施工中突發滑坡防治研究

劉勇，彭坤

（中國路橋工程有限責任公司，北京100011）

1 引言

喀喇昆侖公路二期（赫韋利揚—塔科特）項目位于巴基斯坦北部開伯爾—普赫圖赫瓦省，是中巴經濟走廊的旗艦項目，是高等級、高規格、政治意義重大的綜合大型項目。項目沿線地形地質條件十分復雜，前期已探明滑坡5處，項目實施過程中陸續發現新滑坡十余處?；率鞘澜绶秶鷥茸顕乐氐臑暮χ?，它威脅著人類的財產和生命安全[1]，因此，應根據不同滑坡的特點，科學、及時地制訂合適的治理方案，實現全壽命周期的效益最大化，是應對突發滑坡急需解決的現實問題。通過介紹、分析本項目在施工過程中幾處典型突發滑坡處治經驗，為類似工程提供參考與借鑒。

2 工程背景

KKH二期項目全長118.124km，跨越不同的地貌單元。路線區位于印度版塊與喜馬拉雅版塊結合帶南側邊緣，構造擠壓強烈，小型褶皺發育，巖體較為破碎，沿線不良地質及高邊坡眾多。在項目實施過程中，受多種因素綜合影響，十余處邊坡在開挖后，坡口、甚至較遠處的坡面出現裂縫，并呈不斷發展之勢，形成新的滑坡。本項目典型突發滑坡情況如表1所示。

表1 典型突發滑坡情況

3 滑坡應急管理

面對滑坡險情，及時高效地制定臨時穩定措施是控制滑坡進一步發展、為后續施加永久處治措施贏得寶貴時間的關鍵。本項目根據各滑坡具體情況及相關經驗，制定了一系列臨時穩定措施，包括：

1）設立警戒帶，疏散危險區域居民；

2）封堵裂縫，防止雨水滲入滑坡體內部，同時開挖溝槽，疏導坡面流水；

3）對坡腳進行回填反壓，有效增加坡腳抗滑力，提高山體穩定性；

4）安排專人定期對滑坡裂縫進行巡查，加強對滑坡體地表變形監測，及時通報觀測成果、發布安全預警等。

4 滑坡成因分析

滑坡成因分析是滑坡治理的核心，直接關系到滑坡治理措施的安全可靠性和經濟合理性?；鲁梢蛞话惴譃閮纫蚺c外因2大因素，其中，內因包括巖體的巖性與節理特征；外因包括降雨與地下水活動、地震及工程活動等[2]。項目通過組織開展現場調查地質、補充勘探、組織設計回訪、邀請國內專家組現場勘查、計算分析等方式，確定滑坡成因及最有效防護方案。

4.1 滑坡成因定性分析

通過調查滑坡體巖性以及巖層產狀與邊坡坡面的相互關系繪制赤平投影圖，定性分析滑坡的穩定性（見表2）。

此外，該3處滑坡發生前均遭受連續強降雨影響，大量的降雨不僅增大了滑體容重，而且由于坡面松散、基巖風化破碎、裂隙發育、降水滲入補給地下水，在地下水的作用下，巖土體含水量增加、軟弱泥化夾層軟化，抗剪強度大大降低，降低坡體的穩定性，是導致滑坡形成主要外部誘因。同時，由于邊坡開挖形成凌空面也在一定程度上降低了坡體的穩定性。

表2 典型突發滑坡定性分析

4.2 滑坡成因定量評價

根據現場勘查裂縫開展情況及坡腳剪出口情況，結合地勘探測巖層分布及巖性參數，通過室內試驗、經驗類比等方法，參照類似滑坡治理工程經驗，確定各處巖土物理力學參數指標。同時根據勘察成果及滑面抗剪強度指標值，運用極限平衡法（傳遞系數法）對滑坡的穩定性進行驗算。

通過對3種工況進行驗算：

1）正常工況：天然狀態，取天然容重；

2）非正常工況Ⅰ：暴雨或持續降雨狀態，取飽和容重；

3）非正常工況Ⅱ：地震工況，取飽和容重。

根據文獻[3]得到該滑坡的穩定性計算結果及評價結論如表3所示，同時根據傳遞系數法，滑坡推力計算結果如表4所示。

表3 滑坡穩定性分析選取參數表

表4 滑坡推力計算結果kN/m

4.3 滑坡成因綜合評價

結合以上3處滑坡體內因、外因分析結果可知：

滑坡1（K141+280）坡體巖質松軟、破碎，自穩性較差，同時雨水滲入坡體導致坡體抗滑力急劇降低，是本段滑塌形成的主要原因。

滑坡2（K147+854）基巖為高云母片麻巖、巖層順傾、巖體分化程度高，降水深入巖體節理裂隙，軟弱泥化夾層軟化，邊坡順傾且巖層節理發育，傾角小于邊坡坡角，同時受連續降雨軟化作用，是造成本段滑坡的主要原因。

滑坡3（K148+469）軟弱的巖體結構、巖體節理與邊坡近似順傾的構造以及軟弱泥化夾層的存在是滑坡形成的主要內因，開挖導致滑坡底部抗力減小以及持續強降雨滲透是滑坡形成的主要外部誘因。

5 滑坡治理方案

滑坡方案的制定需根據滑坡自身的特點，結合現場實際情況確定。

由于滑坡1（K141+280）靠近山坡坡頂，削方方案一方面能根治滑坡，造價較低；另一方面將二級坡削平有利于當地村民的土地再利用。綜合考慮，此處滑坡治理采取削坡的防治措施。

滑坡2（K147+854）靠近隧道口，穩定性要求高，且為順傾滑坡，滑動面較淺，因此，將設計邊坡坡面貼近滑動面，清除邊坡不穩定巖體，并將碎落臺加寬至4m，形成第一、第二級錨索框架防護+第三級～第五級拱形骨架+坡率放緩的滑坡處治方案。

滑坡3（K148+469）滑動面較深，范圍大，且征地拆遷十分困難，滑坡穩定性差，滑坡治理緊迫性強，該滑坡剩余下滑力達1750.5kN，需采用以抗滑樁為主的防治措施，形成錨索抗滑樁+錨桿擋墻+錨桿框架+拱形骨架+排水等（強支護）處治措施。

6 結論

通過本文的分析，得出以下結論：

1）滑坡大多由于特殊的巖體巖性與節理構造內因，以及降雨、地震、工程活動等外部因素誘發而形成，因此，滑坡治理的關鍵在于深化工程地質勘察質量，及時發現工程沿線潛在的地質災害，查明滑坡類型、規模及滑動帶等關鍵指標，從前期設計階段加以預防，從而有效提高工程綜合效益，保障工程安全。

2）施工過程中發現滑坡跡象需及時啟動應急響應，及時查明滑坡形成機理，根據具體情況，果斷采取暫停開挖、封閉裂縫、截流引排、反壓回填等臨時穩定措施，防止滑坡進一步發展、惡化。

3）滑坡變形監測是保障工程施工及運營安全的有效措施。對于復雜滑坡，還需對監測方案進行深化設計，深入掌握滑坡體發展動態；如綜合采用地表形變監測、地表裂縫監測、深孔測斜以及巡視檢查等科學監測方法，深入掌握滑坡體的發展動態，分析判斷滑坡治理方案的治理效果，對滑坡體發展動態進行全過程監測，根據監測結果及時發布安全預警，及時啟動應急響應，及時進行方案優化，使監測為施工安全服務，為評價工程治理效果服務。

4）加強施工安全管理，滑坡治理最大的隱患在施工安全。對于較為復雜的滑坡治理，可成立專業滑坡治理團隊（包括專業施工隊伍及專業管理團隊），對滑坡治理工程進行專業化管理，確保施工安全。

5）貫徹動態設計理念，根據實施過程中實際地層狀況及性質，及時對設計方案進行必要的驗算與調整，以確保防護效果。

6）滑坡治理與生態環境相協調，既有效防護坡體，防止水土流失；又通過植草綠化，形成生態邊坡，美化環境。

7）雖然滑坡類型多種多樣，但通過一定的方式查明滑坡的形成機理及規模，針對性的采取經濟、合理、科學的治理措施[4]，可達到良好的滑坡治理效果。