滑坡災(zāi)害治理設(shè)計(jì)實(shí)例

袁珍梅

（甘肅有色工程勘察設(shè)計(jì)研究有限公司，甘肅 蘭州 730000）

1 工程概況

1.1 工程簡(jiǎn)介

擬處理滑坡體位于甘肅省南部某縣城，甘南藏族自治州東南部，東鄰武都區(qū)，北接宕昌縣，西南與迭部縣、文縣和四川省九寨溝縣接壤，某縣城在建住宅樓南側(cè)。省道貫穿該縣全境，從縣城穿城而過(guò)，連接縣城的江盤(pán)公路（縣城—云臺(tái)）可直達(dá)滑坡工程區(qū)，交通條件較為便利。由于當(dāng)?shù)鼐用裨谝延欣匣麦w上削坡建房形成高邊坡，受降水和地震等因素的影響，發(fā)生了新的滑坡災(zāi)害。滑坡東西寬約60 m，南北長(zhǎng)約84 m，滑體平均厚度13 m，體積約6.55×104m3，為一中層牽引式小型滑坡?；缕矫嫘螒B(tài)呈舌形，前緣兩側(cè)局部地形高陡、臨空。

1.2 氣象及巖土工程水文地質(zhì)條件

1）該縣城屬北亞熱帶向北溫帶的過(guò)渡地帶，受大氣環(huán)流和地形影響，具有垂直氣候分帶明顯和干濕季分明兩大特點(diǎn)，年內(nèi)氣候受季風(fēng)控制明顯。隨著海拔的升高，高山與河谷氣候垂直變化明顯，高山地帶寒暑交替，四季分明，河谷地帶夏無(wú)酷暑，冬無(wú)嚴(yán)寒。區(qū)內(nèi)氣溫變化較小，晝夜溫差不大，多年平均氣溫12.9 ℃，最高平均氣溫23.0 ℃，最低平均氣溫1.7 ℃，受地理位置、地形和植被的共同影響，河谷區(qū)氣溫明顯高于山區(qū)?？h城標(biāo)準(zhǔn)凍土深度54 cm，為季節(jié)性凍土。

2）工程區(qū)屬西秦嶺地質(zhì)構(gòu)造帶隴南山地，西秦嶺與岷山山脈呈西北—東南向橫貫全縣，地貌成因?qū)贅?gòu)造侵蝕中高山地。白龍江干流自北西向東南穿過(guò)縣境。受構(gòu)造侵蝕和流水沖蝕的共同影響，工程區(qū)地貌形態(tài)可劃分為構(gòu)造侵蝕中高山地和沖洪積河谷兩種地貌類(lèi)型。

3）工程區(qū)地處秦嶺東西向構(gòu)造帶的西延部分，構(gòu)造活動(dòng)十分強(qiáng)烈，形成了沿北西向展布的大致平行的斷裂和褶皺帶。工程區(qū)位于泥盆系組成的一個(gè)向北西傾伏的復(fù)式背斜構(gòu)造之上，背斜褶皺緊密，構(gòu)造線往西收斂，往東張開(kāi)，次一級(jí)褶皺較為發(fā)育，受晚期斷層破壞比較明顯，尤其是背斜北翼沿蔥地—舟曲—中派一線發(fā)育的一組擠壓性斷裂帶，對(duì)本區(qū)地層分割控制明顯，影響著山體及白龍江的總體走向。與這組北西向斷裂相伴生的北北東向、北東向和近東西向的三組斷裂，延伸較短，間隔相對(duì)較寬，切斷主斷裂帶，使區(qū)內(nèi)地層及山體表現(xiàn)出斷塊發(fā)育特征。

工程區(qū)出露的地層主要為上古生界泥盆系中統(tǒng)古道嶺組和第四系填土（Q4ml）、全新統(tǒng)滑坡堆積含碎石粉土（Q4del）、上更新統(tǒng)老滑坡堆積物（Q3del）等。工程區(qū)及周邊主要有：

（1）填土（Q4ml）。雜填土：分布于工程區(qū)人工建筑區(qū)，雜色，稍密，干燥，為人工堆積物，不均勻，主要以粉土為主，含碎石、角礫等，厚約1～3.4 m。素填土：分布于已建人工建筑區(qū)下部，黑色，稍密，稍濕，為人工堆積物，不均勻，主要由粉土組成，含碎石、角礫等。碎石巖性以千枚巖、炭質(zhì)板巖為主，厚約1～3.6 m。

（2）全新統(tǒng)滑坡堆積含碎石粉土（Q4del）。為橋頭坡滑坡堆積體，雜色，松散～稍密，干燥～稍濕，土質(zhì)混雜不均勻，以粉土為主，含角礫、碎石、巨石，含量約占15%～30%，粒徑一般20～50 mm，最大150 mm，呈棱角狀、薄片狀，碎石母巖成分為千枚巖、炭質(zhì)板巖，部分地段為土質(zhì)較均勻的粉土，厚度大于5 m。

（3）上更新統(tǒng)老滑坡堆積物（Q3del）。工程區(qū)均有分布，大面積出露，為老滑坡堆積體。據(jù)收集鉆探資料顯示，老滑體堆積物呈雜色，中密～密實(shí)，稍濕～濕，巖性以粉土和碎石為主，時(shí)而相互混雜、包含，時(shí)而成層，沒(méi)有規(guī)律性，碎石粒徑變化較大，呈棱角狀，成分為千枚巖、炭質(zhì)板巖。

1.3 巖土體工程地質(zhì)特征

1）巖體工程地質(zhì)性質(zhì)。依據(jù)巖體建造類(lèi)型、巖體結(jié)構(gòu)及其力學(xué)性質(zhì)，工程區(qū)巖體工程地質(zhì)巖組主要為泥盆系層狀較堅(jiān)硬～較軟質(zhì)板巖、千枚巖巖組（D），主要分布于工程區(qū)西南側(cè)，大面積分布，為泥盆系中統(tǒng)古道嶺組，巖性主要為含炭板巖、千枚巖，節(jié)理裂隙發(fā)育，軟硬相間，抗壓強(qiáng)度20～30 MPa。巖體較破碎～破碎，巖體質(zhì)量分級(jí)為V級(jí)，屬于較堅(jiān)硬～較軟巖。承載力特征值fak=450～550 kPa。

2）土體工程地質(zhì)性質(zhì)。按土體的組成、結(jié)構(gòu)、工程特性及工程地質(zhì)指標(biāo)劃分為以下2類(lèi)：

（1）填土層（Q4ml）。分布于已建及擬建場(chǎng)地平整區(qū)及外圍局部地段，為人工堆積物。雜色，黑色，松散～稍密，干燥，土質(zhì)不均，以粉土為主，混雜有碎石、角礫等，力學(xué)性質(zhì)差。地基土承載力特征值fak=50～70 kPa。

（2）單一結(jié)構(gòu)含碎石粉土（Q4del）。分布于滑坡體及周邊，滑坡堆積成因。雜色，松散～稍密，干燥～稍濕，土質(zhì)混雜不均勻，以粉土為主，含角礫、碎石、巨石，含量約占15%～30%，粒徑一般20～50 mm，最大150 mm，呈棱角狀、薄片狀，碎石母巖成分為千枚巖、炭質(zhì)板巖。部分地段為土質(zhì)較均勻的粉土，厚度大于5 m。該層孔隙大，透水性強(qiáng)，壓縮性低，其物理力學(xué)性質(zhì)較差，承載力特征值為120～150 kPa。

工程區(qū)北側(cè)的白龍江屬長(zhǎng)江水系。白龍江發(fā)源于西傾山與岷山之間的郎木寺，屬嘉陵江上游的一級(jí)支流，于舟曲縣西北尕瓦山入境向東南方向徑流，縣境內(nèi)干流總長(zhǎng)70.7 km，自然落差420 m，大小支流22條，流域面積1 330.20 km2，多年平均流量3.68×108m3。據(jù)立節(jié)水文站資料：白龍江徑流系數(shù)0.499，最大洪水流量189 m3/s，最小枯水流量9.26 m3/s。豐水期泥沙含量較高。

工程區(qū)內(nèi)無(wú)永久性地表水，僅在雨季坡面沖溝內(nèi)可形成暫時(shí)性洪流。由于流程短且坡降大，因此一經(jīng)停雨，溝谷洪流便快速排泄殆盡。

1.4 滑坡穩(wěn)定性綜合評(píng)價(jià)

根據(jù)定性評(píng)價(jià)及定量計(jì)算，綜合評(píng)價(jià)認(rèn)為該滑坡在現(xiàn)狀條件下穩(wěn)定性差，特別是滑坡后緣裂縫基本貫穿，前緣在地震作用下已經(jīng)發(fā)生滑塌，在自重、地震、降水及人為活動(dòng)等因素作用下，滑坡再次整體滑移的可能性大。

2 治理工程總體設(shè)計(jì)

2.1 治理原則

以人為本，確保受威脅群眾的生命及財(cái)產(chǎn)安全；將拆遷降至最低；設(shè)計(jì)方案符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際且科學(xué)合理、治理措施安全可靠且兼顧經(jīng)濟(jì)、美觀。

2.2 總體設(shè)計(jì)思路

首先對(duì)工程區(qū)受影響居民進(jìn)行搬遷，之后采用錨索抗滑樁+擋土板+錨索肋板墻+錨桿格構(gòu)+重力式擋土墻+路面硬化+排水渠等綜合治理措施對(duì)滑坡進(jìn)行加固處理，提高抗滑移穩(wěn)定性，防止再次滑坡，保護(hù)滑坡坡頂及坡腳受威脅群眾的生命和財(cái)產(chǎn)安全，并且恢復(fù)坡頂?shù)缆方煌?，使?dāng)?shù)鼐用癯鲂型〞场?/p>

3 分項(xiàng)工程設(shè)計(jì)

本工程設(shè)計(jì)依據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB 50330—2013）及《鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB 10025—2019）相關(guān)規(guī)定執(zhí)行[1-2]。

3.1 錨索抗滑樁設(shè)計(jì)

1）抗滑樁設(shè)計(jì)。預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁布設(shè)于滑坡體前緣，樁身穿透潛在滑動(dòng)面深入下部穩(wěn)定地層中，利用穩(wěn)定地層的錨固力及錨索拉力提供抗力，來(lái)防止滑坡下滑。措施實(shí)施后，滑坡整體抗滑移安全系數(shù)在自然工況下為1.3，暴雨及地震工況下達(dá)到1.15。樁截面為矩形，寬1.8 m、長(zhǎng)2.4 m，樁長(zhǎng)20 m，樁中心距為6.0 m。樁縱筋采用HRB400，箍筋為HPB235、C30砼。樁之間設(shè)擋土板，樁頂預(yù)留平臺(tái)寬2 m。

2）預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計(jì)?？够瑯稑俄斣O(shè)置3根預(yù)應(yīng)力錨索，采用3束直徑15.20 mm鋼絞線制作，鋼絞線為7絲標(biāo)準(zhǔn)型，強(qiáng)度級(jí)別為1860 N/mm2。錨孔孔內(nèi)采用M30水泥砂漿注漿，自由段孔徑為150 mm，錨固段擴(kuò)孔孔徑220 mm、安裝傾角為25°，錨固段長(zhǎng)10.0 m，設(shè)計(jì)鎖定錨固力242 kN。

3）擋土板設(shè)計(jì)?？够瑯稑堕g設(shè)擋土板。板長(zhǎng)4.2 m，寬1.0 m，厚0.3 m，C25砼現(xiàn)澆，保護(hù)層厚度大于等于35 mm。擋土板雙面縱橫向均勻布筋，縱、橫筋規(guī)格均為?14HRB400級(jí)，間距200×200 mm，板間預(yù)留泄水孔。

3.2 錨桿格構(gòu)設(shè)計(jì)

1）格構(gòu)設(shè)計(jì)。抗滑樁頂部斜坡段布設(shè)格構(gòu)工程，配套使用錨桿。設(shè)計(jì)格構(gòu)橫、豎肋間距均為3.0 m，截面為矩形300 mm×400 mm主筋采用Φ18HRB400，箍筋Φ8HPB235、C30砼。豎肋設(shè)基礎(chǔ)，埋深1.2 m。

2）錨桿設(shè)計(jì)。錨桿設(shè)置于格構(gòu)梁節(jié)點(diǎn)處，采用Φ28HRB400級(jí)鋼筋制作。自下而上共設(shè)3排，長(zhǎng)度9 m，進(jìn)入土層8.5 m，安裝傾角30°。錨孔孔徑為Φ130 mm，采用M30水泥砂漿全黏結(jié)注漿。

3.3 錨索肋板墻設(shè)計(jì)

1）肋柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。于坡腳處設(shè)肋柱，間距3.0 m，長(zhǎng)10 m，截面為0.6 m的正方形。柱身主筋采用?22HRB 400螺紋鋼，箍筋為?10HPB235鋼筋，間距為200 mm，C30砼，保護(hù)層厚度大于等于50 mm。

2）預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計(jì)。肋柱上設(shè)錨索，采用3束直徑15.20 mm鋼絞線制作，鋼絞線為7絲標(biāo)準(zhǔn)型，強(qiáng)度級(jí)別為1 860 N/mm2。錨孔孔內(nèi)采用M30水泥砂漿注漿，自由段孔徑為150 mm，錨固段擴(kuò)孔孔徑220 mm、安裝傾角為20°。

3.4 重力式擋土墻設(shè)計(jì)

結(jié)合滑坡后緣坡體情況，在已建錨索格構(gòu)工程下部護(hù)面墻外設(shè)置重力式擋土墻。墻高為7.0 m，墻頂寬1.0 m，為仰斜式擋土墻，背坡比為1∶0.3，胸坡比為1∶0.4，墻趾擴(kuò)展0.5 m，厚1.5 m，基礎(chǔ)埋深2.0 m。M7.5漿砌塊石砌筑墻體，塊石強(qiáng)度MU30，墻頂用5 cmM10水泥砂漿壓頂。墻體預(yù)留兩排泄水孔，內(nèi)置?110PVC管，坡率5%。反濾土工布包裹進(jìn)水口，呈梅花形布置，最低排泄水孔高出地面0.5 m，以下填筑厚0.3 m壓實(shí)黏土。墻背填筑厚0.3 m，直徑2～5 mm的砂礫石反濾層。根據(jù)擋墻平面位置間隔10 m設(shè)伸縮縫，寬2.0 cm，縫內(nèi)填塞浸瀝青木板條。

3.5 道路硬化和排水渠設(shè)計(jì)

坡頂中斷公路恢復(fù)后進(jìn)行道路硬化，設(shè)計(jì)路面6 m寬，采用15 cm厚C25混凝土鋪設(shè)，下部鋪20 cm砂礫石墊層及10 cm三七灰土。路面每隔10 m設(shè)伸縮縫一道。路拱橫坡為5%。道路內(nèi)側(cè)對(duì)既有受損排水渠進(jìn)行翻新重建，并與原未受損排水渠順接。設(shè)計(jì)排水渠寬0.5 m，渠深0.5 m，壁厚0.15 m，材料為C15砼，渠底鋪設(shè)30 cm厚三七灰土墊層。

4 施工設(shè)計(jì)

4.1 施工順序

拆除工程區(qū)民房→錨索抗滑樁→擋土板→滑坡前緣削坡→滑體回填→錨桿格構(gòu)工程→錨索肋板墻→重力式擋墻→道路恢復(fù)、硬化→排水渠。

4.2 施工進(jìn)度

該治理工程計(jì)劃6個(gè)月完成。其中，1個(gè)月為準(zhǔn)備期，要求完成施工場(chǎng)地平整、施工住房、場(chǎng)內(nèi)外交通、原材料采購(gòu)和用水、用電等。施工期為4個(gè)月，需完成主體工程，剩余2個(gè)月完成后續(xù)工作，具體作業(yè)分組按施工進(jìn)度計(jì)劃執(zhí)行。

4.3 施工注意事項(xiàng)

1）施工前需做好滑坡周邊的排水系統(tǒng)并填實(shí)地表裂縫，完善工程內(nèi)部的排水系統(tǒng)或臨時(shí)排水系統(tǒng)，疏通地表水，嚴(yán)禁滑坡體內(nèi)出現(xiàn)積水。

2）若坡面過(guò)濕或地下水滲出時(shí)，須在坡腳處先行實(shí)施滲水管排水，疏干土體以增強(qiáng)其自穩(wěn)能力。滲水管采用?100雙壁波紋管，上面2/3部分開(kāi)孔，外包無(wú)紡?fù)凉げ迹鲂迸潘露?%。

3）樁基開(kāi)挖嚴(yán)禁使用大爆破施工，如果錨固工程無(wú)法及時(shí)跟上，不得實(shí)施下級(jí)邊坡開(kāi)挖，盡量避免邊坡被雨水淋濕、日照風(fēng)化，嚴(yán)禁采取拉通槽或大范圍的開(kāi)挖施工。

4）抗滑樁施工。

（1）上部邊坡防護(hù)施工完成后再實(shí)施抗滑樁，邊施工邊澆筑鋼筋砼鎖口及護(hù)壁。

（2）井口上搭設(shè)臨時(shí)風(fēng)雨棚后進(jìn)行樁孔開(kāi)挖，井口周邊做好臨時(shí)排水系統(tǒng)。

（3）樁身施工時(shí)，開(kāi)挖一段后應(yīng)及時(shí)登錄巖芯，仔細(xì)校核滑面情況。

（4）混凝土護(hù)壁應(yīng)在樁孔開(kāi)挖過(guò)程中及時(shí)施做,采用C20砼,根據(jù)構(gòu)造要求及地層的穩(wěn)定性配設(shè)鋼筋。每開(kāi)挖1.0～1.5 m設(shè)置護(hù)壁一節(jié)，厚0.3 m。護(hù)壁后的樁孔須保持垂直光滑。

（5)樁孔開(kāi)挖到一定深度，需設(shè)應(yīng)急軟梯，并采取相應(yīng)安全措施以防止掉塊。樁井深度大于10 m需采取井下通風(fēng)。

（6）樁井開(kāi)挖時(shí)應(yīng)間隔兩樁跳槽施工。樁井應(yīng)采用人工開(kāi)挖，嚴(yán)禁機(jī)械爆破。

（7）豎筋接頭采用雙面搭接焊、對(duì)焊，同一截面內(nèi)接頭不得大于50%，同一根鋼筋上不得存在過(guò)多接頭。豎筋不得在土石分界或滑面處搭接。

（8）砼應(yīng)通過(guò)串筒或?qū)Ч茏⑷霕犊?，其底端與混凝土面的距離為1～3 m。樁身砼灌注須連續(xù)進(jìn)行且振搗密實(shí)。

5）預(yù)應(yīng)力錨索工程。

（1）錨索孔必須按圖紙精確放位，干鉆鉆孔且跟管鉆進(jìn)以防孔壁坍塌。成孔后，用高壓風(fēng)管插入孔底吹孔，待孔內(nèi)殘?jiān)胺蹓m吹干凈后立刻將錨索安裝就位。

（2）錨索孔鉆探出的巖芯必須編錄，準(zhǔn)確鑒別巖石的風(fēng)化程度及厚度。

（3）錨索必須作好防腐、防銹處理。錨索錨固段要清污除銹，自由段錨索還需涂黃油、防腐劑且套塑料管，張拉段也要涂防腐劑。

（4）注漿采用孔底注漿且需分段，先注錨固段，待錨索張拉完成后再進(jìn)行自由段注漿。

（5）錨索的錨固段長(zhǎng)度不得小于10 m，且必須自較好的微風(fēng)化巖層起算，進(jìn)入完整基巖深度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。

（6）孔內(nèi)砂漿強(qiáng)度達(dá)到70%以后進(jìn)行錨索張拉，張拉前應(yīng)查驗(yàn)錨具并對(duì)張拉千斤頂油泵進(jìn)行標(biāo)定，標(biāo)定時(shí)千斤頂最大出力不得小于錨索張拉最大值；張拉過(guò)程中應(yīng)對(duì)錨索受力及伸長(zhǎng)情況作好記錄，校核伸長(zhǎng)與受力值的相符性。

（7）錨索張拉須分2次逐級(jí)進(jìn)行，第一次張拉值為總張拉力的70%，2次張拉時(shí)間間隔不得少于3～5 d。總張拉力應(yīng)包括超張拉力值，其值宜為10%～15%。

（8）錨索張拉鎖定后，于48 d內(nèi)進(jìn)行自由段注漿。因自由段孔壁較破碎，水泥漿會(huì)有所流失，因此自由段注漿需反復(fù)進(jìn)行多次。

（9）應(yīng)選擇有經(jīng)驗(yàn)的施工隊(duì)伍進(jìn)行錨索施工。

6）施工期間應(yīng)隨時(shí)觀測(cè)坡體的位移變化，如出現(xiàn)情況異常，為確保安全應(yīng)及時(shí)終止施工。

7）施工過(guò)程中坡腳處嚴(yán)禁形成積水洼地，水流應(yīng)盡量匯向中線沿縱向排出。

8）未盡事宜請(qǐng)按照有關(guān)規(guī)范及規(guī)程嚴(yán)格執(zhí)行，施工中若發(fā)現(xiàn)地質(zhì)情況、錨索位置及承載力等方面與設(shè)計(jì)有出入，請(qǐng)及時(shí)與設(shè)計(jì)、監(jiān)理駐現(xiàn)場(chǎng)配合施工人員聯(lián)系，及時(shí)做出調(diào)整處理。

5 結(jié)束語(yǔ)

本工程通過(guò)采用錨索抗滑樁、擋土板、錨桿格構(gòu)、錨索肋板墻、重力式擋土墻、路面硬化、排水渠等滑坡地質(zhì)災(zāi)害綜合治理措施的實(shí)施，增加了滑坡體的穩(wěn)定性，保證區(qū)內(nèi)群眾的生命和財(cái)產(chǎn)安全，把滑坡災(zāi)害損失降低到最低程度，給區(qū)內(nèi)居民創(chuàng)造了一個(gè)安全的生活環(huán)境。