云南某梯田滑坡災(zāi)害治理施工技術(shù)

易思材，張明文，李 帥

（1.昆明理工大學(xué) 國土資源工程學(xué)院，云南 昆明 650032；2.云南省有色地質(zhì)局三0八隊，云南 昆明 650217；3.云南省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計研究院，云南 昆明 650500）

2018 年6 月26 日凌晨，由于連續(xù)性強降雨，元陽梯田觀景臺下方發(fā)生滑坡災(zāi)害，滑坡體大量塊石及碎石土沿主滑方向快速滑移，經(jīng)過初步排查，有百余畝梯田有不同程度損毀，無人員傷亡。元陽梯田滑坡位于梯田世界非物質(zhì)文化遺產(chǎn)保護核心區(qū)，為避免次生災(zāi)害，需對滑坡進行治理。

1 工程概況

元陽梯田滑坡坡頂高程1 395m，坡底高程1 255m，高差140m。滑坡區(qū)圈椅狀地形明顯，主滑方向約240°，主軸最長167.0m，平均寬度87.0m，坡度20°～40°，滑坡體原有厚度3.90～10.30m，平均約7.00m，斜坡面積14 529m2，滑坡體體積約10.17×104m3?；聟^(qū)大部分地區(qū)可見碎石土，局部見基巖出露。地層從上往下依次為第四系碎石土及阿龍組下亞段全風(fēng)化片麻巖、全-強風(fēng)化片麻巖、中風(fēng)化片麻巖?；鹿こ痰刭|(zhì)剖面圖如圖1 所示。

圖1 元陽梯田滑坡工程地質(zhì)剖面圖

2 滑坡成因及穩(wěn)定性分析

2.1 滑坡成因

1）斜坡區(qū)原地表覆蓋較厚的人工素填土層，結(jié)構(gòu)松散，土體遇水力學(xué)強度降幅較大、地表匯水較易下滲，導(dǎo)致土體強度大幅降低。

2）土巖結(jié)合面坡度較陡，坡度20°～40°，對滑坡穩(wěn)定性造成一定的影響。

3）斜坡區(qū)地勢相對低洼，兩側(cè)及上游一定范圍內(nèi)地表水及景區(qū)生活污水均從此向下游排泄，對滑坡穩(wěn)定性有一定影響。

4）持續(xù)的暴雨天氣，大量的雨水通過地表及土巖結(jié)合面向下游排泄，對斜坡的平衡造成影響。

2.2 滑坡穩(wěn)定性分析

滑坡穩(wěn)定性分析利用傳遞系數(shù)法按照以下3種工況進行計算，分別是工況I：自重，安全系數(shù)取1.30；工況Ⅱ：自重+地下水，安全系數(shù)取1.10；工況Ⅲ：自重+地震+地下水，抗滑安全系數(shù)取1.10?；路€(wěn)定性計算的巖土物理力學(xué)參數(shù)取值如表1 所示，計算結(jié)果如表2 所示。

表1 滑坡穩(wěn)定性計算物理力學(xué)參數(shù)取值表

表2 滑坡穩(wěn)定性計算表

根據(jù)滑坡所處地質(zhì)環(huán)境條件是斜坡地帶，滑坡體巖性組分由塊石、碎石及粉質(zhì)粘土構(gòu)成，滑坡區(qū)位于穩(wěn)定水位以上，自然狀態(tài)下，滑坡處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，在暴雨、地震作用下，滑坡不穩(wěn)定或欠穩(wěn)定，需對滑坡進行治理。

3 治理措施

區(qū)內(nèi)滑坡地質(zhì)病害的治理主要根據(jù)不同部位災(zāi)害特征，因地制宜，采取不同的措施，因災(zāi)設(shè)防。措施整體分為兩大類：預(yù)防+治理。預(yù)防主要減緩或消除導(dǎo)致滑坡災(zāi)害發(fā)生控制性影響因素，治理措施主要是通過一系列綜合工程措施來穩(wěn)定滑體、降低滑動力，或增加抗滑力來增大穩(wěn)定系數(shù)。本次滑坡主要采用抗滑樁+格構(gòu)梁錨固+截排水溝+削坡反壓進行治理。

3.1 抗滑樁施工方案

考慮遺產(chǎn)區(qū)價值重要性和災(zāi)害防治等級，結(jié)合各行業(yè)規(guī)范建議值，以截面尺寸為2.0×2.5m，樁間距5m 進行防治設(shè)計。采用人工挖孔樁間隔開挖施工，其中抗滑樁樁間擋土板，長4.0m，寬1.0m，厚0.4m，擋土板與抗滑樁間搭接長度為500mm?？够瑯俄挪捎肅30，砼保護層凈厚度50mm，主筋采用HRB400，箍筋采用HPB300。護壁砼采用C25，砼保護層厚度為20mm，鋼筋采用HPB300?？够瑯吨卫碓O(shè)計如圖2 所示。

圖2 抗滑樁加固設(shè)計剖面圖

3.2 格構(gòu)梁錨固施工方

本設(shè)計錨固采用按3m 布置一根錨桿，將暗梁與山體銜接一體，暗梁截面尺寸為0.30m×0.30m，暗梁上的荷載按錨桿承載力70%考慮進行布設(shè)。根據(jù)現(xiàn)澆鋼筋混凝土格構(gòu)設(shè)計要求，系統(tǒng)錨桿長度一般3～5m，且錨桿須穿過潛在滑面3～4.0m，且采用全粘結(jié)灌漿。考慮坡面2m 左右的風(fēng)化破碎層厚度，錨桿鉆孔直徑取100mm，全段粘結(jié)，鋼筋采用HRB400，鋼筋直徑為36mm。采用現(xiàn)場澆筑方式，水泥采用C30，礫石最大粒徑40mm。格構(gòu)梁錨固治理設(shè)計剖面如圖3 所示。

圖3 格構(gòu)梁錨固治理設(shè)計剖面

3.3 截排水溝施工方案

截排水溝斷面矩形、泄洪排水明溝斷面梯形，設(shè)計面如圖4、圖5 所示：矩形斷面開挖尺寸1.00×0.75m；梯形斷面開挖尺寸2.00×1.30m；截排水溝及泄洪排水明溝兩側(cè)溝壁砌石厚 0.50m，溝底砌石厚0.40m；砂礫石墊層厚0.10m，水泥采用C30，澆筑方式為現(xiàn)澆。

圖4 矩形截面

圖5 梯形截面

3.4 消坡反壓施工方案

本次消坡反壓主要為對滑坡兩側(cè)陡坎不穩(wěn)定坡體進行削坡處理，土石方反壓至滑坡前部的抗滑樁后側(cè)，開挖處及回填反壓處表面采用耕植土進行回填，以便于耕種或綠化。

4 綠色修復(fù)

對于災(zāi)毀區(qū)災(zāi)后地形地貌恢復(fù)，總體原則以盡量小地改變地形地貌，除必要災(zāi)害加固措施部位，其它部位均在災(zāi)后形成的自然坡面陡坎基礎(chǔ)上進行坡面局部整修恢復(fù)原生態(tài)景觀要素為主。

滑坡災(zāi)毀區(qū)坡面植被綠化和景觀協(xié)調(diào)方案要依據(jù)區(qū)內(nèi)巖土體特征，并緊跟滑坡災(zāi)害治理的措施和方案進行設(shè)計。根據(jù)滑坡區(qū)災(zāi)后特征及治理措施的不同，主要劃分為滑坡區(qū)和滑坡后緣陡坎兩個區(qū)域進行方案設(shè)計。

1）主體滑坡區(qū)抗滑樁以上坡面將全部進行植被綠化，植被品種主要以種植相對較高的喬灌木為主，喬灌木按株間距約5.0m 布設(shè)種植。坡體表面進行平整修形后對該區(qū)域表面進行含草本植物種子層的客土噴播。

2）滑坡后緣陡坎裸露陡坎坡面極易發(fā)生的小面積垮塌巖土體堆積于格構(gòu)錨固梁上形成小面積平臺，便于種植小型灌木；坡面自然生長草木來進行植被綠化；滑坡區(qū)坡面植被綠化后既能起到水土保持功效，整體階梯平臺狀分布特征融入梯田整體的景觀協(xié)調(diào)性。

3）喬灌木間裸露坡體表面進行平整修形后對進行含草本植物種子層的客土噴播。

5 結(jié)論及建議

通過對元陽梯田滑坡進行穩(wěn)定性分析，在自重情況下處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，在降雨和地震情況下處于不穩(wěn)定和欠穩(wěn)狀態(tài)，采用抗滑樁+格構(gòu)梁錨固+截排水溝+削坡反壓綜合治理方式。這能夠有效保護人民生命財產(chǎn)和珍貴梯田文化遺產(chǎn)的安全。同時基于以上治理方案輔以綠色修復(fù)，能夠保護該梯田的文化景觀并增強其協(xié)調(diào)性。這對于梯田景區(qū)其他區(qū)域類似工程提供借鑒。

元陽梯田屬于世界非物質(zhì)文化遺產(chǎn)，同時屬于多雨地區(qū)，需要加強監(jiān)測與預(yù)警。這能夠及時掌握災(zāi)害體變形動態(tài)，分析其穩(wěn)定性，超前做出預(yù)測預(yù)報，為后期災(zāi)害治理工程等提供可靠資料和科學(xué)依據(jù)，為梯田遺產(chǎn)管理部門及政府部門對在地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)的環(huán)境治理、經(jīng)濟類活動等方面的規(guī)劃和決策提供基礎(chǔ)依據(jù)。