某特大型滑坡地質災害治理工程實踐

于波

摘要：滑坡是廣東省比較常見的地質災害，此類地質災害對滑坡體影響范圍的群眾、建筑物的生命財產安全構成嚴重威脅。本文以某典型特大型滑坡的治理設計實踐，研究該滑坡的成因、類型，從安全、經濟、施工等方面對治理方案選型進行了對比分析，介紹了該滑坡治理所采用的工程手段，供類似滑坡治理工程借鑒。

關鍵詞：滑坡；地質災害；治理工程

1.工程概況

廣東省某特大型滑坡地質災害位于廣東某縣某中學東北側山體，教師宿舍樓、學校運動場、學生宿舍樓位于坡腳由北向南依次分布。受學校建設開挖山體及自然因素影響，該段山體多次在雨季發生滑坡，滑動摧毀了長約40m的擋土墻，造成了運動場南側擋土墻開裂變形。滑坡為淺表性土質滑坡，滑坡主要發生在殘坡積粉質為土層，平均坡度33°，平均傾向270°，滑坡體剪出口位于坡腳擋土墻，南北向全長約120m，后緣線高程分布121.5m～146.2m，與坡腳高差8m～33m，滑向縱長約55m，滑坡后緣陡坎高約0.5m～3.0m，滑坡陡坎前裂縫呈弧狀，寬度10cm～30cm。滑坡前緣局部見隆起，后緣壁上局部見較明顯擦痕，坡面有新發展的滑坡裂縫，滑坡穩定性差。該滑坡潛在經濟損失0.5億元，受威脅人數1100人，按險情分級屬于特大型滑坡。

2.地質環境條件

2.1氣象

治理區多年平均降雨量1687.3mm，年最大降雨量2134.0mm，最小降雨量1102.8mm，歷年日最大降雨量為264mm。

2.2地形地貌

治理區屬丘陵地貌單元，坡地東面為山坡，坡腳的標高約為113.5m～116.3m，邊坡最高點高程為205.62m，邊坡南北橫向長約270m，山體原始坡度約20°～30°，坡度呈運動場中間陡，然后向南北兩端漸緩變化。人工削坡后，運動場段坡體由原始坡度25°～30°變化成30°～45°，最北側兩棟教師宿舍樓坡度基本無變化，為20°～25°，南側學生宿舍樓段山體坡度亦基本無變化，為20°～22°。邊坡基本為殘坡積土組成的土質邊坡，自然排水條件好。坡地位于一剝蝕殘積丘陵上，地貌類型單一，覆蓋層較厚，地形坡度削坡后局部偏陡，為滑坡的發生提供了有利條件。

2.3巖土分層及其特征

根據本期鉆探揭露，勘查深度范圍內巖土可劃分為第四系全新統人工堆積（填土層）（Q4ml），第四系全新統滑動土（Q4del），第四系殘坡積粉質粘土（Qel+dl），基巖為寒武系（ε），巖性為砂巖與頁巖互層[1]。現自上而下描述如下：

（1）素填土（Q4ml）：棕黃色，松散，主要由粘性土組成，含碎磚塊、雜石碎塊。厚0.60m～0.80m，平均厚約0.73m。

（2）粉質粘土（滑動土）（Q4del）：棕黃色，可塑狀，主要由粉粘粒組成，土質不均，局部夾少量碎礫石，遇水易軟化分布于滑坡周界內，層厚1.00m～2.70m，平均厚度1.92m。

（3-1）粉質粘土（可塑）（Qel+dl）：棕黃色、褐黃色，濕，可塑狀，主要由粉粘粒組成，土質不均，局部夾少量風化碎礫石，遇水易軟化。層厚1.60m～8.90m，平均厚度4.77m，埋深0～2.70m。

（3-2）粉質粘土（硬塑）（Qel+dl）：棕黃色，稍濕，硬塑狀，主要由粉粘粒組成，土質不均，局部夾少量風化碎礫石，土體遇水易軟化。呈層狀分布于風化基巖層上，揭露層厚1.00m～15.30m，埋深2.80m～7.50m。

（3-3）角礫（Qel+dl）：褐灰、褐黃色，飽和，多呈中密狀，粗顆粒原巖以砂巖質為主。分布于坡腳風化基巖層上，揭露層厚0.50m～3.70m，埋深6.90m～19.80m。

（4-1）全風化砂巖（ε）：棕黃色，原巖結構基本破壞，礦物基本風化為粘性土，殘余少量巖碎屑，巖芯呈堅硬土柱狀，遇水易軟化崩解。層厚1.40m～2.90m，平均厚度2.15m，埋深7.20m～10.40m。

（4-2）強風化砂巖（ε）：棕黃、褐黃色、棕紅色，粉細粒結構，層狀構造，風化裂隙很發育，部分礦物風化為粘性土，巖芯以碎塊、塊狀、土夾巖塊狀為主，巖質極軟，手可折斷，遇水易軟化崩解。層厚1.20m～12.30m，埋深0～15.90m。

（4-3）中風化砂巖（ε）：褐黃、棕黃、褐紅色等，粉細粒結構，層狀構造，由鐵質、鈣質及泥質膠結，節理很發育—發育，部分裂隙面鐵錳質渲染，巖芯呈塊狀、碎塊狀，少量短柱狀，巖質軟，較易擊碎。

（5-1）強風化頁巖（ε）：灰色、褐黃色、灰黑色，泥質膠結，層狀構造，風化強烈且不均勻，巖芯呈土狀、碎塊、塊狀，巖塊手可折斷。場地內與風化砂巖呈互層狀分布，厚度變化大，揭露層厚0.40m～7.00m，埋深4.10m～23.00m。

（5-2）中風化頁巖（ε）：灰色、褐黃色、灰黑色，泥質膠結，層狀構造，多呈薄層狀，層理厚1cm～3cm居多，風化裂隙很發育—發育，巖芯呈塊狀、碎塊狀，少量短柱狀，錘擊聲悶，輕敲易碎。與風化頁巖呈互層狀分布，層厚0.80m～7.70m，埋深6.10m～26.10m。

2.4地下水

地下水主要為第四系殘坡積土層的孔隙潛水和風化基巖的裂隙水，坡地地下水主要靠大氣降雨滲流補給，以地表徑流為主，少量滲入地下。坡地地下水主要以殘坡積層孔隙潛水及基巖孔隙裂隙潛水形式存在，殘坡積層粉質粘土層為弱透水層，角礫層為強透水層，全風化巖礦物多風化呈土狀，透水性弱，屬弱透水層。地下水位埋深為7.10m～21.20m，坡腳地下水位埋深約為12.30m～15.60m。

3.地質災害現狀特征

滑坡的坡高約8m～33m，滑坡長約為120m，滑坡體后緣存在陡坎，陡坎高約0.5m～3m；滑坡體上樹木傾倒，雜亂無章；滑坡后緣前后存在拉裂縫，滑坡后緣陡坎前裂縫呈弧形，滑坡后緣陡坎后裂縫未聯通；滑坡破壞了擋土墻，原滑坡前緣堆積體已被清理，滑坡剪出口即為運動場擋土墻底，運動場南側擋土墻附近地表見隆起。判定為復合式淺層土質滑坡，以牽引式為主，表現為坡面張性裂縫發育，滑體上小下大呈塔狀，局部（運動場南側）推移式特征明顯，表現為運動場南側扶壁式擋土墻局部地表隆起。

據鉆孔揭露，滑坡場地巖土體由殘坡積土及砂頁巖互層（ε）組成，由鉆探成果顯示現滑動土層主要為殘坡積粉質粘土層，現滑動面在土層中，由多次滑動疊加成大滑坡體，現滑動土厚度約2m～5m。

由鉆探成果和具有代表性的邊坡地質剖面分析，計算推測邊坡的最大潛在滑動面為殘坡積層與風化巖層間，滑動面呈弧形，半徑26.73m～37.72m，最大潛在滑面深度約8m。

4.治理方案選型比選

本工程地質災害隱患點危害對象主要為坡腳學校師生，潛在經濟損失0.5億元，受威脅人數1100人，按險情分級屬于特大型滑坡，按現行《滑坡防治工程設計與施工技術規范》（DZ/T 0219-2006）第5.1條規定，本地質災害防治工程等級為I級[2]。根據該滑坡體的特征，治理方式可以采用削坡+格構梁+錨桿（索）的治理形式，也可以采用抗滑樁+錨桿（索）+截排水溝的治理形式。

4.1治理方案一：

采用削坡+格構梁+錨桿（索）+坡腳混凝土擋土墻+截排水溝+坡面綠化的支護型式。清理滑坡坡面堆積物，對邊坡分級放坡支護，每級邊坡坡高12m，每級設置2.0m寬平臺，坡面采用錨索（錨桿）格構梁支護，一級邊坡施工4排預應力錨索，錨索采用4×7φ5，錨索長度為20m～22m，水平間距為3.0m，豎向間距為3.0m。二級邊坡下部施工2排預應力錨索，上部施工2排鋼筋錨桿，錨索采用4×7φ5，錨索長度為22m～25m，水平間距為3.0m，豎向間距為3.0m；錨桿長度為18m，采用φ32鋼筋，錨桿水平間距3.0m，豎向間距3.0m。根據邊坡形態設截排水系統[3]。

4.2治理方案二：

采用抗滑樁+錨桿（索）+截排水溝的支護型式。在邊坡125.00m標高處設置抗滑樁，抗滑樁尺寸為1.5m×2.0m，間距5.0m，長度為25m，共24根抗滑樁，樁頂設置冠梁及預應力錨索，錨索采用5×7φ5，錨索長度為35m，水平間距為5.0m[4]。根據邊坡形態設截排水系統。

經治理方案比選，采用方案一進行詳細施工圖設計。

5.治理工程布置

設計DM4-DM4′剖面為滑坡主滑動剖面，坡度29°～37°，坡腳標高約+114m，坡頂標高約+149.5m。對滑坡分3級削坡，每級邊坡坡高12.0m，一級平臺標高+128.0m，二級平臺標高+140.0m每級設置2.0m寬平臺，坡面采用錨索（桿）+格構梁支護。一級邊坡削坡坡率1∶1.80，施工4排預應力錨索；二級邊坡削坡坡率1∶1.80，底部施工2排預應力錨索，上部施工2排錨桿；三級邊坡削坡坡率1∶1.35，施工2～3排錨桿。錨索采用4×7φ5，錨索長度為20m～22m，水平間距為3.0m，豎向間距為3.0m，施工角度為25°，成孔孔徑150mm；錨桿長度為12m～18m，采用φ32鋼筋，錨桿水平間距3.0m，豎向間距3.0m，施工角度為25°，成孔孔徑130mm。坡頂設置一道截水溝，坡腳擋墻墻頂、坡中平臺設置一道排水溝，坡腳擋墻墻底設置一道排水暗溝。

治理工程完成后，受檢的預應力錨索、鋼筋錨桿抗拔力符合設計要求；治理工程施工期間及完工后近一年監測的位移量穩定，累計最大位移量點為16.15mm，累計最小位移量點為4.35mm，平均位移量8.56mm；累計最大沉降量為10.08mm，累計最小沉降量為1.47mm，累計平均沉降量3.79mm，變形趨于穩定，沒有異常變形。治理工程的各主要技術指標實測值均在設計的允許范圍內，滑坡臨近坡體及坡腳鄰近建筑物等均完好無變形[5]。治理工程實施后，經受了多次臺風及暴雨的考驗，消除了該滑坡地質災害，獲得了當地政府、群眾的好評，取得了顯著的社會效益、經濟效益[6]。

6.結論

本工程通過對某特大型滑坡的成因、類型分析，對整體邊坡設計了截排水溝及豎向跌水槽的排水系統，對滑坡體采用了分級削坡后采用錨索（錨桿）+格構梁的治理措施，消除了該滑坡地質災害，達到了預期的效果[7]。本工程的成功治理，為治理該類淺層滑坡地質災害積累了成功的實踐經驗。

參考文獻：

[1]《滑坡防治工程勘查規范》（DZ/T 0218-2006）.

[2]《滑坡防治工程設計與施工技術規范》（DZ/T 0219-2006）.

[3]《建筑邊坡工程技術規范》（GB 50330-2013）.

[4]鄭穎.《邊坡與滑坡工程治理》（第二版）.人民交通出版社.

[5]易順民，梁池生著《廣東省地質災害及防治》（ISBN： 9787030263971）科學出版社.

[6]張建國，魏平新，等；《廣東省主要地質災害發育特點與防治對策》.中國地質災害與防治學報， 2003， 14（4）∶44-48.

[7]劉會平，潘安定，王艷麗，駱麗芳，等；《廣東省的地質災害與防治對策》，自然災害學報， 2004， 13（2）∶101-105.