漢源縣大樹新集鎮癩子溝區塊規劃調整邊坡穩定性分析及工程防治研究

楊曉東 陳國輝

四川省地質工程勘察院 610072

1.背景研究

我國是一個多山的國家，獨特的地理環境、復雜的地質條件決定了我國具有大量的自然邊坡。本文依托四川省漢源縣大樹新集鎮癩子溝區塊規劃調整邊坡，通過系統地質調查及地質鉆探揭露，采用地質定性分析和彈塑性理論相結合、室內數值模擬等方法和手段，深入開展邊坡穩定性分析，邊坡演化趨勢、臨災判別指標、相應防災措施的研究。結合現場監測，給出該邊坡的防治措施以及變更設計方案，并有針對性提出開挖高陡邊坡的防治措施，為指導全省特大型開挖邊坡的防治工作提供科學依據，并最終為工程實踐服務。

2.大樹新集鎮邊坡發育特征及成因分析

漢源縣大樹新集鎮擬建于桂賢鄉山羊坪，而橫貫整個山羊坪中部的癩子溝區塊是一個淺層滑坡體，為了避讓滑坡，一部分房屋建筑規劃在癩子溝滑坡區塊外兩側；而另一部份建筑物，則由于建筑用地有限，仍規劃在經治理后的癩子溝滑坡區塊中后部。由于癩子溝邊坡屬于高邊坡，治理時，在前緣癩子溝阻滑段挖土，降低了阻滑力；同時，由于治理邊坡開挖成型后需要一定的時間才能支護完成，以致治理邊坡較長時間臨空；在降雨的滲透作用下，滑帶土逐漸飽和，抗剪強度大幅下降；目前該邊坡下正施工道路、開挖排水溝、修建擋墻，取土石及回填土使斜坡中下部地形改變較大，在斜坡上形成規模較小、深淺不一的沖溝、擋墻陡坎及條帶狀平臺。

滑坡區地下水以基巖構造裂隙水為主，但地下水埋深較大，次為松散巖類孔隙水，局部分布有上層滯水，總體上，地下水貧乏。大氣降水和地表水是其主要補給來源。場地內地下水、地表水對混凝土、鋼筋混凝土中的鋼筋無腐蝕性，對鋼結構具弱腐蝕性。土對混凝土結構、混凝土結構中鋼筋、鋼結構均無腐蝕性。

3.大樹新集鎮邊坡發育特征及成因分析

3.1 邊坡基本特征

(1)特殊的地層結構

滑坡內主要是第四系全新統人工堆積層（Q4ml）和第四系全新統坡洪積堆積層（Q4dl+pl）及奧陶系下統巧家組（O1q）地層，其中人工填土層分布零星，土層厚度變化較大，變形量大，土體穩定性差。；奧陶系巧家組砂巖中風化層承載力高，壓縮變形小，但由于上下層土體的含水性和滲透性差異很大，當地下水滲透到土層交界面時，地下水很容易順巖層面滲流，這將大大降低交界面的抗剪強度，使得邊坡土體很容易沿著該交界面發生滑動。

(2)人類工程活動的影響

場地中部房建場平土方開挖，切斷了癩子溝滑坡，挖出滑床，使其滑坡中段出現臨空面，原滑坡體上的阻滑力減小，該處穩定性降低,導致殘坡積土體順灰巖層面下滑。

3.2 邊坡失穩因素確定

(1)松散的物質基礎

擬建場地位于斜坡地帶，其斜坡上堆積了較厚的松散土體，為滑坡的形成提供了大量松散的物質基礎，為滑坡的形成提供了物質條件。

(2)臨空面條件

場地中部房建場平土方開挖，切斷了癩子溝滑坡，挖出滑床，使其滑坡中段出現臨空面，原滑坡體上的阻滑力減小。

(3)降雨的作用。

降雨使土體飽水，增加了滑體的重量，更重要的是降雨的入滲，使滑帶土飽水軟化，降低了粘聚力和內摩擦角，從而導致了滑坡的發生，這就表明降雨為滑坡的發展起到了促進作用。

4.大樹新集鎮區塊規劃調整邊坡防治措施研究

4.1 邊坡支護措施建議

由于開挖邊坡地形較陡，且由穩定性差的粉質粘土組成，其地形條件、地層結構及土體特性都具備產生滑坡的條件，隨著工程建設的進行，將改變原斜坡天然平衡狀況，極易誘發邊坡滑動，為有利于場平后的邊坡穩定，需采取有效的抗滑穩坡措施，進行有效工程支護處理。建議設計部門根據邊坡物質組成、結構、高度等設計相應的抗滑擋墻及抗滑樁，尤其是對高邊坡，建議采用抗滑樁加樁板墻的方式處理，對擋墻下土層較厚的地段，可采用樁上抗滑擋墻的支護形式，或進行多級放坡，降低邊坡高度，坡面角據類比法采用7°～10°，如坡面角較大，則需設置坡腳擋墻，并進行錨固加柵格穩坡。

（1）定性分析可知，當邊坡開挖時，可能造成潛在滑動面被暴露而使滑面軟化導致土體失穩的情況。

（2）通過極限平衡法進行計算得出，邊坡開挖后，在天然狀態下，邊坡處于穩定或基本穩定狀態，但其穩定性系數均小于一級邊坡安全系數；在飽和狀態下，邊坡都處于不穩定狀態。

（3）通過有限元數值計算得出，在天然狀態下，整個邊坡尚未形成貫通性的滑面，處于穩定的狀態；邊坡在暴雨工況下，滑面已形成貫通，邊坡處于不穩定狀態；在地震工況下，邊坡處于基本穩定狀態。

4.2 監測預警機制

監測預警應達到以下目的：

1)在充分利用現有資料的基礎上，建立精密儀器與簡易監測相結合，地面監測與地下監測相接合，專業監測與群眾監測相結合的系統化、立體化監測系統。及時測定和預報邊坡及滑坡的位移等變化情況，并為長期穩定性預測研究提供資料。

2)監測系統應具備數據采集穩定可靠，綜合分析評價科學快捷，所得到的監測數據及結果應能夠為場地規劃建設及地質災害預測預報提供依據。

3)監測內容主要包括地表位移變形監測，深部位移變形監測，抗滑樁應力變形監測、地下水動態監測，監測范圍以能夠控制整個大樹新集鎮滑坡為準，監測重點以施工期及運行期為主，并結合邊坡及滑坡變形情況適當增加監測密度。

4)該滑坡及影響區監測按長期動態監測進行設計。

5)監測網的建立應保證測量精度及施測便捷。

5.結語

本文通過對漢源縣大樹新集鎮癩子溝邊坡進行穩定性分析以及工程防治研究得出了以下主要結論。

（1）場地屬川西南深切割山區，內外地質營力作用強烈，地質構造復雜，基巖裂隙發育，地下水貧乏，表部土體滑塌或滑坡是該區域的主要不良地質現象。

（2）在對邊坡進行穩定性分析時，由于問題的復雜性，沒有考慮靜水壓力的影響，然而該工程中，水的作用是該邊坡失穩的因素之一。另外，水對巖體的軟化作用也是造成邊坡失穩的原因，因此，如何定量分析水在邊坡失穩中的作用也是該論文需要改進的地方。

邊坡穩定性分析和工程防治研究是個很復雜的問題，不是一朝一夕就能解決的，還有待深入系統的研究。

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