烈士陵園邊坡變形特征及治理工程設計

高鳳春，曾劍峰

烈士陵園邊坡變形特征及治理工程設計

高鳳春，曾劍峰

（四川省一一三地質工程有限公司，四川 瀘州 646000）

在對烈士陵園邊坡地質環境綜合調查的基礎上，通過鉆探揭示坡體地質情況和穩定性特征，并利用室內試驗成果，采用圓弧滑動法進行分析計算2種工況下邊坡的穩定性，最終對烈士陵園邊坡的穩定性進行綜合分析評價，并提出治理工程設計方案。

邊坡特征；穩定性分析；治理工程設計

烈士陵園邊坡主要受連續降雨作用導致邊坡整體穩定性降低，局部發生變形破壞，邊坡體后緣明顯下錯臺階（垂直錯距0.5～2m，水平最大錯距約0.5m），后緣及滑體上分布有大量拉張裂縫，裂縫整體與邊坡走向一致。前緣土體剪出使已支護的抗滑樁發生變形；沖出的土體將前緣的建筑物掩埋3層樓高。

1 邊坡特征

1.1 邊坡基本形態特征

邊坡原始地貌分區屬于淺丘地貌，微地貌為南高北低的傾斜地形。邊坡走向約為45°～50°，總長度77m，坡高23m，坡度較陡，約30°～50°。為挖方形成的土質邊坡，前緣已進行抗滑樁擋土墻支擋，平面形態基本為一直線，但已發生變形破壞，該邊坡破壞后果很嚴重，依據《建筑邊坡工程技術規范》第3.2.1條，確定邊坡工程安全等級為一級。

由于邊坡在2017年6月8日暴雨后，上覆土體發生明顯滑塌現象，至7月9日部分已支護的抗滑樁發生明顯變形破壞，局部出現剪斷，樁頂冠梁也發生變形，抗滑樁之間不斷有水夾帶泥沙流出，樁間擋土墻后形成空腔；前緣土體將建筑物掩埋3層樓高；邊坡后緣烈士陵園內的涼亭基礎被掏空，局部發生拉裂破壞。

1.2 地質構造

勘查區地處四川盆地東部，四川大地構造單元揚子準地臺拗川東陷褶、瀘州褶東的三角莊背斜穿過該區。

邊坡場地位于瀘州市敘永縣蓬萊路鄰近烈士陵園區域，該場地位于鳳凰山向斜南，三角莊背斜北，巖層產狀較平緩，呈單斜狀，傾向340°，傾角10°。巖體風化裂隙呈不規則網狀主要發育在淺部強風化帶中，延伸短，多被泥質充填。據對附近基巖露頭調查，構造裂隙發育程度低。

1.3 坡體物質結構特征

邊坡區場地土層從上到下：

素填土（Q4ml）淺紫紅色，厚0.50～4.30m，松散-稍密狀，粘性土為主，含少量砂巖、泥巖塊石。

粉質粘土（Q4al+pl）褐色或黃褐色，厚5.10～8.10m，稍有光澤，韌性中等，干強度中等，褐色段含較多碎石。結構較松散，土層的透水性較好。

含碎石粘土（Q4al+pl）下部黃色粘土稍濕，厚度0.50～6.00m，可塑-軟塑狀，切面光澤，干強度及韌性中等；容易形成相對隔水層。

淤泥質粉質粘土（Q4al+pl）灰黑色-深灰色，厚0.80～14.30m，稍濕，流塑-軟塑狀，可聞見臭氣味，以粉質粘土為主，粘土次之，并含有少量有機質。后兩者透水性差。

下伏侏羅系中統上沙溪廟組（J2）砂質泥巖層和砂巖層。厚-中厚層狀，塊狀構造或條帶狀構造，分為兩個亞層：

強風化砂質泥巖層：節理及裂隙發育，厚度為0.70～6.10m，中風化砂質泥巖層節理及裂隙較發育，厚1.40～6.90m。

中風化砂巖層：青灰色，成分為長石、石英等礦物，含少量暗色礦物，厚-中厚層狀，塊狀構造，節理及裂隙發育，鉆探揭示最大厚29.30m。

1.4 邊坡穩定性影響因素

邊坡穩定性主要受邊坡形態、巖性、降雨等因素影響：

邊坡形態：邊坡整體坡度較陡，約30°～50°，后緣為陡坎區，前緣抗滑樁懸臂段10m，局部發生傾斜或折斷。邊坡總高度23m，上覆土層較厚，穩定性變差。

地層巖性：坡體土層主要組成物質為素填土、粉質粘土、粘土以及淤泥質粉質粘土，素填土與粉質粘土為水敏性土層，遇水后土體自重增加、內聚力、內摩擦角急劇降低，粘土以及淤泥質粉質粘土又組成了隔水層，邊坡地下水補給速度超過排泄速度，孔隙裂隙充水，在逐漸增大的靜、動水壓力下，坡體發生變形破壞。

降雨：持續降雨或短時暴雨滲入邊坡將降低邊坡體力學參數，降低邊坡的穩定性。

2 邊坡穩定性分析與評價

2.1 邊坡穩定性定性分析

受連續強降雨影響，坡體內素填土層以及含碎石粉質粘土層飽水，下部黃色粘土以及淤泥質粉質粘土又形成相對隔水層，受斜坡前緣及中部支擋結構影響，坡體地下水不能及時排泄，在自重增加、力學性質降低的情況下從而造成坡體土層的物理力學性質急劇降低，土體結構遭受破壞，坡體內部水壓力急速增大，坡體發生變形破壞，前緣支擋結構被破壞，斜坡土體發生滑移。

滑坡后緣拉裂縫十分發育，有利地下水入滲，在強降雨作用下極易再次滑動，滑坡后壁因卸荷作用也極易產生變形破壞，并發生牽引式滑坡，對坡腳半山半島國際花園兩棟新建建筑物及坡頂烈士陵園造成威脅。邊坡前緣變形見圖1。

圖1 烈士陵園邊坡前緣變形特征

2.2 邊坡穩定性定量分析

本邊坡為土質邊坡變形破壞，采用圓弧滑動法計算。

（1）計算方案選取

滑坡變形之后的基本情況為：在天然狀態下處于不穩定狀態，坡體存在緩慢的向坡腳蠕動的狀態。根據勘查期間鉆孔地下水位長觀記錄，天然狀態下，滑坡滑帶土均位于地下水位以上，滑帶土處于非飽和狀態，不考慮水壓力。

經綜合分析該邊坡土體特征，根據坡體現狀，本次選定天然狀態評價邊坡的穩定性。

（2）計算剖面選擇

根據邊坡特征和定性分析，遵循選取最不利邊坡穩定的剖面進行（2-2’和3-3’剖面）。

（3）計算參數選取

根據本次勘查室內試驗成果，結合邊坡實際情況并類比鄰近同類工程經驗，邊坡計算參數選取見表1。

表1 邊坡土體重度和抗剪強度參數建議

（4）計算結果

通過對選定計算方法、剖面選取及參數確定，對邊坡選定剖面在天然工況下的穩定性進行計算，計算結果見表2。

按照《建筑邊坡工程技術規范》（GB50330-2013）邊坡穩定性評價標準，邊坡穩定性系數Fs≥Fst時邊坡穩定，1.05≤Fs≤Fst時邊坡基本穩定，1.00≤Fs≤1.05時邊坡欠穩定，Fs≤1.00時邊坡不穩定。該邊坡安全等級屬于一級邊坡，按照永久性邊坡一般工況其邊坡穩定性系數Fst≥1.35時，邊坡處于穩定狀態。故該建筑邊坡在天然工況下為不穩定邊坡，在飽和工況下亦為不穩定邊坡，應進行治理。

2.3 邊坡穩定性綜合評價

根據邊坡定性（袁磊等，2020；陳世龍等，2020；李雙江等，2020）分析，斜坡在雨期中已發生明顯變形，現邊坡體變形仍在繼續；根據定量分析，邊坡在天然工況為不穩定邊坡，在飽和工況下亦為不穩定邊坡。

表2 邊坡穩定性計算表

2.4 邊坡發展趨勢預測

邊坡中上部拉裂縫十分發育，有利地下水入滲，在強降雨作用下極易再次滑動，坡體滑動后，滑坡后壁因卸荷作用也極易繼續產生變形破壞，并發生牽引式滑坡，對坡腳半山半島國際花園兩棟新建建筑物及坡頂烈士陵園造成威脅。

3 治理措施及分項設計

3.1 治理原則

為控制影響邊坡穩定性的主導因素，使邊坡保持穩定，邊坡治理應與城市規劃、環境保護相結合，在技術經濟、安全、施工方便的前提下，結合場地特點，因地制宜、講求實效。

3.2 治理措施

（1）拆除邊坡原有抗滑樁擋土墻。原有抗滑樁擋土墻已嚴重變形破壞，考慮邊坡地形條件有限，須將原有的抗滑樁擋土墻拆除，重新設計支護結構。

（2）支擋工程：采用雙排支護樁支擋，樁頂設冠梁，采用理正軟件進行設計和驗算。邊坡坡頂先進行雙排樁支護后，沿斜坡從上至下分段放坡，放坡坡率按1∶1.20，再進行坡腳雙排樁施工。坡腳原有樁板墻施工中應謹慎對待，建議坡腳雙排樁施工完后再拆除。

邊坡坡頂變形下錯后緣位置設置雙排樁，單樁長度35m并配筋；坡腳位置設置雙排樁，單樁長度約18～20m并配筋。支護樁斷面直徑為φ1.0m，樁間距2.0m，樁排距2.0m，嵌固深度不小于8.0m（且進入中風化基巖不小于4.0m）。坡腳共設兩排60根支護樁，坡頂兩排共36根，矩形布置，支護樁采用旋挖鉆孔灌注樁。坡腳支護樁樁間設置擋土板，擋土板上豎向間距1.50m設置泄水孔。

（3）擋土墻：坡頂雙排樁樁頂設置重力式擋土墻，對后緣土層進行反壓，長度約27m，擋土墻采用理正軟件進行設計和驗算。擋土墻高度2.5m，墻頂寬0.4m，墻體面坡坡率為1∶0.30，墻背直立，基礎與樁頂冠梁、連系梁相連，采用C25塊石砼澆筑，墻背回填土料選用透水性較強的土夾石。

（4）截排水工程：邊坡范圍原來無排水系統，考慮烈士陵園的整體規劃和美觀，坡面除種植花園外，地面均采用水泥地面封閉。經過對當地最大降雨量和匯水面積等綜合考慮，坡腳設計排水溝截面尺寸50cm×50cm，驗算過程略。

圖2 治理工程平面圖

水溝基槽采用人工開挖，溝壁采用C25混凝土澆筑，厚度為20cm。水溝根據現場地形條件設置，應與場地內及周邊其他排水系統連接，保證排水通暢，其排泄坡度不小于0.5%。

3.3 治理后穩定計算結果

邊坡治理后穩定性結果見表3。

根據建筑邊坡工程技術規范第5.3條《邊坡穩定性評價》表5.3.1中邊坡穩定安全系數規定，采用上述綜合治理方案之后（圖2、圖3）邊坡穩定。

圖3 治理工程3-3’剖面圖

4 工監測設計

本工程應當遵循“信息化設計，動態法施工”的原則。施工工程中加強現場監測、監督管理，發現異常情況，及時向相關單位反饋，并采取相應措施對邊坡進行妥善處理。

（1）施工監測：在施工過程中對邊坡位移和裂縫進行全過程監測，派專人專職每天進行巡查、觀測，并做好記錄；

（2）竣工監測：竣工后應對邊坡變形進行監測，在邊坡頂部布置不少于3個監測點，觀測邊坡的變形情況；

竣工驗收后對治理工程進行不少于2年的監測期，并做好記錄備查。監測時應選擇好基準點，并作好記錄，重要標記要長期保護。

表3 邊坡治理后穩定性計算表

5 工程效益

烈士陵園邊坡已經嚴重變形破壞，嚴重影響和威脅坡頂威脅烈士陵園及坡腳新建小區住宅樓，治理該邊坡起到了消除隱患和減少經濟損失的積極作用。同時，工程治理可改善烈士陵園環境條件，使烈士陵園環境變得更加美觀。

袁磊，吳煥恒，邱恩喜．2020．峨邊縣新聲后山不穩定斜坡穩定性分析和治理工程設計[J]．四川地質學報．40(1)：112-118．

陳世龍，郭偉，陳亞婷，張濤，劉曉欽．2020．川東某場鎮后山滑坡發育特征與機理分析[J]．四川地質學報，40(1)：119-124．

李雙江，鄧榮貴，李鑫．2020．廣安市高邊坡特征及穩定性分析[J]．四川地質學報，40(3)：487-490．

Deformation Characteristics of Slope of A Revolutionary Martyrs’ Cemetery and Design of Its Control Project

GAO Feng-chun ZENG Jian-feng

(The 113rd Geological Engineering Company Limited of Sichuan Province, Luzhou, Sichuan 646000 )

Stability ofslope of a revolutionary martyrs’ cemetery is calculated by the arc sliding calculation method on the basis of geological investigation and drilling as well as laboratory test results. And a control scheme is put forward.

slope deformation characteristics; stability calculation; control scheme.

P642.22

A

1006-0995（2021）04-0645-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2021.04.020

2021-01-19

高鳳春（1987— ），女，四川成都人，水工環工程師，主要從事地質災害防治

曾劍峰（1987—），男，四川樂山人，水工環工程師，主要從事地質災害防治