土質(zhì)滑坡地質(zhì)災(zāi)害穩(wěn)定性分析及治理措施

李 游

衡陽(yáng)市蒸湘區(qū)雨母山鎮(zhèn)雨母村麻皂滑坡于2019年7月1日初見明顯滑動(dòng)跡象，為該處坡體出現(xiàn)整體向下滑動(dòng)，損壞道路長(zhǎng)約80m。雨母山鎮(zhèn)國(guó)土資源所發(fā)現(xiàn)該處地質(zhì)災(zāi)害再次發(fā)生險(xiǎn)情后迅速組織人員撤離并上報(bào)衡陽(yáng)市自然資源和規(guī)劃局與蒸湘區(qū)分局，蒸湘區(qū)分局同時(shí)向蒸湘區(qū)人民政府領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行了匯報(bào)，有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)均到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了查看并指導(dǎo)救災(zāi)避險(xiǎn)。該地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)現(xiàn)嚴(yán)重威脅到當(dāng)?shù)鼐用窦靶腥说纳?cái)產(chǎn)安全，損毀的道路已無法通行。鑒于此，有必要對(duì)滑坡區(qū)域的穩(wěn)定性加以分析，然后在此基礎(chǔ)上提出相應(yīng)的解決措施。

1 勘查主要結(jié)論

該滑坡體冠標(biāo)高168.70m，趾標(biāo)高137.80m，相對(duì)高差30.90m。平面形態(tài)呈近半圓狀，空間形態(tài)為圈椅形，剖面為折線形?；虑熬墮M寬約121m，滑坡縱長(zhǎng)約78m，滑坡平均厚度約5.77m，面積約9438m2，體積約5.45×104m3，滑坡坡度約30°，局部?jī)A陡，滑坡體主滑方向320°，為小型淺層牽引式土質(zhì)滑坡。呈現(xiàn)出滑坡場(chǎng)區(qū)全貌。

采用傳遞系數(shù)法進(jìn)行了滑坡穩(wěn)定性計(jì)算，計(jì)算結(jié)果顯示：山體由于外力作用常常會(huì)出現(xiàn)滑坡、逆向延伸等問題，在少雨或干旱的天然情況下，坡段自身的壓力較小，所以，滑坡體處于穩(wěn)定狀態(tài)；而在長(zhǎng)期降雨或強(qiáng)降雨?duì)顟B(tài)下（滑體飽水狀態(tài)下），山坡的各個(gè)位置所承受壓力會(huì)逐漸增加，致使滑坡體處于極度不穩(wěn)定狀態(tài)。經(jīng)取地表水及地下水進(jìn)行化驗(yàn)分析：判定場(chǎng)區(qū)地表水及地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具微腐蝕性。從多個(gè)位置布設(shè)分析節(jié)點(diǎn)，提出了采取截排水溝+前方+錨拉式樁板墻+路面修復(fù)+監(jiān)測(cè)工程措施進(jìn)行綜合治理的方案。

2 地質(zhì)災(zāi)害體穩(wěn)定性計(jì)算及評(píng)價(jià)

2.1 計(jì)算剖面的確定

滑坡穩(wěn)定性計(jì)算選取1-1、2-2、3-3三條剖面3個(gè)滑動(dòng)面進(jìn)行計(jì)算，并對(duì)可能的滑動(dòng)面進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算，為工程設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

2.2 計(jì)算參數(shù)的確定

滑坡體重度、c、φ值選取均在勘查報(bào)告中給出，再通過反演法，分別獲取滑面、坡頂以及覆蓋面的基礎(chǔ)數(shù)值，與初期設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比照研究，計(jì)算出定向誤差。將滑坡劃定為三個(gè)等級(jí)，針對(duì)于反演的對(duì)象，設(shè)定災(zāi)害的集中爆發(fā)點(diǎn)。按照《滑坡防治工程勘查規(guī)范》（GB/T32864—2016），結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗(yàn)確定潛在滑帶土粘聚力c值或內(nèi)摩擦角φ值，根據(jù)相關(guān)公式反求另一值。

2.3 滑坡參數(shù)敏感性分析

由測(cè)定可見，F(xiàn)-Φ關(guān)系曲線中的直線簇傾角為20°，F(xiàn)-C關(guān)系曲線中的直線簇傾角為14°，此時(shí)山坡與其他山體之間的角度需要保持在55°～90°之間，在山體標(biāo)定的區(qū)域范圍之內(nèi)，設(shè)定對(duì)應(yīng)的反演動(dòng)態(tài)曲線，曲線的變動(dòng)也會(huì)隨著角度的變化發(fā)生調(diào)整，表明暫時(shí)穩(wěn)定系數(shù)F對(duì)內(nèi)摩擦角的反應(yīng)比對(duì)粘聚力的反應(yīng)靈敏。這部分可以將所布設(shè)的滑坡點(diǎn)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，設(shè)定初始反演滑坡點(diǎn)與終止反演滑坡點(diǎn)為HP1、HP2，而HP1需要分化成一定數(shù)量的測(cè)定剖面點(diǎn)，分布于山體周圍，以待后續(xù)應(yīng)用。

2.4 穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果

滑坡采用滑坡推力計(jì)算，其目的是為滑坡在不同工況條件下的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)及滑坡防治提供依據(jù)。計(jì)算荷載考慮滑體自重、地表荷載、暴雨、地下水等因素。

2.4.1 自重

滑體自重，對(duì)條塊施加影響的不可忽視的作用力。自然施工情況下，地下水位上部使用天然重度，下部使用飽和重度，兩部分之間的間距比需要保持在1.92～3.02之間，此時(shí)，需要將山體以特定的比例縮小，設(shè)置成滑坡平面形態(tài)，促使滑坡面總體呈現(xiàn)出半圓弧狀，測(cè)定滑坡體的平均厚約為3.22m，測(cè)定高程方量大致在1800m3～3500m3之間；下設(shè)二級(jí)滑坡平面形態(tài)為多目標(biāo)的不規(guī)則形狀，此時(shí)的平均厚度為4.05m，方量差值為230m3，設(shè)置為小型的牽引式土質(zhì)滑坡架構(gòu)。為測(cè)定測(cè)試滑坡的延伸概率，計(jì)算出滑坡體前緣的應(yīng)變標(biāo)136.98m～195.1m，后緣定向標(biāo)高為230.15m，內(nèi)側(cè)高差為20.115m。獲取相應(yīng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)之后，在不同的環(huán)境之下，劃定出穩(wěn)定區(qū)域；暴雨的施工狀況下，參照《地質(zhì)災(zāi)害防治工程勘查規(guī)范》(DB50/143-2003）第12.1.6條，如果出現(xiàn)暴雨自然災(zāi)害，應(yīng)當(dāng)充分考量降水流入對(duì)滑坡體自身重量產(chǎn)生的影響，降水滲透范圍內(nèi)依據(jù)飽和重度核算，降水滲漏范圍外和地下水位的上部依舊使用天然重度，降水滲透的程度應(yīng)當(dāng)依據(jù)暴雨等級(jí)、土體滲透性能、滲透系數(shù)一同確定，在標(biāo)定的區(qū)域范圍之內(nèi)，布設(shè)一定數(shù)量的滑坡變動(dòng)點(diǎn)，根據(jù)需求，關(guān)聯(lián)各自位置的節(jié)點(diǎn)，測(cè)定變動(dòng)比率。但需要注意的是，鑒于滑體土不夠緊實(shí)，降水容易滲透，可把滑體整體都劃定為滲透范圍，滑體使用飽和重度，滑坡表面使用飽和與抗剪強(qiáng)度。

2.4.2 水壓力

通常包含浮托力、動(dòng)水以及靜水壓力。

在出現(xiàn)暴雨的情況下施工，對(duì)于工程的影響是相對(duì)較大，尤其是建筑的土質(zhì)結(jié)構(gòu)，更是容易出現(xiàn)坍塌、下沉或者斷裂等問題，一定程度上埋下了安全隱患。雨量過大時(shí)，降水通常會(huì)順著開裂縫隙滲透到滑帶周圍，一旦出現(xiàn)低位，常常會(huì)形成積水問題，構(gòu)成地下水持續(xù)性的滲流，從而形成動(dòng)水壓力，另外，地下水滲流能夠構(gòu)成浮托力，但是浮托力的變化會(huì)隨著邊坡壓力發(fā)生更改，從而讓滑床的抗力減小，進(jìn)而致使抗滑力下降，浮托力與動(dòng)水壓力都是滑坡穩(wěn)定性不可忽視的影響要素。

2.4.3 地震荷載

根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）的規(guī)定，場(chǎng)地位于抗震設(shè)防烈度為Ⅵ度區(qū)，針對(duì)于區(qū)域內(nèi)的震動(dòng)頻率，設(shè)置定向荷載標(biāo)準(zhǔn)，但是如果荷載位置較為分散，可以在合理的環(huán)境下，不計(jì)地震荷載。

滑坡治理根據(jù)其危害對(duì)象程度及潛在經(jīng)濟(jì)損失，滑坡穩(wěn)定性計(jì)算工況、荷載組合及抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)。

注：①穩(wěn)定狀態(tài)分級(jí)：Fs＜1.00不穩(wěn)定；1.00＜Fs＜1.05欠穩(wěn)定；1.05＜Fs＜Fst基本穩(wěn)定；Fst＜Fs穩(wěn)定；②Fst為滑坡穩(wěn)定安全系數(shù)。

本次對(duì)衡陽(yáng)市蒸湘區(qū)雨母鎮(zhèn)雨母村麻皂滑坡穩(wěn)定性計(jì)算選取3條剖面3個(gè)滑動(dòng)面作計(jì)算剖面，在不同的環(huán)境之下，提取出破面的延伸特征，并明確對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)方向，在劃分的區(qū)域之內(nèi)，計(jì)算出單向穩(wěn)定概率。但是這部分需要注意的是，滑坡的延伸一般是多方向的，并不會(huì)定點(diǎn)延伸，所以，為了確保最終穩(wěn)定性分析結(jié)果的可靠，可以對(duì)滑動(dòng)面進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算。利用多方向布設(shè)的監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)作出關(guān)聯(lián)，再次，最終根據(jù)穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果，可得出如下結(jié)論：

在天然工況下，衡陽(yáng)市蒸湘區(qū)雨母鎮(zhèn)雨母村麻皂滑坡整體處于穩(wěn)定狀態(tài)。在暴雨工況下，衡陽(yáng)市蒸湘區(qū)雨母鎮(zhèn)雨母村麻皂滑坡整體處于不穩(wěn)定狀態(tài)。

2.5 穩(wěn)定性綜合評(píng)價(jià)

由穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果可知：天然狀態(tài)下，滑坡體處于穩(wěn)定狀態(tài)，但在暴雨或強(qiáng)降水狀態(tài)下，滑坡體處于不穩(wěn)定狀態(tài)。顯然，計(jì)算結(jié)果與滑坡現(xiàn)狀是相吻合的，從而也印證了上述穩(wěn)定性判斷的正確性。

據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查，目前坡體已經(jīng)發(fā)生過滑動(dòng)，但大部分滑體仍堆積于原滑動(dòng)面上，且滑坡后緣已形成裂縫，若遇連續(xù)降水或強(qiáng)降水，滑體將繼續(xù)下滑并且?guī)?dòng)滑坡后壁以上土體下滑。雖降雨時(shí)采取了人員撤離等緊急措施，但為了徹底消除滑坡的威脅，必須采取相應(yīng)的工程支擋措施，故必須盡快對(duì)該處地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)進(jìn)行治理，以免造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。

3 土質(zhì)滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理措施

3.1 削方工程

滑坡體右側(cè)邊界外坡體裂縫發(fā)育，雖暫未發(fā)生滑坡，但由于坡度較陡，坡面受損程度較高，較難維護(hù)。不僅如此，滑坡區(qū)域之內(nèi)，還發(fā)現(xiàn)一定數(shù)量的裂縫，分布狀態(tài)十分集中，這在一定程度上也埋下了安全隱患。再加之下伏砂巖區(qū)域節(jié)理裂縫的發(fā)育，更加容易發(fā)生關(guān)聯(lián)性的險(xiǎn)情，故本次設(shè)計(jì)擬對(duì)其進(jìn)行削坡處理。與其他削坡方式不同的是，本次設(shè)計(jì)的削坡覆蓋面積相對(duì)更大以下，自身的針對(duì)性也更強(qiáng)，削坡的面積并不固定，而是隨著邊坡延伸的狀態(tài)而明確。設(shè)計(jì)削坡面積約1348.18m2，第四系土層削坡坡比1：2.00，強(qiáng)風(fēng)化砂巖削坡坡比不大于1：1.00。同時(shí)對(duì)該削坡面及擬建錨拉式樁板墻后進(jìn)行植草皮綠化，綠化面積1796.30m2。

3.2 錨拉式樁板墻工程

3.2.1 工程布置

沿滑坡前緣修建錨拉式抗滑樁板墻，樁中心間距4.00m，共計(jì)26根樁，樁長(zhǎng)均為11.40m，懸臂端長(zhǎng)5.70m，嵌固段長(zhǎng)度5.70m，截面尺寸為1.20×1.50m.，采用C30砼澆筑。樁間現(xiàn)澆擋土板，板厚0.25m，單塊板高2.00m，C30砼板與抗滑樁同時(shí)澆筑。

3.2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

（1）抗滑樁。沿滑坡前緣剪出口共設(shè)置26根抗滑樁，每一根抗滑樁之間的距離設(shè)定為2.5m。經(jīng)過勘察，將HP1與HP2之間存在的滑坡體物質(zhì)清理。這部分需要注意的是，物質(zhì)主要為主要碎石或者粉質(zhì)的黏土，為避免出現(xiàn)工程阻礙問題，需要在全風(fēng)化層中布設(shè)厚度為0.2m～3.2m之間的厚石板，將滑動(dòng)帶與抗滑樁內(nèi)外關(guān)聯(lián)，設(shè)定核心控制節(jié)點(diǎn)，逐一形成一段段的滑坡床，為后續(xù)抗滑裝置的安裝設(shè)定奠定基礎(chǔ)。依次為基礎(chǔ)，采用現(xiàn)澆C30砼澆筑，樁長(zhǎng)11.40m，內(nèi)側(cè)寬度為3.05m，高程值為10.27m，懸臂端長(zhǎng)5.70m，嵌固段長(zhǎng)度5.70m，樁中心距4.00m，截面尺寸為1.20×1.50m.，采用C30砼澆筑；樁頂設(shè)置1m高冠梁。

（2）擋土板。擋土板厚250mm，寬2.00m，從上至下分為3段，底部擋土板嵌入地面0.30m；采用現(xiàn)澆C30砼澆筑。泄水孔采用Φ90PVC管，第一排距地面線大于200mm，向板面傾斜5°，水平間距2.00m，垂直間距呈梅花形布置；擋土板縱向受力鋼筋應(yīng)與相鄰擋土板縱向受力鋼筋通長(zhǎng)布置；擋土板鋼筋置于抗滑樁主筋內(nèi)側(cè)且焊接牢固。

（3）冠梁。所謂冠梁，主要指的是頂部的覆蓋式梁體，一般需要與抗滑樁相關(guān)聯(lián)應(yīng)用。在梁體的上方設(shè)定一個(gè)承接帶，與冠梁成垂直狀態(tài)，營(yíng)造穩(wěn)定的承壓環(huán)境。與此同時(shí)，沿抗滑樁頂澆筑C30砼冠梁，長(zhǎng)101.20m，高為58m，與梁體的底部水平，依據(jù)坡底的寬度，設(shè)定冠梁截面的尺寸為1.00m×1.50m，冠梁每隔20m設(shè)置一道變形縫，主要的作用是變形縫寬2cm，采用瀝青杉板充填。

（4）護(hù)壁。護(hù)壁采用C20砼現(xiàn)澆，一般設(shè)定在冠梁的頂部，與抗滑樁整體呈現(xiàn)垂直狀態(tài)，此時(shí)的護(hù)壁和抗滑樁形成了雙向的防護(hù)節(jié)后，每節(jié)護(hù)壁高1.0m，寬15m，厚20cm?？梢越档突伦陨硭惺艿膲毫?，并將其均勻分散，保持平衡沒降低滑坡延伸概率，避免危害。

（5）錨索。共26根，懸臂段設(shè)置1排錨索，錨索距樁頂1.0m，距冠梁頂2.0m，，錨索采用1×7фs17.8鋼絞線，每孔3束，孔徑130mm，錨具及張拉設(shè)備采用OVM系列，錨索設(shè)計(jì)長(zhǎng)度21m，錨索自由段長(zhǎng)6.0m，錨固段長(zhǎng)度15.0m。

（6）防護(hù)欄。冠梁頂設(shè)防護(hù)欄，防護(hù)欄用材為鋁合金，防護(hù)欄高1.10m，長(zhǎng)104.20m。

3.3 路面修復(fù)工程

3.3.1 工程布置

清除滑坡體中部?jī)蓚?cè)已開裂沉降損壞路面，面積19.87m2，對(duì)滑坡?lián)p壞的道路進(jìn)行修復(fù)，面積19.87m2，以保障當(dāng)?shù)鼐用窦靶腥说慕煌ǔ鲂小?/p>

3.3.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

對(duì)沉降路面段兩端接口，采用粘土回填夯實(shí)，面積19.87m2，路面采用瀝青鋪墊，厚5cm，面積19.87m2，路面底設(shè)15cm厚C20砼墊層，面積19.87m2。

3.4 截排水溝工程

3.4.1 工程布置

沿滑坡外圍修建J1截水溝，長(zhǎng)146.91m；沿滑坡中部道路內(nèi)側(cè)修建J2截水溝，長(zhǎng)81.81m；沿?cái)M建樁板墻低修建P1排水溝，長(zhǎng)157.74m。

3.4.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

J1截水溝及P1排水溝均采用II型溝，斷面形式為矩形，溝深0.5m，溝底寬0.5m，溝壁厚0.15m，溝底厚0.15m。水溝采用C20素混凝土現(xiàn)澆，溝底設(shè)5cm厚C15砼墊層。

J2截水溝采用Ⅰ型溝，斷面形式為矩形，溝深0.3m，溝底寬0.3m，溝壁厚0.12m，溝底厚0.12m，水溝采用C20素混凝土現(xiàn)澆，溝底設(shè)5cm厚C15砼墊層。所有排水溝沿縱向每隔5m，結(jié)合溝高及地層變化設(shè)置伸縮縫，縫寬2cm，縫內(nèi)沿溝頂、內(nèi)、外三邊填塞瀝青麻筋或?yàn)r青木板，深度不小于0.2m。

4 效果分析

4.1 經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)

通過對(duì)衡陽(yáng)市蒸湘區(qū)雨母鎮(zhèn)雨母村麻皂滑坡重大地質(zhì)災(zāi)害的治理，將消除其對(duì)危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)當(dāng)?shù)鼐用窦靶腥说纳?cái)產(chǎn)安全，200m道路的威脅，直接經(jīng)濟(jì)效益在2000萬元以上。治理工程的實(shí)施還能保障管理處工作人員正常工作和生活，維護(hù)當(dāng)?shù)厝嗣袢罕娚a(chǎn)、生活的正常進(jìn)行，確保社會(huì)安定，實(shí)現(xiàn)間接地為當(dāng)?shù)厣鐣?huì)增值和創(chuàng)收。因此，衡陽(yáng)市蒸湘區(qū)雨母鎮(zhèn)雨母村麻皂滑坡重大地質(zhì)災(zāi)害治理工程不僅能消除災(zāi)害對(duì)當(dāng)?shù)鼐用窦靶腥说纳?cái)產(chǎn)安全的威脅，還能促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)持續(xù)快速增長(zhǎng)，有利于廣大群眾致富奔小康，由此所帶來的經(jīng)濟(jì)效益是不可估量的。

4.2 社會(huì)效益評(píng)價(jià)

衡陽(yáng)市蒸湘區(qū)雨母鎮(zhèn)雨母村麻皂滑坡重大地質(zhì)災(zāi)害嚴(yán)重威脅當(dāng)?shù)鼐用窦靶腥说纳?cái)產(chǎn)安全，在日常的通行過程中，滑坡的發(fā)生造成道路被毀、人員傷亡、農(nóng)田覆蓋等，對(duì)于人們的財(cái)產(chǎn)、安全等均村存在威脅。此路段的道路200m，治理項(xiàng)目對(duì)于維持本地社會(huì)的穩(wěn)定、提升群眾安全感有重大意義，一定程度上營(yíng)造了更加穩(wěn)定、可靠的環(huán)境，加強(qiáng)區(qū)域之間的溝通、交流。并且項(xiàng)目的順利實(shí)行，不但能夠讓本地群眾的生活環(huán)境得以優(yōu)化，讓人心得到安定，讓其安穩(wěn)的生活，還能夠?yàn)楸镜亟?jīng)濟(jì)建設(shè)創(chuàng)造優(yōu)良的外部環(huán)境。所產(chǎn)生的社會(huì)效益十分突出。

4.3 減災(zāi)效益評(píng)價(jià)

通過勘查可知衡陽(yáng)市蒸湘區(qū)雨母鎮(zhèn)雨母村麻皂滑坡重大地質(zhì)災(zāi)害能治可治，只要設(shè)計(jì)合理，施工得當(dāng)，完全可以達(dá)到消除滑坡隱患的目的，保證當(dāng)?shù)鼐用癜簿訕窐I(yè)，減災(zāi)效益明顯。

5 結(jié)語(yǔ)

衡陽(yáng)市蒸湘區(qū)雨母鎮(zhèn)雨母村麻皂滑坡重大地質(zhì)災(zāi)害嚴(yán)重威脅當(dāng)?shù)鼐用窦靶腥说纳?cái)產(chǎn)安全，道路200m，潛在經(jīng)濟(jì)損失約2000萬元，治理工程等級(jí)屬二級(jí)，經(jīng)濟(jì)效益明顯。在治理工程實(shí)施過程中，應(yīng)抓好施工質(zhì)量，嚴(yán)格監(jiān)理旁站制和工序分部報(bào)驗(yàn)制度，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙及相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行施工，確保工程質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)及相關(guān)規(guī)范驗(yàn)收要求。建議在施工期、施工后及汛期加強(qiáng)地面變形監(jiān)測(cè)。