某特大型滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理工程實(shí)踐

于波

摘要：滑坡是廣東省比較常見的地質(zhì)災(zāi)害，此類地質(zhì)災(zāi)害對滑坡體影響范圍的群眾、建筑物的生命財產(chǎn)安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。本文以某典型特大型滑坡的治理設(shè)計實(shí)踐，研究該滑坡的成因、類型，從安全、經(jīng)濟(jì)、施工等方面對治理方案選型進(jìn)行了對比分析，介紹了該滑坡治理所采用的工程手段，供類似滑坡治理工程借鑒。

關(guān)鍵詞：滑坡；地質(zhì)災(zāi)害；治理工程

1.工程概況

廣東省某特大型滑坡地質(zhì)災(zāi)害位于廣東某縣某中學(xué)東北側(cè)山體，教師宿舍樓、學(xué)校運(yùn)動場、學(xué)生宿舍樓位于坡腳由北向南依次分布。受學(xué)校建設(shè)開挖山體及自然因素影響，該段山體多次在雨季發(fā)生滑坡，滑動摧毀了長約40m的擋土墻，造成了運(yùn)動場南側(cè)擋土墻開裂變形?；聻闇\表性土質(zhì)滑坡，滑坡主要發(fā)生在殘坡積粉質(zhì)為土層，平均坡度33°，平均傾向270°，滑坡體剪出口位于坡腳擋土墻，南北向全長約120m，后緣線高程分布121.5m～146.2m，與坡腳高差8m～33m，滑向縱長約55m，滑坡后緣陡坎高約0.5m～3.0m，滑坡陡坎前裂縫呈弧狀，寬度10cm～30cm?；虑熬壘植恳娐∑?，后緣壁上局部見較明顯擦痕，坡面有新發(fā)展的滑坡裂縫，滑坡穩(wěn)定性差。該滑坡潛在經(jīng)濟(jì)損失0.5億元，受威脅人數(shù)1100人，按險情分級屬于特大型滑坡。

2.地質(zhì)環(huán)境條件

2.1氣象

治理區(qū)多年平均降雨量1687.3mm，年最大降雨量2134.0mm，最小降雨量1102.8mm，歷年日最大降雨量為264mm。

2.2地形地貌

治理區(qū)屬丘陵地貌單元，坡地東面為山坡，坡腳的標(biāo)高約為113.5m～116.3m，邊坡最高點(diǎn)高程為205.62m，邊坡南北橫向長約270m，山體原始坡度約20°～30°，坡度呈運(yùn)動場中間陡，然后向南北兩端漸緩變化。人工削坡后，運(yùn)動場段坡體由原始坡度25°～30°變化成30°～45°，最北側(cè)兩棟教師宿舍樓坡度基本無變化，為20°～25°，南側(cè)學(xué)生宿舍樓段山體坡度亦基本無變化，為20°～22°。邊坡基本為殘坡積土組成的土質(zhì)邊坡，自然排水條件好。坡地位于一剝蝕殘積丘陵上，地貌類型單一，覆蓋層較厚，地形坡度削坡后局部偏陡，為滑坡的發(fā)生提供了有利條件。

2.3巖土分層及其特征

根據(jù)本期鉆探揭露，勘查深度范圍內(nèi)巖土可劃分為第四系全新統(tǒng)人工堆積（填土層）（Q4ml），第四系全新統(tǒng)滑動土（Q4del），第四系殘坡積粉質(zhì)粘土（Qel+dl），基巖為寒武系（ε），巖性為砂巖與頁巖互層[1]。現(xiàn)自上而下描述如下：

（1）素填土（Q4ml）：棕黃色，松散，主要由粘性土組成，含碎磚塊、雜石碎塊。厚0.60m～0.80m，平均厚約0.73m。

（2）粉質(zhì)粘土（滑動土）（Q4del）：棕黃色，可塑狀，主要由粉粘粒組成，土質(zhì)不均，局部夾少量碎礫石，遇水易軟化分布于滑坡周界內(nèi)，層厚1.00m～2.70m，平均厚度1.92m。

（3-1）粉質(zhì)粘土（可塑）（Qel+dl）：棕黃色、褐黃色，濕，可塑狀，主要由粉粘粒組成，土質(zhì)不均，局部夾少量風(fēng)化碎礫石，遇水易軟化。層厚1.60m～8.90m，平均厚度4.77m，埋深0～2.70m。

（3-2）粉質(zhì)粘土（硬塑）（Qel+dl）：棕黃色，稍濕，硬塑狀，主要由粉粘粒組成，土質(zhì)不均，局部夾少量風(fēng)化碎礫石，土體遇水易軟化。呈層狀分布于風(fēng)化基巖層上，揭露層厚1.00m～15.30m，埋深2.80m～7.50m。

（3-3）角礫（Qel+dl）：褐灰、褐黃色，飽和，多呈中密狀，粗顆粒原巖以砂巖質(zhì)為主。分布于坡腳風(fēng)化基巖層上，揭露層厚0.50m～3.70m，埋深6.90m～19.80m。

（4-1）全風(fēng)化砂巖（ε）：棕黃色，原巖結(jié)構(gòu)基本破壞，礦物基本風(fēng)化為粘性土，殘余少量巖碎屑，巖芯呈堅(jiān)硬土柱狀，遇水易軟化崩解。層厚1.40m～2.90m，平均厚度2.15m，埋深7.20m～10.40m。

（4-2）強(qiáng)風(fēng)化砂巖（ε）：棕黃、褐黃色、棕紅色，粉細(xì)粒結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，風(fēng)化裂隙很發(fā)育，部分礦物風(fēng)化為粘性土，巖芯以碎塊、塊狀、土夾巖塊狀為主，巖質(zhì)極軟，手可折斷，遇水易軟化崩解。層厚1.20m～12.30m，埋深0～15.90m。

（4-3）中風(fēng)化砂巖（ε）：褐黃、棕黃、褐紅色等，粉細(xì)粒結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，由鐵質(zhì)、鈣質(zhì)及泥質(zhì)膠結(jié)，節(jié)理很發(fā)育—發(fā)育，部分裂隙面鐵錳質(zhì)渲染，巖芯呈塊狀、碎塊狀，少量短柱狀，巖質(zhì)軟，較易擊碎。

（5-1）強(qiáng)風(fēng)化頁巖（ε）：灰色、褐黃色、灰黑色，泥質(zhì)膠結(jié)，層狀構(gòu)造，風(fēng)化強(qiáng)烈且不均勻，巖芯呈土狀、碎塊、塊狀，巖塊手可折斷。場地內(nèi)與風(fēng)化砂巖呈互層狀分布，厚度變化大，揭露層厚0.40m～7.00m，埋深4.10m～23.00m。

（5-2）中風(fēng)化頁巖（ε）：灰色、褐黃色、灰黑色，泥質(zhì)膠結(jié)，層狀構(gòu)造，多呈薄層狀，層理厚1cm～3cm居多，風(fēng)化裂隙很發(fā)育—發(fā)育，巖芯呈塊狀、碎塊狀，少量短柱狀，錘擊聲悶，輕敲易碎。與風(fēng)化頁巖呈互層狀分布，層厚0.80m～7.70m，埋深6.10m～26.10m。

2.4地下水

地下水主要為第四系殘坡積土層的孔隙潛水和風(fēng)化基巖的裂隙水，坡地地下水主要靠大氣降雨滲流補(bǔ)給，以地表徑流為主，少量滲入地下。坡地地下水主要以殘坡積層孔隙潛水及基巖孔隙裂隙潛水形式存在，殘坡積層粉質(zhì)粘土層為弱透水層，角礫層為強(qiáng)透水層，全風(fēng)化巖礦物多風(fēng)化呈土狀，透水性弱，屬弱透水層。地下水位埋深為7.10m～21.20m，坡腳地下水位埋深約為12.30m～15.60m。

3.地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀特征

滑坡的坡高約8m～33m，滑坡長約為120m，滑坡體后緣存在陡坎，陡坎高約0.5m～3m；滑坡體上樹木傾倒，雜亂無章；滑坡后緣前后存在拉裂縫，滑坡后緣陡坎前裂縫呈弧形，滑坡后緣陡坎后裂縫未聯(lián)通；滑坡破壞了擋土墻，原滑坡前緣堆積體已被清理，滑坡剪出口即為運(yùn)動場擋土墻底，運(yùn)動場南側(cè)擋土墻附近地表見隆起。判定為復(fù)合式淺層土質(zhì)滑坡，以牽引式為主，表現(xiàn)為坡面張性裂縫發(fā)育，滑體上小下大呈塔狀，局部（運(yùn)動場南側(cè)）推移式特征明顯，表現(xiàn)為運(yùn)動場南側(cè)扶壁式擋土墻局部地表隆起。

據(jù)鉆孔揭露，滑坡場地巖土體由殘坡積土及砂頁巖互層（ε）組成，由鉆探成果顯示現(xiàn)滑動土層主要為殘坡積粉質(zhì)粘土層，現(xiàn)滑動面在土層中，由多次滑動疊加成大滑坡體，現(xiàn)滑動土厚度約2m～5m。

由鉆探成果和具有代表性的邊坡地質(zhì)剖面分析，計算推測邊坡的最大潛在滑動面為殘坡積層與風(fēng)化巖層間，滑動面呈弧形，半徑26.73m～37.72m，最大潛在滑面深度約8m。

4.治理方案選型比選

本工程地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)危害對象主要為坡腳學(xué)校師生，潛在經(jīng)濟(jì)損失0.5億元，受威脅人數(shù)1100人，按險情分級屬于特大型滑坡，按現(xiàn)行《滑坡防治工程設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》（DZ/T 0219-2006）第5.1條規(guī)定，本地質(zhì)災(zāi)害防治工程等級為I級[2]。根據(jù)該滑坡體的特征，治理方式可以采用削坡+格構(gòu)梁+錨桿（索）的治理形式，也可以采用抗滑樁+錨桿（索）+截排水溝的治理形式。

4.1治理方案一：

采用削坡+格構(gòu)梁+錨桿（索）+坡腳混凝土擋土墻+截排水溝+坡面綠化的支護(hù)型式。清理滑坡坡面堆積物，對邊坡分級放坡支護(hù)，每級邊坡坡高12m，每級設(shè)置2.0m寬平臺，坡面采用錨索（錨桿）格構(gòu)梁支護(hù)，一級邊坡施工4排預(yù)應(yīng)力錨索，錨索采用4×7φ5，錨索長度為20m～22m，水平間距為3.0m，豎向間距為3.0m。二級邊坡下部施工2排預(yù)應(yīng)力錨索，上部施工2排鋼筋錨桿，錨索采用4×7φ5，錨索長度為22m～25m，水平間距為3.0m，豎向間距為3.0m；錨桿長度為18m，采用φ32鋼筋，錨桿水平間距3.0m，豎向間距3.0m。根據(jù)邊坡形態(tài)設(shè)截排水系統(tǒng)[3]。

4.2治理方案二：

采用抗滑樁+錨桿（索）+截排水溝的支護(hù)型式。在邊坡125.00m標(biāo)高處設(shè)置抗滑樁，抗滑樁尺寸為1.5m×2.0m，間距5.0m，長度為25m，共24根抗滑樁，樁頂設(shè)置冠梁及預(yù)應(yīng)力錨索，錨索采用5×7φ5，錨索長度為35m，水平間距為5.0m[4]。根據(jù)邊坡形態(tài)設(shè)截排水系統(tǒng)。

經(jīng)治理方案比選，采用方案一進(jìn)行詳細(xì)施工圖設(shè)計。

5.治理工程布置

設(shè)計DM4-DM4′剖面為滑坡主滑動剖面，坡度29°～37°，坡腳標(biāo)高約+114m，坡頂標(biāo)高約+149.5m。對滑坡分3級削坡，每級邊坡坡高12.0m，一級平臺標(biāo)高+128.0m，二級平臺標(biāo)高+140.0m每級設(shè)置2.0m寬平臺，坡面采用錨索（桿）+格構(gòu)梁支護(hù)。一級邊坡削坡坡率1∶1.80，施工4排預(yù)應(yīng)力錨索；二級邊坡削坡坡率1∶1.80，底部施工2排預(yù)應(yīng)力錨索，上部施工2排錨桿；三級邊坡削坡坡率1∶1.35，施工2～3排錨桿。錨索采用4×7φ5，錨索長度為20m～22m，水平間距為3.0m，豎向間距為3.0m，施工角度為25°，成孔孔徑150mm；錨桿長度為12m～18m，采用φ32鋼筋，錨桿水平間距3.0m，豎向間距3.0m，施工角度為25°，成孔孔徑130mm。坡頂設(shè)置一道截水溝，坡腳擋墻墻頂、坡中平臺設(shè)置一道排水溝，坡腳擋墻墻底設(shè)置一道排水暗溝。

治理工程完成后，受檢的預(yù)應(yīng)力錨索、鋼筋錨桿抗拔力符合設(shè)計要求；治理工程施工期間及完工后近一年監(jiān)測的位移量穩(wěn)定，累計最大位移量點(diǎn)為16.15mm，累計最小位移量點(diǎn)為4.35mm，平均位移量8.56mm；累計最大沉降量為10.08mm，累計最小沉降量為1.47mm，累計平均沉降量3.79mm，變形趨于穩(wěn)定，沒有異常變形。治理工程的各主要技術(shù)指標(biāo)實(shí)測值均在設(shè)計的允許范圍內(nèi)，滑坡臨近坡體及坡腳鄰近建筑物等均完好無變形[5]。治理工程實(shí)施后，經(jīng)受了多次臺風(fēng)及暴雨的考驗(yàn)，消除了該滑坡地質(zhì)災(zāi)害，獲得了當(dāng)?shù)卣⑷罕姷暮迷u，取得了顯著的社會效益、經(jīng)濟(jì)效益[6]。

6.結(jié)論

本工程通過對某特大型滑坡的成因、類型分析，對整體邊坡設(shè)計了截排水溝及豎向跌水槽的排水系統(tǒng)，對滑坡體采用了分級削坡后采用錨索（錨桿）+格構(gòu)梁的治理措施，消除了該滑坡地質(zhì)災(zāi)害，達(dá)到了預(yù)期的效果[7]。本工程的成功治理，為治理該類淺層滑坡地質(zhì)災(zāi)害積累了成功的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]《滑坡防治工程勘查規(guī)范》（DZ/T 0218-2006）.

[2]《滑坡防治工程設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》（DZ/T 0219-2006）.

[3]《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB 50330-2013）.

[4]鄭穎.《邊坡與滑坡工程治理》（第二版）.人民交通出版社.

[5]易順民，梁池生著《廣東省地質(zhì)災(zāi)害及防治》（ISBN： 9787030263971）科學(xué)出版社.

[6]張建國，魏平新，等；《廣東省主要地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特點(diǎn)與防治對策》.中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報， 2003， 14（4）∶44-48.

[7]劉會平，潘安定，王艷麗，駱麗芳，等；《廣東省的地質(zhì)災(zāi)害與防治對策》，自然災(zāi)害學(xué)報， 2004， 13（2）∶101-105.