基于某滑坡災害的治理工程方案研究

莊 偉，陸本學，蔡軍濤，張 碑，何孝挺，徐榮昌

（1.貴州省有色金屬和核工業地質勘查局物化探總隊，貴州 都勻 558000；2.平塘縣自然資源局，貴州 平塘 558300；3.中鐵二院貴陽勘察設計研究院有限責任公司，貴州 貴陽 550000；4.貴州省有色金屬和核工業地質勘查局三總隊，貴州 遵義 563000）

研究區為一古滑坡，該滑坡后緣曾出現一條寬約10cm的張拉裂縫，滑坡前緣為人工開挖形成的高約2m～3m的邊坡，滑坡發育程度中等。該滑坡歷史上曾發生過滑動，伴隨長時間降雨，隨時可能再次發生滑動，形成滑坡地質災害。山坡一旦下滑將對山坡腳下1戶7人和過往行人的生命財產安全構成直接威脅，故對其治理較緊迫。為消除該滑坡體對居民生活造成的威脅，本文在總結滑坡體特征的基礎上，提出了相應的治理措施。

1 滑坡災害基本特征

1.1 滑坡體發育特征

研究區滑坡坡向68°，整體坡度25°～40°，坡面被當地百姓開挖形成梯田，梯田陡坎高0.5m～1.3m，坡體前緣砌有干砌石擋墻。滑坡前緣長度約150m，滑坡體最大寬度約26m，最大高差約10m。滑坡表層有一層碎石土，含少量含碎石，厚度1.5m～4m，下伏地層為厚層石英砂巖，產狀為45°∠15°。巖層順坡向產出，受強降雨或震動極易形成滑坡。

1.2 災害體物質組成與結構

（1）滑體物質組成及結構特征。滑體物質組成主要為第四系上更新統（Q3el+dl）殘坡積碎石土，厚度約0.5m～5m，松散—稍密，干燥。碎石磨圓度差，呈棱角狀。碎石半徑2.5cm～15cm，最大大于30cm，土石比約為10∶1～5∶1。

（2）滑面（帶）結構特征。滑坡區無明顯滑帶，可能存在的潛在滑動面為土體與巖體分界面，因此，其潛在滑動面為折線，滑動面滑坡物質組成及結構特征與滑體土基本相同。

（3）滑床物質組成及結構特征。潛在滑動面均為土巖接觸面，滑床為元古界長城系大紅峪組（Chd）厚層石英砂巖，巖層為傾向北東的單斜巖層。強風化至中風化砂巖，裂隙較發育，巖塊較破碎。

1.3 基本運動特征

根據外業實地調查，該滑坡屬于人為開挖導致山體失穩而形成的牽引式土質滑坡。由于滑坡前緣被人工開挖形成了高約2m～3m的邊坡，對坡體前緣卸荷，減小了滑體阻滑力，從而降低滑坡的穩定性，導致滑坡前緣首先出現了小規模崩落滑動，進而牽引整個滑坡逐步發生下滑。就目前外業調查發現，該滑坡變形特征較為明顯，變形主要表現為滑坡后緣張拉裂縫發育。

2 地質環境條件

2.1 地形地貌

研究區地貌單元屬低山侵蝕溝谷地貌，溝谷較發育，呈“V”字型。該滑坡位于后山山坡，山坡坡向68°，整體坡度25°～0°，坡面被當地百姓開挖形成梯田，梯田陡坎高0.5m～1.3m，砌有干砌石擋墻。

2.2 地層巖性

滑坡區附近出露地層有元古界長城系大紅峪組（Chd）、新生界第四系上更新統（Q3el+dl）。其中，元古界長城系大紅峪組（Chd）為厚層石英砂巖，產狀為45°∠15°；第四系上更新統（Q3el+dl）主要為第四系上更新統新統殘坡積碎石土，厚度約0.5m～5m。

2.3 構造及地質

研究區位于中朝準地臺北緣燕山臺褶帶承德拱斷束之下板城凹斷束構造單元之中部地區，區內斷裂構造不發育。研究區及附近地區屬華北地震區，區內地質構造不發育，1970年至今在本地區未發生3.0～10.0級源發性地震，地震動峰值加速度0.05g，為區域地殼基本穩定區。

2.4 巖漿巖

研究區巖漿巖活動不發育，未見巖漿巖分布。

2.5 工程地質條件

根據各巖土及其結構、構造和物理力學性質，可將治理區巖土類型分為兩種：①②元古界長城系大紅峪組（Chd）厚層石英砂巖，塊狀構造，地表巖石節理裂隙發較育，風化較強烈，下伏巖石較完整、堅硬，物理力學性質較高；第四系上更新統（Q3el+dl）殘坡積碎石土，松散—稍密，干燥，碎石磨圓度差，呈棱角狀，厚度約0.5m～5m。總體上，研究區工程地質條件屬簡單類型。

2.6 水文地質條件

研究區屬燕山山地水文地質區，區域內主要含水層有第四系松散巖類孔隙含水巖組和基巖風化裂隙含水巖組兩大類。其中，第四系全新統松散巖類孔隙含水層富水性因地而異，由于潛水位埋藏較淺，容易接受大氣降水的滲透補給，其動態隨季節而變化，據區域資料水位變幅為1.50m～2.00m，區內第四系松散巖類孔隙含水層具有一定的分布范圍，主要補給來源為大氣降水直接滲入補給、調查區河流側向補給，排泄方式主要以潛水徑流形式向下游排泄，其次為人工開采；基巖風化裂隙含水巖組可分為沉積巖類基巖風化裂隙含水層和變質巖類基巖風化裂隙含水層兩大類，基巖風化裂隙水的補給主要接受大氣降水的補給，排泄主要為地下徑流的方式向下游排泄。總體上，研究區水文地質條件良好。

2.7 人類工程活動

該滑坡前緣人工開挖形成的高約2m～3m的邊坡，屬于人為開挖導致山體失穩而形成的牽引式土質滑坡，人類活動對地質環境影響較強烈。

3 治理工程方案

根據該滑坡的危害對象，對該處地質災害的治理采用動態設計，即采用“擋土墻+抗滑樁”的綜合工程治理措施。

3.1 擋土墻

在滑坡前緣修建重力式土墻，擋土墻長約64m。擋墻頂部寬0.8m，基礎底寬1.7m，高4.5m，擋墻基礎要求坐在基巖上，基礎埋深不小于1.5m，面坡比1.0:0.2，背坡比1.0:0，在擋土墻地面以上30cm處、150cm處，泄水孔采φ110PVC圓孔，孔間距2m，排水孔傾角10°[1]。擋土墻坐標來自于實測地形圖，施工過程中，在滿足工作量和設計要求的前提下，可根據現場實際情況對拐點坐標進行適當調整。擋土墻為M10.0漿砌石砌筑，采用座漿法施工，石材強度等級不應低于MU30，墻頂用M7.5號水泥砂漿抹成5%的外斜橫坡，墻面用M7.5號水泥砂漿勾縫，水泥應采用32.5普通硅酸鹽水泥[2]。擋墻的伸縮沉降縫通長設置，伸縮縫間距20m，縫寬0.02m，沿內、外、頂三方向縫中填塞瀝青麻筋等有機彈性防水材料或涂瀝青木板，填塞深度不小于0.15m。擋墻砌筑完成后進行墻后回填，回填應待墻身砌體強度達到70%的設計強度方可進行，回填的碎石土須分層夯實，壓實系數不小于0.95。

3.2 抗滑樁

在滑坡體上，擋土墻背側坡面向上6m處，設1排抗滑樁，共9根，采用樁徑為1500mm×1000mm的鋼筋混凝土灌注樁，抗滑樁中心距為6m，樁長為8m，嵌入巖體深度為4m，抗滑樁上部進行土方回填，恢復至治理前地形[3]。抗滑樁采用人工成孔，并進行樁基護壁、鎖口工程。抗滑樁的施工應注意：①樁孔定位，樁孔定位誤差應小于100mm；②樁孔施工時，應跳1挖1。施工過程中施工人員必須戴安全帽，系安全帶；③樁孔分段開挖，碎石土層及松散土層應以人工開挖為主，進入基巖后，盡量避免爆破施工對滑坡產生的影響；④分段開挖，護壁前，施工過程中施工人員應配合勘查設計人員及時對孔內巖土進行編錄、抗滑采樣等，以便驗證設計的準確性或及時對設計樁長和配筋等進行適當調整，同時應做好檢驗記錄和驗收記錄，確保施工質量；⑤樁孔表面做鎖口處理，樁孔開挖在滑面以上每挖1米應立即護壁，護壁、鎖口采用C25鋼筋混凝土，厚250mm，抗滑樁采用C30鋼筋混凝土；⑥樁孔開挖應做好施工區的地表截、排水及防滲工作，若遇孔內集水時，應備有抽水設備，及時排出樁孔，抽水過程中嚴禁施工；⑦孔內施工時應有充足的照明，孔較深時，須有通風設備，棄渣提升系統必須安全可靠，并定期檢查；⑧樁孔開挖好并通過驗收后，應及時布設鋼筋，鋼筋分段綁扎，鋼筋搭接長度，同一截面的接頭數量應符合現行規范要求；⑨分段綁扎驗收合格后，立即澆筑混凝土，混凝土自由下落高度，時間間隔要符合規范要求，防止混凝土發生離析現象。

4 結語

綜上所述，研究區滑坡災害較發育，對臨近建筑物以及居民生活造成了較大的安全影響，結合研究區滑坡區地形地貌等條件，該區域地質災害可能進一步引發泥石流？，對下方居民的安全影響更大。本文在研究該滑坡災害基本發育的基礎上，提出了“擋土墻+抗滑樁”的綜合工程治理措施，在工程治理后，環境得到改善，對加快地區經濟發展將十分有利。