錨桿格構(gòu)在滑坡治理工程中的應(yīng)用

徐應(yīng)珍

摘要：文章對(duì)山縣慈口鄉(xiāng)石印村七組橋頭屋移民安置點(diǎn)后山邊坡滑坡進(jìn)行防護(hù)工程設(shè)計(jì)，確保邊坡穩(wěn)定，保護(hù)坡腳及周邊住戶、基礎(chǔ)設(shè)施的安全，確保富水水庫(kù)庫(kù)區(qū)公路的營(yíng)運(yùn)安全。

關(guān)鍵詞：錨桿格構(gòu);滑坡治理;工程應(yīng)用

2018年06-07月，由于咸寧市通山縣境內(nèi)持續(xù)降雨，最大日降雨量110mm，最大小時(shí)降雨量59.6mm，通山縣慈口鄉(xiāng)石印村七組橋頭屋移民安置點(diǎn)建房切坡，開挖坡腳，致使通山縣慈口鄉(xiāng)石印村七組橋頭屋移民安置點(diǎn)山體斜坡滑塌，滑塌方量8303.87m3;損毀坡腳在建擋土墻3道共計(jì)70余米，所幸未造成人員傷亡，但嚴(yán)重影響該處移民安置點(diǎn)新建村舍的基礎(chǔ)施工，嚴(yán)重影響該村組13戶65人的生命財(cái)產(chǎn)安全，影響富水水庫(kù)庫(kù)區(qū)公路的營(yíng)運(yùn)安全，嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)鼐用竦恼Ｉ?，滯約了該區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

一、滑坡特征

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查踏勘，該滑坡類型：土質(zhì)滑坡;形態(tài)及規(guī)模：該山體滑坡位于通山縣慈口鄉(xiāng)石印村七組橋頭屋移民安置點(diǎn)，該處山體斜坡呈北西-東南走向，滑坡主滑方向201°，坡向155-203°，坡度30.7-47°，滑坡后緣寬度92.33m，滑坡前緣寬度146.82m，斜坡長(zhǎng)度15.5—57.50m，該處邊坡嚴(yán)重坍滑變形段寬度70.95m，平均寬度46.20m，坍滑厚度約0.60——5.90m，滑坡方向?yàn)?01°，主要發(fā)生坡腳陡坎部位和斜坡中上部后緣，變形特征為上部第四系松散覆蓋層土體坍滑及巖質(zhì)斜坡的強(qiáng)風(fēng)化的泥質(zhì)粉砂巖巖體垮塌崩落坍滑體;坍滑方量約8303.87m3;東側(cè)隱患變形體長(zhǎng)度57.38m，變形體方量約1137.27m3，整體潛在滑坡方量約16843.92 m3。

巖土特征：該滑坡物質(zhì)主要由殘破積碎石土、塊石土堆積而成，厚度一般0.8-6.0m。碎塊石土、碎石土主要分布于滑坡中上部，土石比7：3，結(jié)構(gòu)較松散，碎塊石直徑一般為2～10cm，碎塊石成分混雜，次棱角狀;在強(qiáng)降雨沖刷和浸蝕下松散土體的變形滑塌。

變形因素分析：由于強(qiáng)降雨的作用，坡體表層松散體發(fā)生滑坡變形，大氣降雨沖刷和侵蝕邊坡，松散的殘坡積巖土體隨下滲的降水一起向坡腳滑移，再加上坡腳建房切坡開挖基礎(chǔ)，改變了原來(lái)山體斜坡的應(yīng)力平衡，摧毀坡腳簡(jiǎn)易腳墻，垮塌。

二、滑坡穩(wěn)定性分析

滑坡變形破壞特征：由于強(qiáng)降雨的作用，坡體表層松散體發(fā)生滑坡變形，大氣降雨沖刷和侵蝕邊坡，本來(lái)就松散的巖土體隨下滲的降水一起向坡腳滑移，再加上坡腳建房切坡開挖基礎(chǔ)，改變了原來(lái)山體斜坡的應(yīng)力平衡，原簡(jiǎn)易腳墻損毀垮塌。

由于該斜坡上大面積覆蓋第四系殘坡積層碎石土、塊石土層，故該斜坡整體穩(wěn)定性按土質(zhì)滑坡類型進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)《滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》中推薦的瑞典條分法對(duì)該滑塌面進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算，故綜合確定以下兩種計(jì)算工況：

穩(wěn)定性分析考慮兩種工況，分別為天然工況下及暴雨工況下，采用安全系數(shù)法評(píng)價(jià)滑坡穩(wěn)定性，天然工況下的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)依據(jù)槽探取得的滑帶樣室內(nèi)試驗(yàn)值，C=19.6KPa，φ=15.2°，天然重度17.96KN/m3;暴雨工況下的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)取滑帶土飽和狀態(tài)下的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)C=9.8Kpa，φ=7.6°，飽和重度按照實(shí)驗(yàn)室測(cè)得的飽和密度計(jì)算，飽和重度取18.56KN/m3，且暴雨工況下考慮地下水滲透壓力影響。

滑坡穩(wěn)定性計(jì)算采用簡(jiǎn)化畢肖普法，采用垂直條分的方法將滑坡離散化為若干數(shù)量的塊體;然后采用了以下的假設(shè)條件，建立了一種特定類型滑坡體的簡(jiǎn)化物理模型，根據(jù)自動(dòng)搜索最危險(xiǎn)滑面，滑面位于碎石土、塊石土層與基巖的結(jié)合面。

故綜合確定以下兩種計(jì)算工況：

工況1：天然狀況

工況2：天然狀況+暴雨

本次設(shè)計(jì)采用“理正巖土6.0”對(duì)該滑坡進(jìn)行整體穩(wěn)定性計(jì)算。計(jì)算參數(shù)根據(jù)滑坡巖體特征，采用槽探取樣試驗(yàn)數(shù)值和結(jié)合《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330-2013）中推薦的經(jīng)驗(yàn)值考慮。

經(jīng)計(jì)算，通山縣慈口鄉(xiāng)石印村七組橋頭屋安置點(diǎn)山體邊坡處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，該邊坡在自身地形地貌、地質(zhì)巖性、水文地質(zhì)、風(fēng)化等自然因素的作用下，一旦有降雨、水流入滲，人工擾動(dòng)等外因作用下容易引發(fā)滑坡坍滑變形，嚴(yán)重影響該村移民安置點(diǎn)的基礎(chǔ)建設(shè)，威脅附近居民房屋生命財(cái)產(chǎn)安全，故對(duì)該邊坡進(jìn)行應(yīng)急治理工程防護(hù)是非常必要的。

影響該滑坡穩(wěn)定性主要有以下幾個(gè)方面因素：

（一）地形地貌：在地形地貌上，該山體斜坡前緣坡度大，坡腳陡峭，后緣坡度小，坡度稍緩，利于大氣降水的匯流、下滲，側(cè)向坡山體溝谷具有良好的水流匯集入滲地形條件。

（二）物質(zhì)結(jié)構(gòu)：發(fā)生坍滑變形的巖土體為第四系殘坡積土體，上部夾雜部分腐質(zhì)土，土體結(jié)構(gòu)松散，且物質(zhì)結(jié)構(gòu)不盡相同，利于水流的入滲與局部富集。殘坡積碎石土層主滑方向與下伏基巖（強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖）傾向一致，順向坡，風(fēng)化的泥質(zhì)粉砂巖巖體節(jié)理裂隙發(fā)育，巖石軟弱易碎。坡體物質(zhì)在風(fēng)化雨淋、水流沖刷入滲后易軟化，力學(xué)強(qiáng)度降低，產(chǎn)生變形破壞。

（三）大氣降雨：大氣降雨和山體溝谷匯水，對(duì)于斜坡的穩(wěn)定性也是一個(gè)非常不利的因素。降雨后，特別是連續(xù)的暴雨后，由于降雨入滲，致使滑坡體內(nèi)空隙水壓力隨之升高，滑坡土體由于飽水而重度增加，增加了坡體荷載，同時(shí)降水入滲還使巖土體泡水后力學(xué)強(qiáng)度降低，不利于斜坡的穩(wěn)定。

（四）人類工程活動(dòng)：斜坡坡腳擬建移民安置點(diǎn)房屋，房屋基礎(chǔ)的切坡開挖，坡腳形成30-57°的臨空面，坡腳居民建房，開挖坡腳未放坡處理，原始坡度變陡;人類耕植（桔園、蔬菜地），表層土壤松散極其利于降雨的下滲徑流，坡面裸露日照雨淋風(fēng)化嚴(yán)重，松散巖土體滑塌，巖石崩落掉塊坍塌，故該邊坡產(chǎn)生滑坡變形。

三、應(yīng)急治理工程設(shè)計(jì)

根據(jù)《滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》，確定該滑坡治理工程防治等級(jí)為Ⅲ級(jí)。

本次設(shè)計(jì)采用“理正巖土6.0”對(duì)該滑坡進(jìn)行整體穩(wěn)定性計(jì)算，計(jì)算參數(shù)根據(jù)滑坡巖體特征，采用《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330-2013）中推薦的經(jīng)驗(yàn)值進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果顯示該邊坡處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，由于該邊坡屬第四系覆蓋層土質(zhì)邊坡和強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖巖邊坡，松散易風(fēng)化，且邊坡巖體裂隙發(fā)育，為防止坍塌、崩落、掉塊等不良地質(zhì)現(xiàn)象，需對(duì)坡面進(jìn)行治理防護(hù)。

根據(jù)以上分析結(jié)合邊坡的地形特征，現(xiàn)擬定采取以下治理方案：

（一）削坡整形：在適當(dāng)減小原有地形坡度的情況下，隨坡就勢(shì)清除邊坡表層松散坍滑土層和強(qiáng)風(fēng)化、松動(dòng)破碎剝落的巖塊、巖體;

（二）對(duì)斜坡坡面采用錨桿格構(gòu)護(hù)坡防護(hù)，利用錨桿錨固巖土體，采用鋼筋格構(gòu)梁錨固框拉坡面巖土體物質(zhì)的下滑溜移，達(dá)到坡面穩(wěn)固防護(hù)的目的;

（三）植草綠化：在坡面格構(gòu)倉(cāng)格內(nèi)撒播草籽，植草綠化，防治水土流失，維護(hù)坡面穩(wěn)定和恢復(fù)自然景觀的目的;在擋土墻墻頂內(nèi)側(cè)和馬道截水溝內(nèi)側(cè)覆土種植爬山虎和塔柏，利用植物根系固土，防治水土流失，綠色藤類植物和喬木綠化邊坡。

四、環(huán)保規(guī)劃設(shè)計(jì)

治理工程施工，就盡量避免造成自然環(huán)境的負(fù)面影響，保護(hù)并改善治理區(qū)的生態(tài)環(huán)境和地質(zhì)環(huán)境條件。

本次防治工程主要包括削坡整形工程、漿砌石擋土墻、錨桿格構(gòu)護(hù)坡、截排水溝、植被綠化工程及監(jiān)測(cè)工程等。治理工程開挖、材料和土石堆放，以及臨時(shí)交通和住房等，必然要對(duì)地形、地貌、植被、土地，水體、空氣和聲環(huán)境等產(chǎn)生一定影響。

（一）施工用地對(duì)土地資源的影響

治理工程所需塊石料、回填料、混凝土骨料等材料，將需要部分臨時(shí)土地;土石開挖、綜合加工系統(tǒng)、物材放場(chǎng)地等臨時(shí)占地。

（二）施工廢水對(duì)水質(zhì)的影響

施工產(chǎn)生的廢水，主要來(lái)源于砂石料沖洗、砂漿攪拌，主要污染物為懸浮物。水泥砂漿骨料加工、堆放料場(chǎng)和攪拌站的廢水，可采取靜置沉淀后排放，對(duì)周圍地下水及地表水質(zhì)無(wú)大的影響。施工區(qū)排放的生活廢水量少，生活污水經(jīng)沉淀排放后，對(duì)周圍地下水及地表水質(zhì)都不會(huì)造成明顯的影響。

（三）施工廢物對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響

治理工程施工產(chǎn)生的泥漿、廢油、廢料，會(huì)污染或影響生態(tài)環(huán)境。給群眾的生產(chǎn)、生活帶來(lái)不便，應(yīng)進(jìn)行控制和處理。泥漿凈化處理，廢油、廢料清運(yùn)出場(chǎng)至其它閑置地，不能造成對(duì)水源、土地資源的壓占和污染。

（四）施工廢氣和粉塵對(duì)空氣質(zhì)量的影響

施工期間的環(huán)境空氣污染物主要來(lái)自削坡、錨桿鉆孔的施工現(xiàn)場(chǎng)土石渣外運(yùn)車輛等敞開源的粉塵污染、燃油動(dòng)力機(jī)械運(yùn)輸車輛排放的尾氣污染。為避免道路揚(yáng)塵，應(yīng)定時(shí)灑水，車輛廢氣排放須經(jīng)尾氣凈化器處理，對(duì)施工機(jī)械盡量用電，以減少燃油對(duì)環(huán)境造成的污染。

（五）施工噪聲對(duì)聲環(huán)境的影響

工程施工過程中，施工噪聲主要來(lái)源為施工機(jī)械（包括鉆機(jī)、空壓機(jī)等）、交通運(yùn)輸?shù)妮椛湓肼暫徒煌ㄔ肼?。施工機(jī)械大都具有聲音大、無(wú)規(guī)則、突發(fā)性強(qiáng)的特點(diǎn)，其平均噪聲強(qiáng)度在90—120dB（A）之間。此類施工機(jī)械可盡量安排在白天進(jìn)行，盡量避免夜晚施工，以方便當(dāng)?shù)鼐用裥菹ⅰ?/p>

（六）施工對(duì)環(huán)境衛(wèi)生的影響

工程施工增加流動(dòng)人員，有可能將某希疾病帶入施工區(qū);在施工過程中，衛(wèi)生環(huán)境狀況較差，為防止感染痢疾、肝炎、肺結(jié)核等腸道傳染病，進(jìn)場(chǎng)前員工身體體檢，應(yīng)加強(qiáng)預(yù)防和環(huán)境衛(wèi)生的管理。

五、結(jié)論及建議

（一） 結(jié)論

1通過該項(xiàng)治理工程的實(shí)施，改善了治理區(qū)地質(zhì)環(huán)境不斷惡化的趨勢(shì)，減小了突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性，增加了治理區(qū)水土保持力度，使治理區(qū)環(huán)境得到了較大程度的改善，有利于社會(huì)的穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

2依據(jù)治理區(qū)的地質(zhì)環(huán)境條件、環(huán)境地質(zhì)問題及確定的治理區(qū)范圍，采用了削坡整形減載、錨桿格構(gòu)錨固、植被綠化等治理措施改善環(huán)境減輕了地質(zhì)災(zāi)害隱患，不僅達(dá)到了地質(zhì)災(zāi)害防治的目的，而且綠化景觀美化了庫(kù)區(qū)環(huán)境，在技術(shù)上是可行的，在經(jīng)濟(jì)上是合理的。

3通過對(duì)項(xiàng)目的實(shí)施治理，并科學(xué)規(guī)劃，整合不穩(wěn)定斜坡滑塌廢棄地，改善了周邊居民生活環(huán)境，改善了庫(kù)區(qū)地質(zhì)環(huán)境;還增加建設(shè)用地面積24.00畝，保護(hù)林地面積8.40畝;經(jīng)濟(jì)效益顯著，社會(huì)效益明顯，促進(jìn)了當(dāng)?shù)鼐用窈椭C、平安、安居樂業(yè)的穩(wěn)定局面，共建幸福、美好家園。

（二） 建議

針對(duì)本項(xiàng)目治理工程方案設(shè)計(jì)特點(diǎn)，特提出以下幾點(diǎn)建議以引起各相關(guān)參建單位的注意：

1本項(xiàng)目治理工程工作面積大，坡面陡，工程量也大，因此工程施工應(yīng)優(yōu)先選用國(guó)內(nèi)具有同類工程施工經(jīng)驗(yàn)且信譽(yù)良好的單位承擔(dān)該專業(yè)工程施工，以確保該工程治理效果都能達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

2工程開始實(shí)施前，應(yīng)組織方案及設(shè)計(jì)圖交底會(huì)，以確保工程按預(yù)定計(jì)劃開展，并為工程年度驗(yàn)收打下基礎(chǔ)。

3由于該處邊坡人類活動(dòng)較為強(qiáng)烈，施工時(shí)地形可能和設(shè)計(jì)測(cè)量地形有較大出入，工程開工后，施工單位應(yīng)復(fù)核現(xiàn)場(chǎng)地形與設(shè)計(jì)圖紙的一致性，若地形變化較大，應(yīng)及時(shí)通知有關(guān)各方協(xié)商解決。

4地質(zhì)災(zāi)害防治工程是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，在項(xiàng)目的實(shí)施過程中需要各部門的配合，加強(qiáng)施工期監(jiān)測(cè)，項(xiàng)目的開展存在著一定的不確定因素。同時(shí)，在工程的設(shè)計(jì)和施工過程中可能會(huì)根據(jù)實(shí)際情況及可能變化的因素而對(duì)原方案進(jìn)行修改調(diào)整。

作者單位：湖北省地質(zhì)局第四地質(zhì)大隊(duì)