泉州洛江河市土樓陳志強等房后滑坡地質災害防治對策

陳志芳

（福建省197地質大隊，福建泉州362000）

1 概述

泉州洛江河市土樓下組陳志強房后滑坡地質災害點，滑坡前緣為民房和鄉(xiāng)村道路，2016年9月份受14號臺風“莫蘭蒂”影響，泉州持續(xù)強降雨，造成河市土樓下組陳志強房后發(fā)生滑坡，滑坡潛在方量約5.60×104m3。受威脅對象為坡下陳志強等20戶126人以及舊官公路過往行人及車輛的生命財產安全。為了消除滑坡地質災害安全隱患，查明滑坡的形成機制及整體穩(wěn)定性，為滑坡治理工程設計提供準確、可靠的依據。

2 滑坡發(fā)育歷史及變形破壞特征

2.1 滑坡發(fā)育歷史

根據訪問調查，該處滑坡后緣裂縫①早在2001 年即已形成，滑坡引起坡腳擋墻多處出現裂縫、鼓脹、前傾。當時尚沒有采取滑坡治理措施。

受本近兩次臺風及強降雨影響，后緣裂縫加大并誘發(fā)其他4處新生裂縫，同時對滑坡巖土體穩(wěn)定性造成了進一步破壞，本次的滑坡進一步加劇了坡腳擋墻裂縫、鼓脹、前傾。目前滑坡處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，滑坡區(qū)未做截排水措施和支擋措施，在臺風強降雨時候可能會造成更大規(guī)模的滑坡。

2.2 滑坡的周界、規(guī)模、形態(tài)特征

滑坡平面形態(tài)呈“半圓弧狀”，后緣高程33.20～39.60m，前緣高程約15.0～18.0m，斜長約36.50m，前緣寬約140.0m，后緣寬約148.3m，滑坡區(qū)已垮塌部分（前緣滑坡體）面積約1500m2，已滑方量約10m3，滑坡區(qū)潛在方量約5.60×104m3，主滑方向為NE146°，滑體主要為含碎石粉質粘土，為淺層滑坡。根據實地調查及變形特征，滑坡整體邊界較明顯，其大致狀況為：

（1）后緣：根據后緣裂縫產狀分析，滑坡后緣標高位于34.0m附近，后緣和前方的裂縫極發(fā)育，總計出現5 條，長度約5～28m，寬約0.10～1.0m，深約0.5～1.5m的裂縫或陡壁，下錯高度約0.20～2m，拉張變形特征明顯。

（2）兩側邊界：滑坡左側邊界位于7幢民宅北西側，主要變形特征為地表拉張裂縫、下錯，右側邊界位于宗祠后方位置，主要變形特征為拉張裂縫、錯斷臺階、擋墻側傾。

（3）前緣：滑坡前緣剪出口為坡腳擋墻墻腳，擋墻已經變形、開裂、傾斜，擋墻前方地面隆起約0.10～0.30m。

（4）滑體特征：崩塌物質主要由坡積碎石粘土組成，土黃、褐黃色，稍濕—濕，可塑，干強度中等，無搖振反應，土體平均厚度約5.35m。

（5）滑帶特征：滑坡發(fā)生前屬于土質邊坡，坡腳開挖臨空，砌置的擋墻不規(guī)范，滑體的滑面位于碎石粘土層和殘積土層交界面，碎石粘土層在雨水的作用下呈飽和狀態(tài)，強度大幅降低，易形成軟弱帶(面)，形成滑坡。

2.3 滑坡變形破壞特征

整個滑坡體總體上坡度較小，坡面未采取有效的工程防護措施，長期在雨水的作用下，隨著雨水的下滲，使滑坡土體自重加大，抗剪強度降低，前緣臨空面較大，易導致前緣土體發(fā)生下滑變形破壞，牽引上部土體和推動下部土體向下滑移，從而使上部土體失去支撐隨之變形滑動。上述表明該滑坡的變形破壞模式為牽引式滑動。

3 滑坡體穩(wěn)定性分析

3.1 滑坡體巖土體特征

滑坡區(qū)上部土層為碎石粘土、殘積粘性土（特殊性土）。碎石粘土層厚度大，一般3.80～5.30m，結構松散，內聚力低，透水性較強，具弱膨脹性和濕陷性，受水浸泡易軟化及崩解變形，巖土體工程地質性能較差，力學強度中等，尤其是浸水后強度降低較大。下臥殘積粘性土厚度大，力學強度中等。巖土物理力學性質詳見表1。

3.2 滑坡穩(wěn)定性分析與平價

表1 巖土物理力學性質指標分層統(tǒng)計表

3.2.1 變形影響區(qū)穩(wěn)定性分析與評價

從邊坡所處的地質環(huán)境條件、變形特征等綜合分析可能導致滑坡形成因素主要有地形地貌、巖土性質及水的作用。

地形地貌：邊坡整體處于斜坡上，斜坡坡度60°～70°，為滑坡的形成創(chuàng)造了有利的滑移條件。

巖土性質：碎石粘土層為滑坡形成的主要因素。

水的因素：由于長時間強降雨，導致滑坡體上部土體呈飽和狀態(tài)，隨著雨水不斷下滲，沿著土體的孔隙進入滑坡體，增加滑坡土體自重，使土體間的結合力降低，降低土的抗剪強度，坡體均為碎石粘土，碎石粘土土質和密實度不均勻易在坡體內形成不規(guī)則的相對含水層和隔水層，下臥殘積粘性土厚度大且透水性弱，不利于水下滲至下部土層，而積蓄在坡體中，從而形成軟弱帶，最終導致斜坡的滑動變形。

人為因素：滑坡體前緣為修建房屋形成高陡臨空面，破壞了斜坡內部的應力平衡，砌置的簡易擋土墻強度弱，且未設置排水措施等，增加了地下水動水壓力。上部碎石粘土層沿原始坡面滑動擠壓邊坡變形形成滑坡，因此人類工程活動是滑坡形成的誘發(fā)因素。

綜上所述，在地形地貌條件、地質構造、巖土性質、自然因素和人類活動的綜合作用下，最終導致斜坡的不穩(wěn)定，發(fā)生滑坡，主導因素為長時間降雨和地表水的下滲、碎石粘土層泡水軟化、自身易失穩(wěn)。

3.2.2 邊坡定性分析

根據地質測繪及野外鉆探結果顯示，該邊坡屬于碎石粘土層土質邊坡，根據坡腳擋墻使用現狀及坡面土質情況，現狀處于平衡狀態(tài)，邊坡后緣上方未見變形跡象，后緣上方碎石粘土厚度薄不易發(fā)生滑坡，現狀邊坡主要發(fā)生在碎石粘土層中，但如不采取有效治理措施，在強降雨的作用下，碎石粘土泡水飽和后會沿滑動面滑坡，滑坡導致坡腳擋墻失穩(wěn)定，易形成大規(guī)模的滑坡。

3.2.3 滑坡定量分析

（1）計算方法與參數選取。邊坡現狀屬于土質邊坡，采用傳遞系數法對邊坡土體的穩(wěn)定性及推力進行計算，計算公式如下：

①邊坡穩(wěn)定性計算：

②滑推力計算公式如下：

對剪切而言：

對彎矩而言：

（2）計算結果與評述。對滑坡6-6′進行邊坡穩(wěn)定性計算，計算模型見圖1。

根據上面邊坡穩(wěn)定性計算模型和公式進行計算累計抗滑力和穩(wěn)定系數，邊坡穩(wěn)定性分析計算成果如表2所示。

圖1 （6-6′剖面）邊坡穩(wěn)定性計算模型（單位：m）

從計算結果中可以看出：邊坡區(qū)在天然工況整體處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，其潛在滑動面位于碎石粘土層和殘積粘性土層交界面，暴雨工況處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，將會發(fā)生滑坡。

4 滑坡地質災害防治對策

4.1 滑坡地質災害治理工程設計方案

根據上述邊坡累計抗滑力和穩(wěn)定系數計算參數，對該滑坡地質災害治理工程進行優(yōu)化設計，即擬采用孔樁式擋土墻支擋為主，坡面放坡結合錨桿框架梁護坡及邊坡排水為輔的設計方案。

4.2 治理工程設計參數

4.2.1 孔樁式鋼筋混凝土擋土墻

表2 滑坡穩(wěn)定性分析計算成果表

（1）抗滑樁設計參數。圓形抗滑樁長度10.5～15m，孔徑1.20m，埋藏深度7～10m；抗滑樁水平間距2.0m；相鄰抗滑樁之間采用鋼筋梁連接，斷面規(guī)格0.3m×0.5m；抗滑樁頂部采用鋼筋梁壓頂，斷面規(guī)格0.5m×1.4m。

（2）擋墻設計參數。相鄰抗滑樁之間地面采用C20墊層，斷面規(guī)格0.2m×0.3m；鋼筋連系梁上、下采用漿砌MU10機磚，斷面規(guī)格0.24m×0.3m，并分別設置泄水孔。

4.2.2 錨固工程

（1）錨桿成孔應根據地層選用相應的錨桿鉆機，且鉆進過程中嚴禁開水沖鉆及沖洗孔壁。

（2）錨桿施工前，應根據地層、錨固噸位做破壞性抗拔試驗。抗拔力為100kN，試驗時應記錄詳細數據，并及時向設計單位反饋以驗證與調整設計。

（3）安裝錨桿前，應先進行鉆孔深度、鉆孔傾角、錨桿長度的檢驗；然后放入錨桿并注漿；錨桿施工完畢后，按規(guī)范要求進行驗收試驗和錨索桿長度檢驗。

（4）注漿壓力為0.1～0.3MPa 左右，一般宜選用灰砂比（1∶1）～（1∶2），水灰比0.38～0.45的水泥砂漿。注漿漿液應攪拌均勻，隨攪隨用，漿液應在初凝前用完，并嚴防石塊、雜物混入漿液。注漿作業(yè)開始和中途停止較長時間，再作業(yè)時宜用水或稀水泥漿潤滑注漿泵及注漿管路。

4.2.3 排水工程

在邊坡頂開挖截水溝，截面呈倒梯形，頂寬0.7m，底寬0.4m，深0.6m，澆注水平30cm 厚的C20 素混凝土護壁；排水溝縱坡降5.0%；溝底30cm 厚的C20 素混凝土；在擋墻頂、底內外側分別開挖排水溝，截面呈正方形，寬0.6m，深0.7m，襯砌水平30cm 厚的M7.5 漿砌片石護壁，外面勾縫，與片石面平，頂部水泥砂漿抹面；排水溝縱坡降3.2%，溝底襯砌30cm厚的M7.5漿砌片石，并用水泥砂漿抹面。

5 結語

以泉州洛江河市土樓陳志強房后滑坡為例，研究該滑坡發(fā)育歷史、規(guī)模及形態(tài)特征，滑坡變形破壞特征，對滑坡體穩(wěn)定性分析與評價，在此基礎上提出了相應的防治對策。同樣，對于相類似的滑坡體的工程治理，也有一定的參考價值。