四川省寶興縣先鋒村2-1#滑坡抗滑樁樁孔變形破壞原因分析

劉 平，張麗榮，左其平

(武漢地質(zhì)工程勘察院，湖北武漢 430051)

1 先鋒滑坡概述

先鋒滑坡位于四川省寶興縣隴東鎮(zhèn)先鋒村，地理坐標(biāo)為東經(jīng) 102°24'54″～103°02'00″，北緯 30°09'10″～30°56'38″。滑坡主滑方向102°，前緣剪出口位于西河河谷，平均厚度約50 m，面積約1．8 km2，規(guī)模約9 000×104m3，為崩坡積特大型土質(zhì)滑坡［1］。

先鋒村2-1#滑坡是先鋒大滑坡上變形最顯著的次級(jí)滑坡，其主要特征與物質(zhì)組成如下:

1．1 滑坡規(guī)模與形態(tài)特征

滑坡平面形態(tài)為扇形，前緣剪出口位于兩河口—永富公路以下6～8 m，其下為西河，西河河谷在此處標(biāo)高為1 166 m，滑坡后緣較緩。滑坡前緣高程1 205 m，后緣高程1 270 m，相對(duì)高差約65 m，主滑方向119°。滑坡縱長(zhǎng)約195 m，平均寬約100 m，面積1．89×104m2(見(jiàn)照片1)。前緣和后部較薄，中部較厚，平均厚度約19．0 m，滑坡規(guī)模約35．9 ×104m3，屬中型推移式滑坡。

1．2 滑坡物質(zhì)組成

1．2．1 滑體物質(zhì)

滑體物質(zhì)主要為灰黑色碎石、碎塊石土，碎塊石含量約50% ～70%，碎塊石主要為炭質(zhì)灰?guī)r、強(qiáng)風(fēng)化炭質(zhì)頁(yè)巖，碎石粒徑一般3～20 cm，塊石直徑20～150 cm，少量可達(dá)3～4 m，粉質(zhì)粘土和角礫充填，局部可見(jiàn)大型炭質(zhì)灰?guī)r和白云巖塊體，滑體松散—稍密。

1．2．2 滑帶物質(zhì)

滑帶物質(zhì)主要為灰黒色含角礫粉質(zhì)粘土、角礫質(zhì)土或含角礫泥炭質(zhì)土，粉質(zhì)粘土可塑，角礫含量10% ～45%，局部地段含碎石，碎石含量最高可達(dá)28%。角礫、碎石的主要成分為炭質(zhì)灰?guī)r和方解石，次園狀。滑帶平均厚度約0．70 m。

照片1 先鋒2-1#滑坡全貌Photo 1 Panorama of 2-1#landslide in Xianfeng village

1．2．3 滑床物質(zhì)

滑坡的滑床為炭質(zhì)頁(yè)巖和炭質(zhì)灰?guī)r的碎塊石土，碎塊石含量60%～70%，充填粉質(zhì)粘土和角礫。角礫的主要成分為炭質(zhì)灰?guī)r和方解石，粉質(zhì)粘土的顏色為灰黑色，由炭質(zhì)頁(yè)巖風(fēng)化而成，中密狀。

該滑床物質(zhì)為先鋒大滑坡的滑體，力學(xué)性質(zhì)較差。

2 治理方案

2-1#滑坡設(shè)計(jì)治理方案為:抗滑樁+截排水+鋼筋石籠護(hù)岸［2］。其中抗滑樁16根，樁長(zhǎng)23 m，抗滑樁布置高程在1 220 m左右。施工順序?yàn)殇摻钍\護(hù)岸—抗滑樁—截排水溝，且抗滑樁分三序施工。

3 變形破壞特征

1#、5#、7#、9#、11#號(hào)樁于 2010 年 8 月 18 日完成開(kāi)挖。8#樁孔口的位移變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，截止9月19日，2-1#滑坡施工部位最大水平和垂直位移已超過(guò)1 m。樁孔變形破壞的具體表現(xiàn)形式為:孔護(hù)壁坍塌、孔鎖口傾覆、孔縮徑等。

歸納變形破壞特征和規(guī)律如下:

(1)已開(kāi)挖的抗滑樁除1#外，樁孔中上部深度(5～10 m)位置的護(hù)壁均見(jiàn)較大變形甚至破壞。

(2)并非所有的抗滑樁鎖口均發(fā)生較大變形和傾覆。凡是傾覆的均是只做了鎖口尚未實(shí)質(zhì)進(jìn)入開(kāi)挖的偶數(shù)樁(照片2)，而凡是進(jìn)行了開(kāi)挖及護(hù)壁的奇數(shù)樁則未見(jiàn)傾覆。

(3)1#和16#樁外側(cè)(滑坡兩翼)以及滑坡后緣均未見(jiàn)較大變形，主變形區(qū)域只位于施工區(qū)上、下方臨近區(qū)域內(nèi)(照片3)，強(qiáng)變形區(qū)集中在施工開(kāi)挖范圍內(nèi)。

(4)1#～16#中間的4 根樁(5#、7#、9#、11#)護(hù)壁變形尤為顯著，孔縮明顯，甚至破壞(照片4、照片5)。

照片2 4#樁樁帽被推翻Photo 2 Overthrow of pile cap in No．4 pile

照片3 2-1#滑坡抗滑樁施工強(qiáng)變形區(qū)Photo 3-2 Anti-slide pile construction of 2-1#landslide in strong deformation zone

照片4 9#抗滑樁護(hù)壁和鋼筋籠變形Photo 4 Wall protection and deformation of reinforcing cage of No．9 anti-slide pile

照片5 5#抗滑樁護(hù)壁被破壞Photo 5 Destroyed wall protection of No．5 anti-slide pile

4 樁孔變形原因分析

根據(jù)變形破壞特征結(jié)合滑坡區(qū)環(huán)境地質(zhì)條件分析，樁孔變形其實(shí)質(zhì)是由于抗滑樁施工大規(guī)模同期開(kāi)挖減小了滑坡的阻滑力，同時(shí)受到暴雨與西河河水的側(cè)向侵蝕迭加影響，滑坡坡體變形所致，其主要變形原因具體分析如下。

4．1 未按圖執(zhí)行三序施工

施工詳圖規(guī)定了抗滑樁施工分三序進(jìn)行，施工中未執(zhí)行三序施工法，而是對(duì)所有奇數(shù)樁:1#、3#、5#、7#、9#、11#、13#、15#在同一時(shí)間進(jìn)行了全面的、大規(guī)模開(kāi)挖作業(yè)。對(duì)全部奇數(shù)樁進(jìn)行開(kāi)挖，其實(shí)質(zhì)是變?nèi)蜃鳂I(yè)為二序作業(yè)，對(duì)滑坡土體擾動(dòng)較大，深部土方大量開(kāi)挖相當(dāng)于為中下部坡體減載，大大減小了滑坡的阻滑力，使其穩(wěn)定性降低。

4．2 暴雨影響

2010年8月19日—8月21日該區(qū)遭受了連續(xù)的暴雨，致使抗滑樁來(lái)不及澆筑，在此期間，滑坡開(kāi)始變形，隨后變形加速。集中的降雨使雨水沿坡面下滲，增加了滑體的重量，軟化了滑帶，滑坡土體的力學(xué)參數(shù)變小，從而也降低了滑坡的穩(wěn)定性。

4．3 西河河水的側(cè)向侵蝕

雨季集中的降雨使西河的河水位上升，河水位漲幅在3 m左右，河水對(duì)岸坡的側(cè)向侵蝕加劇，造成岸坡垮塌。地形圖修測(cè)資料表明在2008年12月20日—2010年11月30日近二年的時(shí)間里，2-1#滑坡前緣河岸向滑坡坡腳方向平均侵蝕約3 m，最大侵蝕約6 m。岸坡垮塌使2-1#滑坡前緣失去支撐，高程1 221 m以下坡段發(fā)生變形，形成與2-1#滑坡相連的H2-2滑坡。H2-2滑坡前緣高程1 171 m，后緣高程1 221 m，縱長(zhǎng)100 m，平均寬90 m，均厚10 m，規(guī)模約 90 000 m3，平均坡度27°，前緣岸坡坡度45°～50°。本次變形主要是2-1#滑坡中前部和H2-2滑坡的變形。2-1#滑坡與H2-2滑坡的關(guān)系見(jiàn)圖1。

5 結(jié)論

根據(jù)滑坡區(qū)環(huán)境地質(zhì)條件與變形特征分析，樁孔變形系由未按施工圖要求施工，樁孔大斷面開(kāi)挖，連續(xù)降雨和西河河水的側(cè)向侵蝕影響，使滑坡的穩(wěn)定性降低，滑坡坡體變形所至。在類(lèi)似的地質(zhì)災(zāi)害治理工程中應(yīng)引起足夠的重視，嚴(yán)格按施工設(shè)計(jì)作業(yè)，采取適宜的措施防止誘發(fā)坡體變形及其它環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題。

圖1 2-1#滑坡與H2-2滑坡關(guān)系示意圖Fig.1 Schematic diagram of 2-1#landslide and H2-2 lanslide．第四系滑坡堆積層;2．碎塊石土;3．炭質(zhì)灰?guī)r;4．炭質(zhì)頁(yè)巖;5．第四系沖洪積層;6．卵石土;7．剖面方向;8．滑動(dòng)面及滑動(dòng)方向;9．地層界線(xiàn);10．地下水位線(xiàn);11．裂縫;12．鉆孔編號(hào)/孔口高程。

［1］ 劉平，李偉，李三明，等．四川省地震災(zāi)區(qū)2008年重大地質(zhì)災(zāi)害寶興縣先鋒村滑坡應(yīng)急勘查報(bào)告［R］．武漢:武漢地質(zhì)工程勘察院，2009．

［2］ 劉曉，熊承仁，等．四川省地震災(zāi)區(qū)2008年重大地質(zhì)災(zāi)害寶興縣先鋒村滑坡防治工程施工圖設(shè)計(jì)［R］．武漢:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)，2009．