滑坡穩(wěn)定性分析及治理方案研究

黃利杰

摘要：本次研究以滑坡為研究主題，分析滑坡穩(wěn)定性分析及治理方案。具體論述中先對我國滑坡治理工程進(jìn)行簡要說明，然后，結(jié)合實(shí)際案例分析滑坡穩(wěn)定性的影響因素，并以此為基礎(chǔ)，從經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)角度說明較有針對性的治理方案。

關(guān)鍵詞：滑坡;穩(wěn)定性;治理方案;研究

我國的基礎(chǔ)建設(shè)投資大、范圍廣，在全國實(shí)現(xiàn)了“最后一公里”道路建設(shè)，隨著基建能力與基建技術(shù)的持續(xù)增強(qiáng)，現(xiàn)階段的公路、鐵路等正處于升級建設(shè)階段。但是，由于我國幅員遼闊，在基礎(chǔ)建設(shè)完成后，又面臨著復(fù)雜地質(zhì)條件造成的滑坡風(fēng)險。造成滑坡的原因較多，危害較大，不利于國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)健康增長。為了有效解決此類問題，有必要對滑坡的穩(wěn)定性進(jìn)行分析，從而尋找可行性的治理方案。下面對主題展開具體探討。

1、滑坡治理概述

改革開放后，中國經(jīng)濟(jì)一直呈現(xiàn)高速增長狀態(tài)，然而，由于前期發(fā)展中主要采用粗放式增長方式，經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時也產(chǎn)生了諸多“后顧之憂”。比如，在公路、鐵路建設(shè)方面，隨著建設(shè)規(guī)模日益擴(kuò)大、建設(shè)里程持續(xù)增加的同時，此類線性構(gòu)筑物也因其“過山涉水”，受到諸多地質(zhì)單元的限制，這種地質(zhì)水文條件的復(fù)雜性，極易在氣候變化、生態(tài)破壞、設(shè)計方案、后期維護(hù)管理等多種影響因素下，產(chǎn)生不穩(wěn)定因素，既增加運(yùn)營與管理困難，也會在嚴(yán)重時發(fā)生滑坡災(zāi)害。尤其是滑坡災(zāi)害的發(fā)生，往往具有突發(fā)特征，極易造成嚴(yán)重事故，給國家的公共基礎(chǔ)建設(shè)帶來危害，使民眾的安全受到風(fēng)險威脅，并造成較大的社會效益損害、經(jīng)濟(jì)效益損害、生態(tài)效益損害。從歷史沿革方面觀察，滑坡災(zāi)害在我國的發(fā)生率相對較大，因此，在治理經(jīng)驗(yàn)積累方面也產(chǎn)生了諸多成果，比如，常用的滑坡治理方案中，就產(chǎn)生了效用明顯的控制爆破法、排水法、抗滑坡樁加固法、擋墻法、減重削坡壓腳法等。一般情況下，在治理方案的設(shè)計中，也會根據(jù)不同的滑坡穩(wěn)定性構(gòu)成因素，設(shè)計因地制宜的治理方案。

2、工程概況分析

以某道路工程為例，（1）在其K1421+500段，滑坡平面形態(tài)：呈西向東展布;剖面：上陡下緩;工程區(qū)覆蓋層：相對較厚;滑塌勘察結(jié)果：邊坡頂部邊緣陡坎已經(jīng)形成，卵石層露出，滑塌堆積于陡坎之下;坡度：相對較緩。

（2）從地貌方面分析，結(jié)果顯示該道路工程位于構(gòu)造剝蝕中低山地，該區(qū)域內(nèi)高程相對高差大約為71米，高程范圍在1019.33米到1091.24米，其山坡整體坡向測量結(jié)果為95゜左右，自然坡度范圍為60゜到34゜之間;附近分布有民用住宅，山體坡頂特征為平緩渾圓，坡度較小，測量結(jié)果為20゜到10゜范圍，總體勘察結(jié)果確定其地形較陡。（3）從地質(zhì)構(gòu)造方面分析，存在由北至東向的一系列區(qū)域性褶皺，其狀為弧形，背斜大部分歸于緊閉背斜類型;地層巖性包括素填土、卵石、細(xì)砂、二疊系為風(fēng)化石灰?guī)r。

（4）該道路工程所處地段的氣象水文條件，主要受其地理環(huán)境的綜合影響，包括起伏較大的地勢、南北狹窄的復(fù)雜地形、無明顯區(qū)別的季節(jié)影響因子，歸屬于垂直氣候類型，高程越高，氣溫越低，年平均氣溫約為12.8゜C，年降雨量約為1271毫米，經(jīng)過多年統(tǒng)計年平均無霜期天數(shù)約在233天。由于氣象水文條件限制，該道路工程段正處于暴雨中心范圍，至梅雨季節(jié)，即會發(fā)生連續(xù)集中式降雨，相比而言，7月份的雨量最為豐富，但在總體上的年際范圍觀察，其降雨變化較大，地表無水庫、池塘、河流分布，目前僅有一條雨水沖刷產(chǎn)生的坡腳小沖溝，屬于發(fā)育地表水系，其作專區(qū)地表水系均處相對不發(fā)育狀態(tài)。（5）查閱《中國地震動峰值加速區(qū)劃圖》，該區(qū)域?yàn)? 度地震烈度，加速峰值等于0.05g，特征周期數(shù)據(jù)為0.35秒，因此，按照相關(guān)規(guī)定，在抗震規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)方面，采用了簡易設(shè)防方案，以人工構(gòu)造物設(shè)計為準(zhǔn)。由于多項(xiàng)因素條件限定，該道路工程段采用“之”字形環(huán)山而下，根據(jù)設(shè)計方案規(guī)劃，其中已經(jīng)設(shè)置人工邊坡，其中的坡腳處理主要采用重力式擋土墻方案。

3、滑坡穩(wěn)定性分析

（1）在該道路工程段，滑坡變形特征顯示為崩塌型地質(zhì)滑坡，根據(jù)其坡向、坡度，滑塌變形體主滑方向縱長約在30米，南北方向的橫寬范圍約為2 米到30米，根據(jù)工程概況調(diào)查數(shù)據(jù)分析，路基滑塌范圍內(nèi)，已經(jīng)出現(xiàn)外緣裂縫，其中在坡降方向方面已經(jīng)擴(kuò)展至5 米左右，按照滑塌量分析，其中路基滑坡面積、滑塌總面積大約為2.73平方米、6223立方米，錯動最大范圍可以達(dá)到1 米左右，目前現(xiàn)場勘察結(jié)果顯示，錯動面新鮮、擋墻泄水孔發(fā)生堵塞、墻體滑塌嚴(yán)重。（2）在滑坡變形機(jī)制方面，歸納產(chǎn)生該地滑坡災(zāi)害的主要影響因素后，發(fā)現(xiàn)其來源包括三個，分別是地形地貌地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)、邊坡巖體。具體變形機(jī)制產(chǎn)生的結(jié)果顯示，陡坡地帶為滑坡災(zāi)害提供了產(chǎn)生的地形基礎(chǔ)，巖層對其造成了相對排水阻隔，增強(qiáng)了巖土體容重，將滑坡推進(jìn)到了不穩(wěn)定狀態(tài)，而卵石層下的動水壓力為其下滑提供了充足動力，綜合影響之下，導(dǎo)致滑塌現(xiàn)象發(fā)生。（3）勘察后發(fā)現(xiàn)滑帶面為露出的卵石層與素填土交界面;根據(jù)地層物理力學(xué)指標(biāo)提供的地層參數(shù)，與天然、暴雨工況穩(wěn)定性驗(yàn)算結(jié)果，邊坡安全系數(shù)在1.085到 1.396之間（天然工況條件下），在暴雨工況下，其邊坡安全系數(shù)為1.013到 1.102范圍;根據(jù)穩(wěn)定性系數(shù)分析，前者屬于基本穩(wěn)定- 穩(wěn)定狀態(tài)，后者屬于不穩(wěn)定-欠穩(wěn)定狀態(tài)。

4、治理方案分析

根據(jù)以上綜合分析，針對該道路工程段的具體情況，提出針對性治理方案，具體包括：（1）技術(shù)層面按照《公路路基設(shè)計規(guī)范》、《滑坡防治工程勘查規(guī)范》，選取天然與暴雨工況下的安全系數(shù)1.35和 1.15;結(jié)合實(shí)際工況，設(shè)置擋土墻、錨桿框架梁、樁板墻均能夠滿足邊坡治理需求，為了確保因地制宜，選擇抗滑樁板墻;在實(shí)際工藝選擇中，按照懸臂樁板墻施工工藝，填充方解石脈發(fā)育，解決坡腳露基巖問題;同時，按照風(fēng)化風(fēng)險，在局部設(shè)置護(hù)面墻，墻高度根據(jù)滑塌總面積設(shè)置12米，基礎(chǔ)埋深則根據(jù)擋土墻應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，選擇1.5米，在持力層方面主要應(yīng)用中風(fēng)化灰?guī)r，護(hù)面墻以C25片石混凝土澆筑方案實(shí)施施工。（3）雖然雨水侵蝕較小，但為確保邊坡受降水影響，根據(jù)實(shí)際氣象水文條件，在路基填方區(qū)域、坡腳位置，則按照開口排水方案，運(yùn)用混凝土襯砌半圓形狀，以此實(shí)現(xiàn)綜合排水，抹面則以M10砂漿為準(zhǔn)進(jìn)行粗糙面抹面處理，墻身泄水孔按照長、寬分別為3 米、2米的網(wǎng)格形式進(jìn)行上下左右設(shè)置。

5、結(jié)束語

總而言之，造成滑坡的原因較多，既有山體自身的地質(zhì)構(gòu)造影響，也有來自于雨水造成的侵蝕風(fēng)化，還有諸多生態(tài)環(huán)境破壞等因素。結(jié)合以上分析可以看出，針對不同地域、不同條件下的滑坡要進(jìn)行細(xì)致深入的分析，采用綜合方法，甄別其中的巖層、坡度坡面、氣候、降水量等，進(jìn)而針對不同的原因，采用科學(xué)的物理治理措施，從現(xiàn)階段的治理經(jīng)驗(yàn)分析，建議從抗滑坡樁板墻、局部護(hù)面墻、綜合引排水系統(tǒng)、生態(tài)修復(fù)、技術(shù)監(jiān)測等多個層面開展治理工作，尋求因地制宜的配套性治理方案，爭取系統(tǒng)性的解決滑坡問題。

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