泉州洛江河市土樓陳志強等房后滑坡地質災害防治對策

陳志芳

（福建省197地質大隊，福建泉州362000）

1 概述

泉州洛江河市土樓下組陳志強房后滑坡地質災害點，滑坡前緣為民房和鄉村道路，2016年9月份受14號臺風“莫蘭蒂”影響，泉州持續強降雨，造成河市土樓下組陳志強房后發生滑坡，滑坡潛在方量約5.60×104m3。受威脅對象為坡下陳志強等20戶126人以及舊官公路過往行人及車輛的生命財產安全。為了消除滑坡地質災害安全隱患，查明滑坡的形成機制及整體穩定性，為滑坡治理工程設計提供準確、可靠的依據。

2 滑坡發育歷史及變形破壞特征

2.1 滑坡發育歷史

根據訪問調查，該處滑坡后緣裂縫①早在2001 年即已形成，滑坡引起坡腳擋墻多處出現裂縫、鼓脹、前傾。當時尚沒有采取滑坡治理措施。

受本近兩次臺風及強降雨影響，后緣裂縫加大并誘發其他4處新生裂縫，同時對滑坡巖土體穩定性造成了進一步破壞，本次的滑坡進一步加劇了坡腳擋墻裂縫、鼓脹、前傾。目前滑坡處于欠穩定狀態，滑坡區未做截排水措施和支擋措施，在臺風強降雨時候可能會造成更大規模的滑坡。

2.2 滑坡的周界、規模、形態特征

滑坡平面形態呈“半圓弧狀”，后緣高程33.20～39.60m，前緣高程約15.0～18.0m，斜長約36.50m，前緣寬約140.0m，后緣寬約148.3m，滑坡區已垮塌部分（前緣滑坡體）面積約1500m2，已滑方量約10m3，滑坡區潛在方量約5.60×104m3，主滑方向為NE146°，滑體主要為含碎石粉質粘土，為淺層滑坡。根據實地調查及變形特征，滑坡整體邊界較明顯，其大致狀況為：

（1）后緣：根據后緣裂縫產狀分析，滑坡后緣標高位于34.0m附近，后緣和前方的裂縫極發育，總計出現5 條，長度約5～28m，寬約0.10～1.0m，深約0.5～1.5m的裂縫或陡壁，下錯高度約0.20～2m，拉張變形特征明顯。

（2）兩側邊界：滑坡左側邊界位于7幢民宅北西側，主要變形特征為地表拉張裂縫、下錯，右側邊界位于宗祠后方位置，主要變形特征為拉張裂縫、錯斷臺階、擋墻側傾。

（3）前緣：滑坡前緣剪出口為坡腳擋墻墻腳，擋墻已經變形、開裂、傾斜，擋墻前方地面隆起約0.10～0.30m。

（4）滑體特征：崩塌物質主要由坡積碎石粘土組成，土黃、褐黃色，稍濕—濕，可塑，干強度中等，無搖振反應，土體平均厚度約5.35m。

（5）滑帶特征：滑坡發生前屬于土質邊坡，坡腳開挖臨空，砌置的擋墻不規范，滑體的滑面位于碎石粘土層和殘積土層交界面，碎石粘土層在雨水的作用下呈飽和狀態，強度大幅降低，易形成軟弱帶(面)，形成滑坡。

2.3 滑坡變形破壞特征

整個滑坡體總體上坡度較小，坡面未采取有效的工程防護措施，長期在雨水的作用下，隨著雨水的下滲，使滑坡土體自重加大，抗剪強度降低，前緣臨空面較大，易導致前緣土體發生下滑變形破壞，牽引上部土體和推動下部土體向下滑移，從而使上部土體失去支撐隨之變形滑動。上述表明該滑坡的變形破壞模式為牽引式滑動。

3 滑坡體穩定性分析

3.1 滑坡體巖土體特征

滑坡區上部土層為碎石粘土、殘積粘性土（特殊性土）。碎石粘土層厚度大，一般3.80～5.30m，結構松散，內聚力低，透水性較強，具弱膨脹性和濕陷性，受水浸泡易軟化及崩解變形，巖土體工程地質性能較差，力學強度中等，尤其是浸水后強度降低較大。下臥殘積粘性土厚度大，力學強度中等。巖土物理力學性質詳見表1。

3.2 滑坡穩定性分析與平價

表1 巖土物理力學性質指標分層統計表

3.2.1 變形影響區穩定性分析與評價

從邊坡所處的地質環境條件、變形特征等綜合分析可能導致滑坡形成因素主要有地形地貌、巖土性質及水的作用。

地形地貌：邊坡整體處于斜坡上，斜坡坡度60°～70°，為滑坡的形成創造了有利的滑移條件。

巖土性質：碎石粘土層為滑坡形成的主要因素。

水的因素：由于長時間強降雨，導致滑坡體上部土體呈飽和狀態，隨著雨水不斷下滲，沿著土體的孔隙進入滑坡體，增加滑坡土體自重，使土體間的結合力降低，降低土的抗剪強度，坡體均為碎石粘土，碎石粘土土質和密實度不均勻易在坡體內形成不規則的相對含水層和隔水層，下臥殘積粘性土厚度大且透水性弱，不利于水下滲至下部土層，而積蓄在坡體中，從而形成軟弱帶，最終導致斜坡的滑動變形。

人為因素：滑坡體前緣為修建房屋形成高陡臨空面，破壞了斜坡內部的應力平衡，砌置的簡易擋土墻強度弱，且未設置排水措施等，增加了地下水動水壓力。上部碎石粘土層沿原始坡面滑動擠壓邊坡變形形成滑坡，因此人類工程活動是滑坡形成的誘發因素。

綜上所述，在地形地貌條件、地質構造、巖土性質、自然因素和人類活動的綜合作用下，最終導致斜坡的不穩定，發生滑坡，主導因素為長時間降雨和地表水的下滲、碎石粘土層泡水軟化、自身易失穩。

3.2.2 邊坡定性分析

根據地質測繪及野外鉆探結果顯示，該邊坡屬于碎石粘土層土質邊坡，根據坡腳擋墻使用現狀及坡面土質情況，現狀處于平衡狀態，邊坡后緣上方未見變形跡象，后緣上方碎石粘土厚度薄不易發生滑坡，現狀邊坡主要發生在碎石粘土層中，但如不采取有效治理措施，在強降雨的作用下，碎石粘土泡水飽和后會沿滑動面滑坡，滑坡導致坡腳擋墻失穩定，易形成大規模的滑坡。

3.2.3 滑坡定量分析

（1）計算方法與參數選取。邊坡現狀屬于土質邊坡，采用傳遞系數法對邊坡土體的穩定性及推力進行計算，計算公式如下：

①邊坡穩定性計算：

②滑推力計算公式如下：

對剪切而言：

對彎矩而言：

（2）計算結果與評述。對滑坡6-6′進行邊坡穩定性計算，計算模型見圖1。

根據上面邊坡穩定性計算模型和公式進行計算累計抗滑力和穩定系數，邊坡穩定性分析計算成果如表2所示。

圖1 （6-6′剖面）邊坡穩定性計算模型（單位：m）

從計算結果中可以看出：邊坡區在天然工況整體處于基本穩定狀態，其潛在滑動面位于碎石粘土層和殘積粘性土層交界面，暴雨工況處于欠穩定狀態，將會發生滑坡。

4 滑坡地質災害防治對策

4.1 滑坡地質災害治理工程設計方案

根據上述邊坡累計抗滑力和穩定系數計算參數，對該滑坡地質災害治理工程進行優化設計，即擬采用孔樁式擋土墻支擋為主，坡面放坡結合錨桿框架梁護坡及邊坡排水為輔的設計方案。

4.2 治理工程設計參數

4.2.1 孔樁式鋼筋混凝土擋土墻

表2 滑坡穩定性分析計算成果表

（1）抗滑樁設計參數。圓形抗滑樁長度10.5～15m，孔徑1.20m，埋藏深度7～10m；抗滑樁水平間距2.0m；相鄰抗滑樁之間采用鋼筋梁連接，斷面規格0.3m×0.5m；抗滑樁頂部采用鋼筋梁壓頂，斷面規格0.5m×1.4m。

（2）擋墻設計參數。相鄰抗滑樁之間地面采用C20墊層，斷面規格0.2m×0.3m；鋼筋連系梁上、下采用漿砌MU10機磚，斷面規格0.24m×0.3m，并分別設置泄水孔。

4.2.2 錨固工程

（1）錨桿成孔應根據地層選用相應的錨桿鉆機，且鉆進過程中嚴禁開水沖鉆及沖洗孔壁。

（2）錨桿施工前，應根據地層、錨固噸位做破壞性抗拔試驗。抗拔力為100kN，試驗時應記錄詳細數據，并及時向設計單位反饋以驗證與調整設計。

（3）安裝錨桿前，應先進行鉆孔深度、鉆孔傾角、錨桿長度的檢驗；然后放入錨桿并注漿；錨桿施工完畢后，按規范要求進行驗收試驗和錨索桿長度檢驗。

（4）注漿壓力為0.1～0.3MPa 左右，一般宜選用灰砂比（1∶1）～（1∶2），水灰比0.38～0.45的水泥砂漿。注漿漿液應攪拌均勻，隨攪隨用，漿液應在初凝前用完，并嚴防石塊、雜物混入漿液。注漿作業開始和中途停止較長時間，再作業時宜用水或稀水泥漿潤滑注漿泵及注漿管路。

4.2.3 排水工程

在邊坡頂開挖截水溝，截面呈倒梯形，頂寬0.7m，底寬0.4m，深0.6m，澆注水平30cm 厚的C20 素混凝土護壁；排水溝縱坡降5.0%；溝底30cm 厚的C20 素混凝土；在擋墻頂、底內外側分別開挖排水溝，截面呈正方形，寬0.6m，深0.7m，襯砌水平30cm 厚的M7.5 漿砌片石護壁，外面勾縫，與片石面平，頂部水泥砂漿抹面；排水溝縱坡降3.2%，溝底襯砌30cm厚的M7.5漿砌片石，并用水泥砂漿抹面。

5 結語

以泉州洛江河市土樓陳志強房后滑坡為例，研究該滑坡發育歷史、規模及形態特征，滑坡變形破壞特征，對滑坡體穩定性分析與評價，在此基礎上提出了相應的防治對策。同樣，對于相類似的滑坡體的工程治理，也有一定的參考價值。