某機(jī)場(chǎng)道路滑坡的分析與治理

李 榮 楊正東 鐘艷紅

1 概述

滑坡是一種常見(jiàn)的地質(zhì)災(zāi)害，其頻發(fā)性與嚴(yán)重性都相當(dāng)?shù)捏@人。滑坡災(zāi)害常威脅著人類(lèi)的生命安全、財(cái)產(chǎn)損失、社會(huì)與生產(chǎn)正常運(yùn)轉(zhuǎn)等。尤其在交通、水利和城市建設(shè)中，由于大量的工程開(kāi)挖和施工不當(dāng)?shù)纫蛩兀茐牧松襟w自身的穩(wěn)定性，進(jìn)而引起滑坡的發(fā)生和發(fā)展。在預(yù)防和治理滑坡過(guò)程中，正確的認(rèn)識(shí)滑坡發(fā)生的內(nèi)外因素，分析和確定好滑坡的成因，總結(jié)與累積滑坡治理經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于指導(dǎo)滑坡設(shè)計(jì)與治理是非常重要的。

2 場(chǎng)地水文地質(zhì)條件與滑坡現(xiàn)狀

工程場(chǎng)地位于大理市州龍山辦公區(qū)北側(cè)，機(jī)場(chǎng)路南側(cè)斜坡地帶，大理機(jī)場(chǎng)路由其下部從西向東通過(guò)。原始地形為兩個(gè)低洼的溝谷，被當(dāng)?shù)剞r(nóng)民修整為相對(duì)規(guī)整的臺(tái)地作為耕地。由于辦公區(qū)工程建設(shè)，大量棄土的堆填形成目前較為規(guī)則的斜坡，坡頂為大理市州龍山辦公區(qū)，坡腳為大理機(jī)場(chǎng)路，總體南高北低，局部作了分臺(tái)處理，坡度一般為 20°，坡腳坡度較陡約為 42°，中下部設(shè)有排水溝。坡面多為景觀植被，設(shè)有灌溉設(shè)施，有專人每天進(jìn)行澆灌。

2.1 水文地質(zhì)條件

1)地質(zhì)條件:

根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，滑坡的地層由上至下為:第四系人工堆積(Qml)，第四系坡積粉質(zhì)粘土(Qdl)，白堊系下統(tǒng)景星組(K 1j)泥巖夾石英砂巖。場(chǎng)區(qū)內(nèi)地層結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，在 131號(hào)塔基附近滑坡、大龍?zhí)痘聟^(qū)域，角礫及煤層頂部見(jiàn)鏡面及擦痕，具擾動(dòng)跡象，為主滑動(dòng)面(帶)。

2)水文條件:

白堊系下統(tǒng)景星組(K 1j)石英砂巖與泥巖互層，為弱透水層或相對(duì)隔水層。坡面上分布有厚度較大的第四系人工堆積素填土及第四系坡積粉質(zhì)粘土，其中素填土較為松散，具有一定的透水性，粉質(zhì)粘土為弱透水層或相對(duì)隔水層。地下水位起伏較大，局部地段水位埋藏較淺，主要是地表景觀植被灌溉設(shè)施受損破壞后大量外流影響坡面，南側(cè)公路內(nèi)側(cè)見(jiàn)出水點(diǎn)，水量約3.0 L/min。地下水為賦存于素填土孔隙中的上層滯水，水量受大氣降水及地表水控制，沿原始坡面滲流，具有一定的水力梯度。

2.2 滑坡現(xiàn)狀

由于一管網(wǎng)工程在區(qū)域北側(cè)進(jìn)行，擬進(jìn)行地產(chǎn)開(kāi)發(fā)，在坡腳處進(jìn)行挖方平整場(chǎng)地。在開(kāi)挖過(guò)程中，公路路面出現(xiàn)裂縫等變形跡象，于是委托相關(guān)單位對(duì)公路邊坡進(jìn)行錨桿擋墻支護(hù)，在錨桿擋墻施工過(guò)程中，公路路面裂縫等變形跡象有擴(kuò)大的趨勢(shì)，且公路上方斜坡上也產(chǎn)生拉張裂縫等變形跡象，在公路內(nèi)側(cè)坡腳產(chǎn)生一條長(zhǎng)約 70m的擠壓鼓脹裂縫，排水溝蓋板受擠壓抬高。于是便再次委托有關(guān)單位對(duì)邊坡進(jìn)行地質(zhì)勘察與治理。

根據(jù)地質(zhì)調(diào)查，滑坡周界明顯，總體長(zhǎng)約130m，后緣寬約130m，前緣約70m，上寬下窄，主滑方向340°，滑面最大埋深約15.0m，屬大型中層重力推移式滑坡。滑坡后緣位于自然斜坡坡頂附近，裂縫全部貫通，呈較為明顯的弧形，長(zhǎng)度約130m，最大水平位移約0.50m，最大垂直位移約1.20m;公路上方坡面上產(chǎn)生幾條平行等高線的裂縫，滑坡體兩側(cè)裂縫斷續(xù)分布，總體上呈線狀分布;公路路面產(chǎn)生多條弧形裂縫，多為拉張裂縫，在東側(cè)邊緣表現(xiàn)為擠壓鼓脹裂縫，總體上呈較為明顯的弧形，寬度約70m，最大水平位移約0.30m，最大垂直位移約0.10m;前緣錨桿擋墻基坑底部可見(jiàn)弧形滑面，滑坡體滑出約0.50m，總體上兩邊埋藏較淺，中間埋藏較深。

3 滑坡原因分析

1)地形條件:

公路上部與下部邊坡的自然坡度 20°～42°，呈臺(tái)階狀，上緩下陡，地表標(biāo)高介于1 967m～2 008m之間，相對(duì)高差約 40m。坡體前緣正在進(jìn)行挖方及相關(guān)的工程施工，具有較陡臨空面，存在邊坡失穩(wěn)的地形因素。

2)地層巖土條件:

表部有厚度較大的素填土①層，結(jié)構(gòu)松散，滲透性較好，強(qiáng)度較低，下伏粉質(zhì)粘土②層及石英砂巖與泥巖互層③層，透水性差，為相對(duì)隔水層，其中泥巖及其風(fēng)化物具浸水軟化特性。場(chǎng)區(qū)內(nèi)地下水主要貯存于素填土①層孔隙中，具上層滯水特性，沿原始坡面滲流，在層面上易形成強(qiáng)度較低的泥化層，存在邊坡失穩(wěn)破壞的潛在破裂面(軟弱結(jié)構(gòu)面)。

3)水的作用:

根據(jù)水對(duì)滑坡作用的不同，水的作用從地下水與地表水兩方面來(lái)考慮。

地表水作用:從邊坡的地質(zhì)結(jié)構(gòu)可以看出，邊坡的素填土①層結(jié)構(gòu)松散，富含地下水，順坡方向具較大的水力坡度。且邊坡的上部地層結(jié)構(gòu)主要由這層土構(gòu)成。

地下水作用:坡面景觀植被有專人每天進(jìn)行澆灌，從而使地表水順人工填土的松散孔隙滲透到人工填土與粉質(zhì)粘土(為相對(duì)隔水層)交界面，然后沿該面繼續(xù)下滲，水的下滲不但增加了坡體本身的自重，同時(shí)軟化了交界面土體，使其抗剪強(qiáng)度降低，特別是邊坡失穩(wěn)前的一場(chǎng)大雪，溶化后的水大量進(jìn)入坡體，降低了坡體的穩(wěn)定性。

4)施工原因:

場(chǎng)地北側(cè)即機(jī)場(chǎng)道路下方原始地形較高，由于工程建設(shè)需要，在坡腳挖方平整場(chǎng)地，導(dǎo)致公路南側(cè)形成高約7.0m的工程邊坡，工程邊坡采用錨桿擋墻支護(hù)，在擋墻基礎(chǔ)開(kāi)挖時(shí)，邊坡高度增至8.0m～9.0m，對(duì)已產(chǎn)生路面裂縫、擠壓鼓脹裂縫等變形跡象的邊坡影響很大，變形有擴(kuò)大的趨勢(shì)。本來(lái)公路及下方坡體為抗滑段，由于工程建設(shè)的需要，進(jìn)行了擋墻基礎(chǔ)開(kāi)挖，坡體使處于極限平衡狀態(tài)的邊坡的前緣臨空，抗滑段阻力減小，原有的裂縫最終貫通，導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)破壞。

4 滑坡治理方案與建議

1)公路上部邊坡采用預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)，公路下邊坡采用抗滑樁結(jié)構(gòu)的方法進(jìn)行治理。以公路為界兩滑坡已貫通形成一大滑坡，設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)滑坡形成原因，為保證邊坡的穩(wěn)定分兩滑坡來(lái)考慮，公路上部滑坡面采用預(yù)應(yīng)力錨索，公路下部滑坡面采用抗滑樁來(lái)分別進(jìn)行支護(hù)處理。

2)為防止滑坡的進(jìn)一步發(fā)展，對(duì)已出現(xiàn)的公路裂縫進(jìn)行如下處理:沿裂縫走向每隔 1.5m布置一根灌漿管，灌漿管長(zhǎng)度為6m，采用水灰比為 0.4左右的純水泥灌漿，視具體情況加入少量粗砂。

3)在上部坡體外側(cè)設(shè)置一條 400×400的截洪溝、修復(fù)坡面被破壞的排水溝，以排走坡面的地表水，上部坡體坡腳處每隔10m設(shè)置一長(zhǎng)度為 30m A70的水平排水疏干孔，以排出坡內(nèi)積水。

4)地下水是邊坡變形的主要影響因素，植物的灌溉用水是機(jī)場(chǎng)路下部坡體地下水的主要來(lái)源，因此建議清除坡內(nèi)埋設(shè)的用于澆灌坡面植被的各種管道;在邊坡施工過(guò)程中，不對(duì)坡面綠化澆水;完成邊坡治理后，改變坡面景觀植被的品種，以喬木或抗旱灌木為主，避免對(duì)坡面進(jìn)行長(zhǎng)期的灌溉。

5)建議在工程建設(shè)期間及完工后 1年～2年內(nèi)，對(duì)邊(滑)坡體及附近建(構(gòu))筑物采取長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)措施。

5 滑坡預(yù)防與治理應(yīng)注意的幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)

1)滑坡要治早治小，在滑坡變形初始階段，就要調(diào)查清楚，早下按滑坡治理的決定，以防滑坡范圍擴(kuò)大。滑坡的發(fā)生和發(fā)展是一個(gè)由小到大變化的過(guò)程，防治邊坡最好是把它消滅在初始階段和萌芽狀態(tài)。在此例的滑坡治理過(guò)程中，一直處于被動(dòng)位置，直至滑坡面貫通，才采取有效的措施，延誤了治理時(shí)機(jī)，造成了交通阻塞，施工延誤，經(jīng)濟(jì)損失等后果。

2)防治滑坡最好遵循綜合治理的原則。滑坡常常是在多種因素下發(fā)生的，而具體到每個(gè)滑坡又有其不同的主要作用和誘發(fā)因素，因此在本工程滑坡中，不僅考慮了滑坡的主要因素，也綜合考慮其他因素，并采取其他相應(yīng)的措施。如排水系統(tǒng)采用排水溝+水平排水疏干孔。

3)滑坡治理需綜合考慮技術(shù)可行與經(jīng)濟(jì)合理。任何一項(xiàng)工程都應(yīng)要求技術(shù)可行，經(jīng)濟(jì)合理，對(duì)于滑坡工程來(lái)說(shuō)也不例外。在此滑坡中，設(shè)計(jì)單位提出了四個(gè)方案，但綜合考慮安全、經(jīng)濟(jì)、工期等因素后，選取了上部用預(yù)應(yīng)力錨索，下部用抗滑樁的方案。

[1] 大理市某邊坡施工圖設(shè)計(jì)階段巖土工程勘察報(bào)告書(shū)[R].

[2] 邊坡工程手冊(cè)(上)[M].北京:冶金工業(yè)出版社，2009.

[3] GB 50010-2002，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[4] 程良奎.巖土加固實(shí)用技術(shù)[M].北京:地震出版社，1994.

[5] GB 50086-2001，錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范[S].

[6] 牟會(huì)寵.滑坡[M].北京:地震出版社，1987.

[7] GB 50330-2002，建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范[S].

[8] 鄭穎人，王恭先.邊坡與滑坡工程治理[M].北京:人民交通出版社，2009.