某工程的滑坡防護與治理方案選擇

靳雨欣,王澤云,唐笑一,何 銳

(西華大學建筑與土木工程學院，四川成都 610039)

1 工程概況

本工程位于大渡河與流沙河所圍限的寬緩斜坡地帶上。該斜坡長約8.5 km，寬約1.5～1.9 km，總體走向北西40°，傾向北東，山體平均坡度10～25°，地勢西北高、東南低，海拔高程850～1 230 m，相對高差達390 m，屬中、低山單斜順向坡地貌。場地及其周圍的構造穩定性總體為基本穩定，場地工程建設適宜性總體為較適宜～適宜性差。但場地地處單斜順向坡地帶，上覆有成因、性狀不均勻且厚度不等的土層，建設用地及其周圍分布有類型各異且規模大小不等的不良地質現象，影響局部場地或地基的穩定性以及邊坡處理方案的選擇。

2 場地地質概況與穩定性分析

該工程所在場區內覆蓋層多較為深厚，巖體呈層狀，巖層之間夾有不同類型的軟弱層，軟弱層厚度從幾毫米至十幾厘米不等，在單斜地層及軟弱夾層的雙重作用下，加之在巖體前沿存在臨空面，巖體便產生滑動現象，形成不同規模的基巖滑坡現象。為保證各級場地在場平后的建設穩定性，根據場區內的覆蓋層及巖體性狀采用不同的處理方式和支護形式，從而有效解決各級場地的穩定性問題和用地平臺的需要。按場區不同部位巖土體的結構特征及變形特征等，總體將該場地分為五個區域。

(1)形成于流沙河早期古滑坡體，地形坡度小于10°，在較長的歷史時期內該處滑坡體沒有出現明顯的再次失穩跡象，因此可以認為目前該滑坡整體穩定性良好。但是調查結果也表明，當滑坡前緣擋墻基槽開挖后，墻后坡體表層覆蓋層出現明顯的小規模的滑體失穩現象。

古滑坡體區存在的主要工程地質問題是在開挖、地表水下滲等不利因素影響下可能誘發的滑體失穩。為保證滑體上擬建公路和古滑坡前緣建構筑物的安全，須對滑坡進行適當的治理。

(2)滑坡堆積區，滑坡及其影響區巖體整體穩定性較好，其物質主要由厚1～2 m、局部厚約5 m的滑坡殘留物組成，結構松散，強度低，出現較大規模失穩的可能性較小，但在工程開挖切腳、地表水體下滲等因素影響下，可能誘發局部巖土體失穩。

對于滑坡堆積區變形體厚度小于5 m的部分及其周圍拉裂松弛巖體而言，滑坡殘留物較少，巖體整體穩定性較好，但在降雨、開挖等因素誘發下殘留物以及被局部強烈卸荷拉裂的巖體可能發生局部失穩破壞。雖然規模較小，但在施工期間仍應注意安全，為保證上部和下部建筑物的安全，建議將殘留物和變形強烈的巖體進行清除，并對邊坡加以適當治理，保證坡體穩定。

(3)松動變形區，該區巖體實際上屬滑坡的強烈影響區，變形體的厚度可達15～20 m，區內巖體拉裂松動現象明顯，巖體發育多條順層發育的軟弱夾層，巖體沿軟弱夾層向臨空方向的變形顯著，一般錯動位移可達數米，局部可達數十米。

該區變形區巖體拉裂現象普遍發育，拉裂縫寬度較大，拉裂變形巖體厚度較大，尤其是在工程開挖切腳、地表水體下滲等因素影響下存在失穩的可能，對這部分巖土體應進行合理的治理，以保證后部巖體的穩定和建筑物的安全。

(4)覆蓋層堆積區，主要由厚度達數米至10余米的碎石土組成，這部分巖土體實際上屬滑坡的殘留物。

該區覆蓋層下伏巖體發育有寬大拉張裂縫，且這些拉裂縫的分布位置難以確定，因而該區場地工程建設不適宜，為保證其后緣建筑物、構筑物安全，須對邊坡進行相應治理。

(5)松馳變形區，該區巖體穩定性較好，出現較大規模失穩的可能性較小，但安全儲備不夠，須對坡體進行相應治理，且不排除在工程開挖切腳、地表水體下滲等因素誘發下，局部開挖面上的塊體失穩的可能。對于局部穩定性差巖體，須采取必要治理措施，保證穩定。

3 治理方案

3.1 治理原則

根據治理區內滑坡影響區的特點、同時考慮到規劃方案調整對建設用地要求的要求，確定治理方案原則如下：

(1)對不同地質區域，根據相關規范采用不同的治理標準。

(2)由于治理區內修建有民用建筑，在滿足邊坡穩定基礎上，盡量采用使邊坡變形量小的支護措施并且避開建筑物。

(3)治理措施應選擇技術可靠、經濟合理、結構簡單、可操作性強、可靠性高、施工安全性高、施工工期短的方式。

(4)治理措施應因地制宜。根據地形特征、穩定性情況及建筑物布置，采用與之相適應的支護措施。

3.2 治理措施選擇

滑坡治理是一項綜合治理工程，包含多個治理措施，主要有排水、小型滑坡體的清除以及對坡體的穩固、而對坡體的穩固主要有擋土墻、抗滑樁等，不同治理措施的比較見表1。

表1 不同治理措施比較

通過比較得出：

(1)重力式擋土墻和新型擋土墻墻高相對較低，對于規模小、滑體厚度不大的滑坡比較適用，并且對于中小型滑坡體可優先選用重力式擋土墻，本工程中不適用；

(2)單純抗滑樁適應范圍較大，可靠性較高，在投資控制范圍內可以大范圍適用。在樁頂位移指標基本相同的控制指標下，單純抗滑樁的截面比錨索抗滑樁的截面面積增加約40 %，投資增加15 %左右；

(3)錨索抗滑樁適用于剩余下滑力較大的陡坎或斜坡位置，但需避開建筑物樁基；

(4)錨索墻受地形限制大，與上部建筑樁基沖突多且目前部分擋墻為漿砌石結構且已施工完畢，因而只可在局部下滑力小且坡上無建筑物位置結合已建混凝土擋墻使用；

(5)錨洞受其混凝土既受拉又受剪的不利受力特點和施工安全難以保障的局限，本工程中不適用；

(6)框架錨索受地形限制必須布置于斜坡地段，且避開上部建筑物樁基較難、而斜坡位置大部分為半填半挖結構，因而只適用于部分挖方邊坡且下滑力小、坡上無建筑物的局部地段。

因此本工程治理采用支護措施以抗滑樁和錨索抗滑樁為主，局部位置可采用錨索墻和框架錨索。古滑坡區在暴雨工況下剩余下滑力較大，但其上部沒有建筑，可采用抗滑樁進行支護；滑坡堆積區滑體厚度小于5 m，采用挖出的方式進行處理；松動區剩余下滑力較小，為避免對上部建筑物樁基產生影響，同時結合房建和道路布置，對該段采用小斷面抗滑樁進行支護；松弛區前緣部分剩余下滑力較小，末端剩余下滑力相對較大，因此對松弛區前緣采用小斷面抗滑樁進行支護，對松弛區末端采用錨索抗滑樁進行支護。

3.3 治理方案中參數的選擇

巖體結構面的抗剪強度指標宜根據現場原位試驗確定。試驗應符合現行國家標準《工程巖體試驗方法標準》GB/T 50266 的規定。然而在計算滑坡推力時，還要考慮到滑坡失穩主要是由于土體強度降低引起的，這就需要對試驗所得的參數進行折減，可以采用有限元強度折減法，用土體的強度安全儲備系數F將滑體的強度參數進行折減，得到折減參數Cf、φf，同時可使滑坡體處于極限狀態，即可獲得斜坡受抗滑樁加固后的安全系數。折減計算公式如下：

4 總結

根據該工程所在場地的地質情況的不同，對不同的地質情況有針對性的選擇治理措施是十分必要的。

對于滑坡堆積區滑體厚度小于5 m，采用挖出的方式進行處理；滑體厚度大于5 m，根據地形特征、穩定性情況及建筑物布置，采用與之相適應的支護措施。例如：采用抗滑樁進行支護可避免對上部建筑物樁基產生影響，但樁的截面面積較大，而采用錨索抗滑樁進行支護時可節省投資，但要注意避開建筑物樁基。

[1] GB 50330-2002建筑邊坡工程技術規范[S]

[2] 鄭穎人, 趙尚毅. 用有限元強度折減法求滑(邊)坡支擋結構的內力[J]. 巖石力學與工程學報, 2004, 23(20):3552-3558

[3] 郭樹清.淺談邊坡防治措施[J].甘肅地質,2007，(6):81-84