大型滑坡災害應急處治工程實施效果的評價研究

（中鐵西北科學研究院有限公司，蘭州730000）

大型滑坡災害應急處治工程實施效果的評價研究

■魏土榮

（中鐵西北科學研究院有限公司，蘭州730000）

以工程實例為依托，闡述在滑坡治理工程中采用定性分析與定量計算相結合等方法對應急處治工程效果進行綜合評價，以檢驗應急處治工程措施實施的有效性和評價工程實施后坡體的穩定狀態為目的，通過直觀的判別及監測數據的支撐和穩定性計算分析進行互相驗證，進而得出可靠的結論，為處治工程措施的確立及施工組織提供技術依據和安全保障。

滑坡應急處治效果評價

0 引言

隨著我國山區高速公路建設，工程建設中常出現大型或超大型滑坡。發生滑坡地質災害時，工程建設單位通常會及時開展應急處治工程，阻止滑坡病害的進一步發展惡化；同時對其工程治理效果進行評價，確保工程安全有效[1]。

1 常見應急處治工程措施[2][3]

路塹高邊坡或滑坡發生變形破壞后，為減緩坡體工程的持續變形，降低坡體變形對工程的破壞影響，在工程建設領域通常需采用臨時應急處治工程措施。這些主要的臨時工程應急措施有：裂縫夯填封閉、設置臨時截排水系統、坡體刷方減重、坡腳堆載反壓、坡面監測預警及便捷快速的臨時工程措施等。

2 應急處治工程效果評價

對于大型、超大型滑坡處治工程實施后的評價體系是基于滑坡所在工點的工程地質情況、滑坡病害特征及發展狀況，采用定性分析與定量計算，結合現場檢查與專家會審等方法進行綜合評價[4][5]。

(1)地表宏觀檢查評價

通過檢查比對應急工程實施前后的地表宏觀變化情況，可以直觀的反映工程實施效果。地表宏觀檢查，包括滑坡范圍及病害的變化情況，各類裂縫的發展情況，地表、地下水的截排效果，以及應急處治工程施工質量狀況等。

(2)滑坡監測結果評價

滑坡監測可提供坡體變化的定量數據，可準確的把握坡體變形、應力變化以及地下水活動等動態特征和發展規律；幫助分析滑坡病害的性質、規模、成因、滑面形態和滑坡推力等。是評價滑坡穩定性及災害預報的最有力依據，同時可以檢驗處治工程實施的有效性和可靠性。

(3)數值分析計算評價

通過建立滑坡數值模型，確定巖土力學指標，選擇計算方法，得出滑坡穩定程度或安全程度的定量指標和結論。通過對應急處治工程實施前后數值分析計算，是對應急處治工程效果評價的重要依據。

3 工程實例

3.1 工程概況

以浙江省某山區高速連接線公路滑坡應急處治工程效果評價為例。該滑坡處于中低山區，地勢起伏較大，山間多有溝谷發育，新建公路盤山而上，路面高程437～635m。區內地層結構較特殊，侏羅系上覆于奧陶系地層之上，不整合接觸，完整性差異較大，不同巖性接觸面(帶)依附構造斷裂、破碎帶、結構面密集帶形成，為富水構造結構層，地下水連通性強，且不整合面上局部夾炭質，加之場區內地表、地下水極發育，滑動面(帶)水浸后強度低，屬于易滑地層。自2013年9月工程建設以來，其中6#、10#、12#號(自下而上)路塹高邊坡，先后歷經了坡面坍塌、局部滑塌和山體拉裂等多期、多處和多次變形破壞，并于2015年11月由于下部6#工點坡腳開挖，各工點裂縫逐漸貫通閉合，形成大型山體滑坡災害(見圖1)，變形滑坡體縱向長約360m，橫向寬約240m，平均厚度約20m，總體積超過120萬方。

3.2 應急處治工程

滑坡險情發生后，擬定了“坡前反壓+坡體排水+變形監測”的應急處治方案，具體工程措施及數量見表1，施工單位及時開展實施，于2016年1月中旬完成全部應急處治工程并開展滑坡監測工作[6]。

圖1 滑坡病害平面圖

表1 應急處治工程數量表

3.3 應急處治工程實施效果評價

3.3.1 地表宏觀檢查

結合應急處治工程實施后滑坡體的宏觀變形破壞情況，采用現場實地調查的方法進行檢查評價。結果顯示，應急處治工程實施后，滑坡體范圍未見擴大現象，已封填的裂縫變形反應細微，處治工程施工質量良好，截排水工程達到預期的效果，滑坡體內未見大的變形破壞情況，但局部受強降雨的不利作用，偶爾發生小范圍、小體量坍塌、溜塌病害。

3.3.2 滑坡監測結果分析

監測數據分析，2016年1月至3月(應急處治后)，各項監測結果評價分析如下。

(1)位移監測。GPS地表位移監測，各監測點水平位移日均位移量0.02～0.58mm，遠小于監測方案的5mm/d報警值。時間—位移曲線分析，滑坡體未見變形加速情況，后期總體呈收斂狀態；深部位移監測結果顯示坡體深層及滑面位置變形反應不明顯，量值較小。

(2)裂縫監測。裂縫日均位移量0.01～0.36mm，遠小于監測方案的2mm/d報警值。時間—位移曲線分析，2月份裂縫變形總體呈持續發展狀態，但變化量值較小，進入3月份后，裂縫變形速率減緩呈收斂狀態，后期趨于穩定。

(3)地下水位監測。排水工程實施后，滑坡體內各水文孔水位下降明顯，最大達11.54m。時間—水位曲線分析，期間受降雨影響，水位有短期回升情況，但總體呈下降趨勢明顯。

3.3.3 滑坡穩定性分析計算

通常大型山體滑坡具多級多塊的形態特征。本滑坡整體自下而上大致可以分為三級，分別對9個滑動面(或9種變形破壞模式)采用邊坡工程專業軟件Geo-Slope軟件包對應急處治工程實施前后進行穩定性計算對比分析。

圖2 滑坡塊體計算模型

表2 滑坡穩定系數計算結果一覽表

數值計算分析結果分析，6#工點坡腳實施反壓后，從6#工點剪出的各滑動面穩定性系數均有明顯的提高，同時對滑坡整體穩定性也有一定的提高。排水工程實施后，受地下水影響的滑動面穩定性系數均有明顯提高。8、9號淺層滑面對于應急處治工程實施數值計算反應不明顯，但實際中，裂縫封閉、疏導場地內排水及彩條布臨時覆蓋等工程措施的實施，也將相應的提高了穩定性。

3.3.4 綜合評價

根據數值分析計算，并通過地表宏觀檢查及滑坡變形監測的驗證，應急處治工程實施后，該處山體滑坡病害急劇滑動變形得到有效的控制，未再發現大的變形活動或破壞，滑坡體的穩定性有了明顯的提升。體現應急處治工程的實施是及時的、合理的、必要的，達到了預期的效果，并在后續5～7月雨季期間得到進一步的驗證，為下一步滑坡病害治理工程的實施創造了有利條件和安全保障。

4 結語

(1)滑坡應急處治工程效果評價是基于滑坡的工程地質情況和滑坡病害的性質特征及發展狀況，采用定性分析與定量計算相結合等方法進行綜合評價，以檢驗應急處治工程措施實施的有效性和評價工程實施后坡體的穩定狀態為目的。

(2)在應急處治工程效果評價體系中，地表宏觀檢查是最直觀的依據，滑坡監測結果評價是最有力的證據，通過直觀的判別及監測數據的支撐與穩定性計算分析進行互相驗證，進而得出可靠的結論。

(3)通過開展應急處治工程效果評價工作，對于大型、超大型或十分危險的滑坡治理工程是很有必要的，評價結論可以指導處治工程設計和施工，為處治工程措施的確定及施工組織提供技術依據和安全保障。

[1]鄭穎人，陳祖煜，王恭先，凌天清.邊坡與滑坡工程治理.北京:人民交通出版社，2007.

[2]郜玉蘭，周永昌.地質病害處治應用技術.北京：地質出版社，2005.

[3]廖小平.邊坡工程設計理論與實踐[J].科技情報，2000，(2)：35-36.

[4]張玉芳，王春生，張從明.邊坡病害及治理工程效果評價.北京：科學出版社，2009.

[5]李菊芳，吳紅剛.滑坡治理工程效果評價系統研究.山西建筑,2016，42 (26).

[6]王浩，廖小平,等.三福高速公路K201滑坡病害的應急工程效果與根治工程對策.中國地質災害與防治工程學報,2007，18(2).