照寨滑坡防治工程研究

吳自金

（貴州省有色金屬和核工業地質勘查局物化探總隊，貴州 都勻 558000）

貴州省位于中國西南部，處于云貴高原的東部，92%都是山地，是我國地質災害最為嚴重的省份之一。2019年，受入汛早、汛期長、雨量大等因素影響，災情較往年大幅增加，全年發生各類地質災害29起，死亡44人、失蹤9人、受傷13人，直接經濟損失2億多元，特別是水城“7.23”特大山體滑坡地質災害，造成43人死亡、9人失蹤，損失十分慘重，教訓極為深刻，這充分說明貴州省地質災害防治工作面臨的形勢仍然十分嚴峻復雜。為了減小滑坡給人民群眾帶來的生命財產損失，需要對滑坡的治理工程進行準確分析，確保設計安全可靠、經濟合理、技術可行。

1 工程概況

照寨滑坡位于三都縣都江鎮光明村照寨組，滑坡位于山地斜坡上部，整體平面形態呈鼻狀凸出，滑坡體長103m，寬95m，均厚約6.0m，體積約5.9×104m3，規模為小型。暴雨是本地區地質災害形成的主要誘發因素，照寨滑坡自2015年雨季形成后緣裂縫以來，近幾年滑坡變形持續發展，現滑坡后緣已形成0.5m～0.8m滑坡壁，滑坡體中上部存在多條裂縫及下錯小坎，其滑動方向近似與坡向垂直，滑坡兩側出現斜裂縫，滑坡處于蠕動變形階段。該滑坡已嚴重威脅滑坡下方村民37戶218人的生命財產安全，受威脅財產約703.6萬元。為防止下個雨季到來由于暴雨誘發滑坡體發生整體下滑，必須對滑坡進行治理，時間非常緊迫。

2 滑坡穩定性影響因素

滑坡的破壞機理由各種因素綜合確定，主要包括內因和外因兩個方面。內因主要有：地形地貌、地層巖性、水文地質（如持續強降雨及水流作用）等；外因主要為人類工程活動（包括切坡、爆破等），兩者相互聯系、相互補充，現對滑坡成因定性分析如下。

2.1 地形地貌因素

滑坡區地貌單元屬中低山溝谷斜坡地貌，從微地貌單元看，滑坡位于山地斜坡上部，地形坡度20°～42°，地形特點為上下較陡，中間平緩，滑坡體相對高差達50m，特別是下方鄉村公路修建時形成的較陡斜坡為滑坡形成提供了臨空面。

2.2 地層巖性因素

根據現場調查和鉆探，滑體物質為第四系殘坡積層，主要由殘坡積粉質粘土及強風化粉砂巖風化物組成，碎石含量約10%～20%，土體結構松散，孔隙率高，力學性質差，分布于整個坡面上，厚度為4m～8m，均厚6m。根據現場滑坡體上出現的裂縫以及鉆勘揭露的坡體特征，推測滑坡體主要沿著殘坡積層與基巖界面產生折線形滑動，滑帶面傾角15°～35°。滑床主要為青白口系丹洲群隆里組（Qbl）灰綠色、淺紫色粉砂巖，產狀175°∠17°，為硬質巖組。

2.3 水文地質因素

降雨為該滑坡變形破壞的最大影響因素。雨水滲入地下，轉化為地下水，對潛在不穩定體的穩定性產生較大影響。降雨對潛在不穩定體的影響主要表現在以下三個方面：降雨滲入土體，使土體含（飽）水，增加土體自重，滑動推力增大；降雨轉化為地下水，使土體軟化，產生潤滑作用，降低抗剪強度，減小抗滑阻力；降雨轉化為地下徑流，產生孔隙水壓力、浮托力，減小抗滑阻力。

2.4 人類工程活動

影響滑坡的人為因素主要表現為滑坡前沿鄉村公路修建時開挖及滑坡左側修建房屋開挖地基基礎等工程活動，區內破壞地質環境的人類工程活動較強烈，對淺層滑坡體影響較大。

3 滑坡成因分析

根據現場調查，該滑坡目前變形主要為滑坡后緣已形成0.5m～0.8m滑坡壁，滑坡體中上部存在多條裂縫及下錯小坎，滑坡兩側出現斜裂縫，可判斷滑坡處于蠕動變形階段，滑動面基本形成，但尚未全部貫通。在暴雨或連續降雨過程中，大量雨水入滲，導致覆蓋土層充分飽水，土中孔隙水壓力急劇增大，部分雨水下滲沿巖土界面流動向下排泄，水對土巖界面起到“潤滑劑”的作用，接觸帶的抗剪強度大大降低，在自身重力以及動水壓力作用下沿下伏基巖面發生順坡向下的蠕動變形，發展到一定程度，滑坡變形將加劇，直至形成貫通的滑動面，發生整體垮塌。

4 滑坡穩定性總體評價

根據現場調查，該滑坡目前處于蠕動變形階段，變形主要表現為表層土體滑動，尤其是暴雨后，有再次發生滑動變形的可能。由此定性判斷，該滑坡整體處于處于不穩定～欠穩定狀態。任何不利因素均可能加劇區內滑坡體失穩破壞，對村民的生命財產安全造成極大的威脅，危險性大，應盡快實施綜合防治方案。

5 穩定性分析及推力計算

該滑坡威脅滑坡下方鄉村公路過往人員車輛以及滑坡下方都江鎮光明村照寨組37戶218人的生命財產安全，受威脅財產約703.6萬元，滑坡防治工程設計安全等級按Ⅱ級考慮，設計暴雨重現期取20年，校核暴雨重現期取50年。荷載組合及工況：①設計工況Ⅰ：采取自重，模擬天然狀態。②校核工況Ⅲ：自重+暴雨，模擬飽水狀態。Ⅱ級防治工程的穩定安全系數工況Ⅰ：Ks=1.25、工況Ⅲ ：Ks=1.10。

該滑坡采用室內試驗和反演法綜合確定滑帶土物理力學參數，采用折線滑動法計算達到穩定安全系數時設置抗滑樁處樁后滑坡推力，采用圓弧滑動法計算抗滑樁修建后土體的穩定性，防止樁后土體越頂。

6 滑坡的防治措施

6.1 方案比選

方案一設置抗滑樁+截排水溝；滑坡縱向較長，滑體土層較厚，經計算，滑坡剩余下滑力較大，在滑坡中下部設置抗滑樁對上部土質滑坡體進行支擋，抗滑樁支護結構嵌入基巖以下，對樁后滑體起到良好的阻滑作用，且抗滑樁占地面積相對較小，對當地生態環境破壞較小；現狀施工條件良好，該方案技術上可靠、施工可行、經濟合理。方案二在滑坡體中下部、公路內側分別設置兩道擋土墻，技術上基本可行，但是由于滑坡體土層較厚，滑坡剩余下滑力較大，擋土墻高度過大過厚，相應的施工場地需求更大且施工要求更高。方案三通過搬遷避讓的方法可以讓當地村民遠離地質災害的威脅，根據當地居民意愿，搬遷措施可行性不大。綜上所述，本次滑坡防治工程采用方案一：設置“抗滑樁+截排水溝”。

6.2 治理方案簡述

6.2.1 截排水溝工程

地表排水工程可以調整坡面水流、排除斜坡內的地下水、截斷進入坡內的地下水流，對于防止坡體軟化、消除滲透變形作用、降低間隙水壓力和動水壓力，都有很好的效果。為了不讓外圍地表水進入滑坡區，可以沿著滑坡邊界修建截水溝，溝壁不透水。在鄉村公路內側修建排水溝，排走坡體上部來水，防止對下方居民房屋的沖刷。截排水溝共長510m，經計算，設計排泄能力都大于匯水量，滿足要求。

6.2.2 抗滑樁工程

由于滑坡前緣坡體較陡，推力較大，滑坡發生可能性大，為了提高邊坡整體安全系數，保證照寨組受威脅群眾的生命財產安全，在滑坡體中下部布置一排抗滑樁，采用鋼筋混凝土澆筑，樁底支承條件為鉸接。樁混凝土強度等級為C30，抗壓強度設計值為14.3Mpa，抗拉強度設計值1.43MPa，彈性模量3.0×104MPa。抗滑樁為方樁，樁長15m，樁截面高2.0m，寬1.5m，樁中心距4m，共27根，樁縱筋級別HRB400，樁箍筋級別HRB400，間距100mm。樁頂設置冠梁高1.0m。

該滑坡工程經過上述方案治理后，邊坡能達到穩定狀態，將帶來較高的防災減災效益、社會效益和經濟效益。

7 結論

照寨滑坡治理在土力學基本理論的指導下、嚴格遵照滑坡及各種工程設計規范，通過對場區滑坡的變形活動動態和發展規律進行系統的調查和研究，針對滑坡的實際情況提出了治理措施，其目的明確，針對性強，對小型滑坡治理有很強的指導意義。