廣元市朝天區馬家河滑坡治理方案研究

劉康林，萬利晏

(四川華地建設工程有限責任公司,四川 成都 610081)

0 前 言

山體滑坡是嚴重威脅人民生命財產的最頻繁的自然災害之一。為減少滑坡的危害，保障人民的生命財產，需要對滑坡進行的合理的穩定性分析與計算，并采用相應的可靠、經濟的治理措施，防止滑坡的發生。本文以四川省廣元市朝天區馬家河滑坡治理工程為例，通過分析滑坡特征、變形原因、穩定性狀態，在參考其他類似滑坡治理方案的基礎上[1-3]，對其治理方案進行比選，為滑坡治理選取合理的治理方案。

1 滑坡區概況

1)地形地貌。勘查區最高海拔約850 m，位于勘查區西南側；最低點海拔高程為697 m，位于西北側馬家河河谷，高差達153 m。區內地形高陡，平均地形坡度為25°，總體坡向為355°。勘查區內斜坡地貌和順向斜坡結構，階狀斜坡區局部陡緩相間，臨空條件發育，為馬家河滑坡的發育提供了地形地貌條件基礎。馬家河滑坡即發育于第二級居民房屋平臺及其以下區域。

2)地質構造和地震。勘查區屬摩天嶺-米倉山東西向構造帶和龍門山北東向構造帶的交匯處，區內褶皺發育。廣元市朝天區地震動峰值加速度0.1g，地震動反應譜特征周期為0.40s，抗震設防烈度Ⅶ度。

3)地層巖性。馬家河滑坡勘查區內出露的地層自上而下分布為第四系全新統滑坡堆積物(Q4del)碎塊石土地層、第四系全新統殘坡積物(Q4dl+el)碎塊石土地層、寒武系邱家河組中段(∈q2)巖性為含炭硅質板巖、變質砂巖等。

4)氣象水文條件。勘查區多年平均降雨量約為750 mm。2009年“7.17”暴雨期間，根據雨量監測統計，項目區內降雨量達215.4 mm。

勘查區主要有馬家河及竹林溝兩條河溝。其中：馬家河為嘉陵江二級支流，位于勘查區北側，馬家河滑坡前緣。河道常年有水，枯季水位約0.3 m，流量為15 L/s。暴雨最高水位為2 m，流量為5 m3/s。洪水期間，河道水位漲落對滑坡穩定性有一定影響；竹林溝則位于勘查區東側，馬家河滑坡東側邊界處，為季節性沖溝，匯入馬家河。該溝道深2～7 m，寬2～15 m。根據訪問，暴雨條件下，該沖溝內洪水位約0.3 m，流量為0.3 m3/s。

5)人類工程活動。勘查區位于農村聚居點處，人類工程活動較強烈。區內居民房屋建設過程中經常開挖斜坡，誘發斜坡失穩。馬家河滑坡在20世紀50年代即由于后緣人工引水水渠的滲漏誘發了滑坡的失穩變形。

2 滑坡特征

馬家河滑坡平面形態近似長方形，滑坡長度為223 m，橫向寬度90 m，主滑方向347°～359°，滑坡面積1.74×104m2。根據勘查，滑坡平均厚度12 m，體積約20.9×104m3，為中型滑坡。馬家河滑坡區內發育2處次級滑坡(1#次級滑坡與2#次級滑坡)，其中：1#次級滑坡寬度為70 m，長度為30 m，面積為0.2×104m2，平均厚2.4 m，體積為0.48×104m3。2#次級滑坡寬度為90 m，長度為73 m，平面面積為0.45×104m2，平均厚5 m，體積為2.25×104m3。

1)滑體特征。1#次級滑坡位于馬家河滑坡后部，其滑體物質為殘坡積土，巖性為粉質黏土夾碎塊石。2#次級滑坡位于馬家河滑坡中部，其滑體為滑坡堆積土，巖性為粉質黏土夾碎塊石。

2)滑帶特征。1#次級滑坡滑帶巖性為灰紅色、灰褐色粉質黏土夾碎塊石，碎石為強風化炭硅質板巖。2#次級滑坡滑帶巖性為粉質黏土夾碎塊石，母巖為強風化炭硅質板巖。

3)滑床特征。馬家河滑坡滑床主要為寒武系邱家河組中段(∈q2)，巖性為變質砂巖，產狀為345°∠33°。1#次級滑坡和2#次級滑坡滑床則主要為強風化炭硅質板巖，其母巖巖性為薄層狀炭硅質板巖、巖體破碎、節理裂隙發育，局部呈架空。圖1為滑坡主軸斷面圖。

圖1 滑坡主軸斷面圖

3 滑坡穩定性分析及評價

采用傳遞系數法進行穩定性計算分析，計算時取滑坡的單位寬度為1.0m，由此簡化為二維問題。

3.1 計算工況

工況Ⅰ(天然工況)，按勘查時取得的現狀資料評價，由于目前滑坡區地下水較豐富，因而計算和評價時考慮荷載為：自重+天然狀態地下水，安全系數取1.10。

工況Ⅱ(暴雨工況)，按持續暴雨條件下，地下水水位繼續升高，滑體1/2～2/3飽水的情況進行計算和評價，考慮荷載組合為：自重+暴雨狀態地下水，安全系數取1.05。

工況Ⅲ(地震工況)：按現狀條件疊加地震荷載進行計算和評價，考慮荷載組合為：自重+天然狀態地下水+地震，安全系數取1.02。

其中，工況Ⅰ與工況Ⅱ為設計工況，工況Ⅲ為校核工況。

3.2 滑面確定

根據本次勘查以及室內分析認為：馬家河滑坡屬一處古巖質滑坡。在歷史上呈產生過大規模的失穩變形破壞。

本次反算工作將區內地形恢復至滑移前原地形，同時取穩定性系數為0.99～1.01進行滑帶土參數反算。

3.3 巖土參數

1)滑體重度。根據室內試驗結果，滑體土天然重度19.5 kN/m3，飽和重度20.5 kN/m3。

2)滑帶土抗剪強度。滑帶土抗剪強度通過室內試驗、反演計算綜合取值，見表1。

表1 滑帶抗剪強度綜合取值表

3.4 計算結果

表2為滑坡穩定性和剪出口剩余推力計算結果。

表2 滑坡穩定性計算及評價結果匯總表

由表1可見，1#次級滑坡在2-2′剖面工況Ⅰ條件下剩余下滑力最大，為6 kN/m。由于推力較小，適合采用抗滑支擋措施進行治理。其他工況下滑坡剩余下滑力在0～4 kN/m。

2#次級滑坡在2-2′剖面工況Ⅰ條件下剩余下滑力最大，為29 kN/m。適合采用抗滑支擋措施進行治理。其他工況下滑坡剩余下滑力在11.4～28.5 kN/m

4 整治方案設計

4.1 1#次級滑坡

由于1#次級滑坡處于欠穩定～基本穩定狀態，并且推力較小，因此在其前部采用擋土墻進行治理于次級滑坡前緣、小路外側(高程801m～803m)布置一道擋墻，總長69.2m，分A、B兩型，其中，A型擋墻布置于東側，長27.3m，B型擋墻布置于西側，長41.9m。擋土墻布置見圖2。

4.2 2#次級滑坡

在2#次級滑坡前部采用抗滑支擋措施進行治理。針對2#次級滑坡地形地貌以及剪出口分布位置，建議支擋工程錯臺布置。

1)在2#次級滑坡東側馬明相房屋前側坡腳布置一排抗滑樁工程進行支擋。采用A、B兩種樁型，其中A型樁5根， B型抗滑樁共布置3根，具體參數見表3。

圖2 治理工程平面布置示意圖

2)對2#次級滑坡中部、西部前側布置C、D、E三種樁型抗滑樁工程進行支擋。其中C型抗滑樁布置于2-2′剖面兩側，共布置3根；D型抗滑樁布置于2-2′剖面東側，位置較初設前移約3 m，共布置4根；E型抗滑樁布置于3-3＇剖面兩側，位置較初設前移約3 m，共布置2根，具體參數見表3。

表3 抗滑樁參數表 單位：m

5 結 語

1)滑坡區地形臨空條件發育、順向坡結構、軟弱夾層發育、巖土體結構松散和地下水活動較強烈等因素為滑坡的發育提供了基礎條件，而區內2008年“5.12”地震的影響，區內巖土體結構更加松散，物理力學性質降低。并且在強降雨或地表水體入滲條件下，地表水入滲滑體，使區內松散土體呈飽和狀態，巖土體物理力學性質進一步降低，從而誘發區內滑坡失穩變形。

2)針對滑坡的變形特征和穩定性、剩余推力計算結果，提出兩種整治方案。通過主要經濟技術指標比較，方案一投資費用較小，地質災害也得到了有效治理。

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