基于某滑坡災(zāi)害的治理工程方案研究

莊 偉，陸本學(xué)，蔡軍濤，張 碑，何孝挺，徐榮昌

（1.貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局物化探總隊(duì)，貴州 都勻 558000；2.平塘縣自然資源局，貴州 平塘 558300；3.中鐵二院貴陽(yáng)勘察設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，貴州 貴陽(yáng) 550000；4.貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局三總隊(duì)，貴州 遵義 563000）

研究區(qū)為一古滑坡，該滑坡后緣曾出現(xiàn)一條寬約10cm的張拉裂縫，滑坡前緣為人工開挖形成的高約2m～3m的邊坡，滑坡發(fā)育程度中等。該滑坡歷史上曾發(fā)生過滑動(dòng)，伴隨長(zhǎng)時(shí)間降雨，隨時(shí)可能再次發(fā)生滑動(dòng)，形成滑坡地質(zhì)災(zāi)害。山坡一旦下滑將對(duì)山坡腳下1戶7人和過往行人的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成直接威脅，故對(duì)其治理較緊迫。為消除該滑坡體對(duì)居民生活造成的威脅，本文在總結(jié)滑坡體特征的基礎(chǔ)上，提出了相應(yīng)的治理措施。

1 滑坡災(zāi)害基本特征

1.1 滑坡體發(fā)育特征

研究區(qū)滑坡坡向68°，整體坡度25°～40°，坡面被當(dāng)?shù)匕傩臻_挖形成梯田，梯田陡坎高0.5m～1.3m，坡體前緣砌有干砌石擋墻?；虑熬夐L(zhǎng)度約150m，滑坡體最大寬度約26m，最大高差約10m?；卤韺佑幸粚铀槭粒倭亢槭?，厚度1.5m～4m，下伏地層為厚層石英砂巖，產(chǎn)狀為45°∠15°。巖層順坡向產(chǎn)出，受強(qiáng)降雨或震動(dòng)極易形成滑坡。

1.2 災(zāi)害體物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)

（1）滑體物質(zhì)組成及結(jié)構(gòu)特征?；w物質(zhì)組成主要為第四系上更新統(tǒng)（Q3el+dl）殘坡積碎石土，厚度約0.5m～5m，松散—稍密，干燥。碎石磨圓度差，呈棱角狀。碎石半徑2.5cm～15cm，最大大于30cm，土石比約為10∶1～5∶1。

（2）滑面（帶）結(jié)構(gòu)特征?；聟^(qū)無明顯滑帶，可能存在的潛在滑動(dòng)面為土體與巖體分界面，因此，其潛在滑動(dòng)面為折線，滑動(dòng)面滑坡物質(zhì)組成及結(jié)構(gòu)特征與滑體土基本相同。

（3）滑床物質(zhì)組成及結(jié)構(gòu)特征。潛在滑動(dòng)面均為土巖接觸面，滑床為元古界長(zhǎng)城系大紅峪組（Chd）厚層石英砂巖，巖層為傾向北東的單斜巖層。強(qiáng)風(fēng)化至中風(fēng)化砂巖，裂隙較發(fā)育，巖塊較破碎。

1.3 基本運(yùn)動(dòng)特征

根據(jù)外業(yè)實(shí)地調(diào)查，該滑坡屬于人為開挖導(dǎo)致山體失穩(wěn)而形成的牽引式土質(zhì)滑坡。由于滑坡前緣被人工開挖形成了高約2m～3m的邊坡，對(duì)坡體前緣卸荷，減小了滑體阻滑力，從而降低滑坡的穩(wěn)定性，導(dǎo)致滑坡前緣首先出現(xiàn)了小規(guī)模崩落滑動(dòng)，進(jìn)而牽引整個(gè)滑坡逐步發(fā)生下滑。就目前外業(yè)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該滑坡變形特征較為明顯，變形主要表現(xiàn)為滑坡后緣張拉裂縫發(fā)育。

2 地質(zhì)環(huán)境條件

2.1 地形地貌

研究區(qū)地貌單元屬低山侵蝕溝谷地貌，溝谷較發(fā)育，呈“V”字型。該滑坡位于后山山坡，山坡坡向68°，整體坡度25°～0°，坡面被當(dāng)?shù)匕傩臻_挖形成梯田，梯田陡坎高0.5m～1.3m，砌有干砌石擋墻。

2.2 地層巖性

滑坡區(qū)附近出露地層有元古界長(zhǎng)城系大紅峪組（Chd）、新生界第四系上更新統(tǒng)（Q3el+dl）。其中，元古界長(zhǎng)城系大紅峪組（Chd）為厚層石英砂巖，產(chǎn)狀為45°∠15°；第四系上更新統(tǒng)（Q3el+dl）主要為第四系上更新統(tǒng)新統(tǒng)殘坡積碎石土，厚度約0.5m～5m。

2.3 構(gòu)造及地質(zhì)

研究區(qū)位于中朝準(zhǔn)地臺(tái)北緣燕山臺(tái)褶帶承德拱斷束之下板城凹斷束構(gòu)造單元之中部地區(qū)，區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造不發(fā)育。研究區(qū)及附近地區(qū)屬華北地震區(qū)，區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造不發(fā)育，1970年至今在本地區(qū)未發(fā)生3.0～10.0級(jí)源發(fā)性地震，地震動(dòng)峰值加速度0.05g，為區(qū)域地殼基本穩(wěn)定區(qū)。

2.4 巖漿巖

研究區(qū)巖漿巖活動(dòng)不發(fā)育，未見巖漿巖分布。

2.5 工程地質(zhì)條件

根據(jù)各巖土及其結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和物理力學(xué)性質(zhì)，可將治理區(qū)巖土類型分為兩種：①②元古界長(zhǎng)城系大紅峪組（Chd）厚層石英砂巖，塊狀構(gòu)造，地表巖石節(jié)理裂隙發(fā)較育，風(fēng)化較強(qiáng)烈，下伏巖石較完整、堅(jiān)硬，物理力學(xué)性質(zhì)較高；第四系上更新統(tǒng)（Q3el+dl）殘坡積碎石土，松散—稍密，干燥，碎石磨圓度差，呈棱角狀，厚度約0.5m～5m。總體上，研究區(qū)工程地質(zhì)條件屬簡(jiǎn)單類型。

2.6 水文地質(zhì)條件

研究區(qū)屬燕山山地水文地質(zhì)區(qū)，區(qū)域內(nèi)主要含水層有第四系松散巖類孔隙含水巖組和基巖風(fēng)化裂隙含水巖組兩大類。其中，第四系全新統(tǒng)松散巖類孔隙含水層富水性因地而異，由于潛水位埋藏較淺，容易接受大氣降水的滲透補(bǔ)給，其動(dòng)態(tài)隨季節(jié)而變化，據(jù)區(qū)域資料水位變幅為1.50m～2.00m，區(qū)內(nèi)第四系松散巖類孔隙含水層具有一定的分布范圍，主要補(bǔ)給來源為大氣降水直接滲入補(bǔ)給、調(diào)查區(qū)河流側(cè)向補(bǔ)給，排泄方式主要以潛水徑流形式向下游排泄，其次為人工開采；基巖風(fēng)化裂隙含水巖組可分為沉積巖類基巖風(fēng)化裂隙含水層和變質(zhì)巖類基巖風(fēng)化裂隙含水層兩大類，基巖風(fēng)化裂隙水的補(bǔ)給主要接受大氣降水的補(bǔ)給，排泄主要為地下徑流的方式向下游排泄?？傮w上，研究區(qū)水文地質(zhì)條件良好。

2.7 人類工程活動(dòng)

該滑坡前緣人工開挖形成的高約2m～3m的邊坡，屬于人為開挖導(dǎo)致山體失穩(wěn)而形成的牽引式土質(zhì)滑坡，人類活動(dòng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境影響較強(qiáng)烈。

3 治理工程方案

根據(jù)該滑坡的危害對(duì)象，對(duì)該處地質(zhì)災(zāi)害的治理采用動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，即采用“擋土墻+抗滑樁”的綜合工程治理措施。

3.1 擋土墻

在滑坡前緣修建重力式土墻，擋土墻長(zhǎng)約64m。擋墻頂部寬0.8m，基礎(chǔ)底寬1.7m，高4.5m，擋墻基礎(chǔ)要求坐在基巖上，基礎(chǔ)埋深不小于1.5m，面坡比1.0:0.2，背坡比1.0:0，在擋土墻地面以上30cm處、150cm處，泄水孔采φ110PVC圓孔，孔間距2m，排水孔傾角10°[1]。擋土墻坐標(biāo)來自于實(shí)測(cè)地形圖，施工過程中，在滿足工作量和設(shè)計(jì)要求的前提下，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況對(duì)拐點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。擋土墻為M10.0漿砌石砌筑，采用座漿法施工，石材強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于MU30，墻頂用M7.5號(hào)水泥砂漿抹成5%的外斜橫坡，墻面用M7.5號(hào)水泥砂漿勾縫，水泥應(yīng)采用32.5普通硅酸鹽水泥[2]。擋墻的伸縮沉降縫通長(zhǎng)設(shè)置，伸縮縫間距20m，縫寬0.02m，沿內(nèi)、外、頂三方向縫中填塞瀝青麻筋等有機(jī)彈性防水材料或涂瀝青木板，填塞深度不小于0.15m。擋墻砌筑完成后進(jìn)行墻后回填，回填應(yīng)待墻身砌體強(qiáng)度達(dá)到70%的設(shè)計(jì)強(qiáng)度方可進(jìn)行，回填的碎石土須分層夯實(shí)，壓實(shí)系數(shù)不小于0.95。

3.2 抗滑樁

在滑坡體上，擋土墻背側(cè)坡面向上6m處，設(shè)1排抗滑樁，共9根，采用樁徑為1500mm×1000mm的鋼筋混凝土灌注樁，抗滑樁中心距為6m，樁長(zhǎng)為8m，嵌入巖體深度為4m，抗滑樁上部進(jìn)行土方回填，恢復(fù)至治理前地形[3]?？够瑯恫捎萌斯こ煽祝⑦M(jìn)行樁基護(hù)壁、鎖口工程?？够瑯兜氖┕?yīng)注意：①樁孔定位，樁孔定位誤差應(yīng)小于100mm；②樁孔施工時(shí)，應(yīng)跳1挖1。施工過程中施工人員必須戴安全帽，系安全帶；③樁孔分段開挖，碎石土層及松散土層應(yīng)以人工開挖為主，進(jìn)入基巖后，盡量避免爆破施工對(duì)滑坡產(chǎn)生的影響；④分段開挖，護(hù)壁前，施工過程中施工人員應(yīng)配合勘查設(shè)計(jì)人員及時(shí)對(duì)孔內(nèi)巖土進(jìn)行編錄、抗滑采樣等，以便驗(yàn)證設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性或及時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)和配筋等進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，同時(shí)應(yīng)做好檢驗(yàn)記錄和驗(yàn)收記錄，確保施工質(zhì)量；⑤樁孔表面做鎖口處理，樁孔開挖在滑面以上每挖1米應(yīng)立即護(hù)壁，護(hù)壁、鎖口采用C25鋼筋混凝土，厚250mm，抗滑樁采用C30鋼筋混凝土；⑥樁孔開挖應(yīng)做好施工區(qū)的地表截、排水及防滲工作，若遇孔內(nèi)集水時(shí)，應(yīng)備有抽水設(shè)備，及時(shí)排出樁孔，抽水過程中嚴(yán)禁施工；⑦孔內(nèi)施工時(shí)應(yīng)有充足的照明，孔較深時(shí)，須有通風(fēng)設(shè)備，棄渣提升系統(tǒng)必須安全可靠，并定期檢查；⑧樁孔開挖好并通過驗(yàn)收后，應(yīng)及時(shí)布設(shè)鋼筋，鋼筋分段綁扎，鋼筋搭接長(zhǎng)度，同一截面的接頭數(shù)量應(yīng)符合現(xiàn)行規(guī)范要求；⑨分段綁扎驗(yàn)收合格后，立即澆筑混凝土，混凝土自由下落高度，時(shí)間間隔要符合規(guī)范要求，防止混凝土發(fā)生離析現(xiàn)象。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，研究區(qū)滑坡災(zāi)害較發(fā)育，對(duì)臨近建筑物以及居民生活造成了較大的安全影響，結(jié)合研究區(qū)滑坡區(qū)地形地貌等條件，該區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害可能進(jìn)一步引發(fā)泥石流？，對(duì)下方居民的安全影響更大。本文在研究該滑坡災(zāi)害基本發(fā)育的基礎(chǔ)上，提出了“擋土墻+抗滑樁”的綜合工程治理措施，在工程治理后，環(huán)境得到改善，對(duì)加快地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展將十分有利。