某停車場(chǎng)滑坡分析及治理措施

李繼濤

（江蘇省有色金屬華東地質(zhì)勘查局807 隊(duì)，江蘇 南京 210007）

近年來(lái)，隨著城市建設(shè)的發(fā)展，人與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展越來(lái)越受到重視，地質(zhì)災(zāi)害防治問(wèn)題逐漸進(jìn)入到大眾視野，滑坡、崩塌、泥石流是較為常見(jiàn)的地質(zhì)災(zāi)害形式。滑坡又是為大眾所熟知的，目前滑坡的預(yù)防與防治技術(shù)正在加速發(fā)展。本文以某停車場(chǎng)滑坡為例，介紹了滑坡防治中的分析過(guò)程、技術(shù)防治采用的措施以及信息化動(dòng)態(tài)施工的技術(shù)要求，普及了有關(guān)地質(zhì)災(zāi)害防治相關(guān)知識(shí)。

1 滑坡概況

滑坡位于南京市秦淮區(qū)明城墻后山體，中心位置地理坐標(biāo)為：東經(jīng)118°47′7.92′，北緯32°0′37.78′。

滑坡所在邊坡沿走向長(zhǎng)約350m，滑坡在平面上大致呈條帶狀“簸箕”形分布，滑坡沿走向約100m，滑坡主滑方向約為55°，沿主滑方向約30m。滑坡后緣標(biāo)高28～30m，坡底前緣標(biāo)高15～16m，高差12～15m，平均坡度約35°，最深滑動(dòng)面深度約4m，為近似圓弧型滑動(dòng)，滑坡總體積約6000m3，屬于小型牽引式滑坡。根據(jù)場(chǎng)地滑坡形態(tài)及分布，滑坡體沿邊坡走向兩側(cè)延展，受滑坡體所在邊坡形態(tài)所限，基本沿坡體走向分布。現(xiàn)場(chǎng)滑坡體中部已經(jīng)滑塌，滑塌區(qū)坡面植被倒伏嚴(yán)重，滑塌區(qū)東西兩側(cè)均已出現(xiàn)拉張裂縫，如再遇降雨滑坡體東西向延展區(qū)域很可能繼續(xù)產(chǎn)生滑動(dòng)，威脅坡體建筑及過(guò)往行人安全。

2 滑坡巖土結(jié)構(gòu)特征

2.1 滑體

根據(jù)野外鉆探結(jié)果，滑坡巖土層結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，滑坡的滑體主要為①-2 層素填土。整個(gè)滑體平均厚約2.5m，根據(jù)調(diào)查，滑動(dòng)面位于①-2 層素填土內(nèi)，總體呈近似圓弧型滑動(dòng)。

2.2 滑帶

從鉆孔揭露情況來(lái)看，治理區(qū)①-2 層素填土厚度普遍較厚，滑坡體坡頂素填土厚約9m，坡體中部素填土厚約2～5m。滑帶主要位于素填土內(nèi)，在坡體中部至滑坡前緣之間，滑帶位于①-2 層素填土底部和③層粉質(zhì)粘土層頂。①-2 層素填土垂直節(jié)理發(fā)育，且內(nèi)含少量植物根莖，透水性較強(qiáng)，結(jié)構(gòu)不均勻，暴雨天氣水體沿土層下滲，至粉質(zhì)粘土層頂面形成滯留，軟化①-2、③層界面處滑帶土，降低滑帶土的強(qiáng)度參數(shù)，從而在與③層粉質(zhì)粘土層接觸面處形成滑動(dòng)面[1]。

2.3 滑床巖土特征

滑床主要由③層粉質(zhì)粘土、④層卵礫石粉質(zhì)粘土、⑤-1 層強(qiáng)風(fēng)化砂巖和⑤-2 中風(fēng)化砂巖組成，沿主滑方向?qū)禹斅裆钣邢陆第厔?shì)，整體坡度較規(guī)則，大體后部較緩，前部較陡。

3 滑坡成因分析

滑坡是由內(nèi)外因素共同作用的結(jié)果，天然填土層是滑坡的內(nèi)因，強(qiáng)降雨是滑坡的外因和誘發(fā)因素。降水對(duì)滑坡起控制作用[2]。

3.1 工程地質(zhì)條件

滑帶土①-2 層素填土，松散、局部夾少量碎石、碎磚，在降雨條件下，雨水下滲至③粉質(zhì)質(zhì)粘土，硬塑狀態(tài)，滲透性差，雨水會(huì)在①-2 層素填土層底與③粉質(zhì)質(zhì)粘土層頂滯留，形成滑面；滑體土吸水增重，坡體下滑力增大，且土體遇水軟化，抗剪強(qiáng)度降低，抗滑力減小，導(dǎo)致邊坡中形成貫通剪切滑動(dòng)面，最終導(dǎo)致滑坡災(zāi)害。

3.2 地形、地貌

滑坡位于南京市秦淮區(qū)，屬于秦淮河漫灘平原地貌，山體植被茂盛。滑坡后緣高程約28～30m，前緣高程約15～16m，高程差約12～15m，平均坡度約35°，具有滑坡的地貌條件。

3.3 降雨誘發(fā)因素

滑坡災(zāi)害發(fā)生在南京地區(qū)暴雨季節(jié)的6～9 月，與降雨的時(shí)間關(guān)系密切。另外，填土層結(jié)構(gòu)松散，成分不均勻，易雨水滲透，巖土層在雨水作用下浸泡軟化，粘聚力降低，自重增加，從而誘發(fā)滑坡災(zāi)害。

3.4 人類活動(dòng)的影響

早期工程建設(shè)活動(dòng)對(duì)坡腳進(jìn)行切坡活動(dòng)，使得坡腳位置土體臨空，應(yīng)力得到釋放，雖然邊坡坡底修筑擋墻，但擋墻僅為尺寸較小的毛石擋墻，且毛石間砂漿連接較弱，不足以抵抗下滑推力，以致發(fā)生擋墻開裂等變形破壞；坡體頂部存在多條人行步道，且部分坡頂人行步道旁存在已開挖待澆筑的平臺(tái)，加之坡頂景觀工程施工作業(yè)，在坡頂產(chǎn)生人為的匯水積水坑，將增加雨水從坡頂滲入渠道，在降雨工況下，土體長(zhǎng)期浸泡，抗剪強(qiáng)度下降導(dǎo)致滑塌。

4 滑坡穩(wěn)定性分析

本工程滑坡體為深厚填土，填土成分不均勻，滑坡局部產(chǎn)生過(guò)淺層滑移，滑坡危險(xiǎn)性較大，故滑坡穩(wěn)定分析采用Bishop 圓弧滑動(dòng)法及折線法自動(dòng)搜索最危險(xiǎn)滑動(dòng)面[3]（滑坡穩(wěn)定性分析結(jié)果見(jiàn)表1）。

表1 滑坡穩(wěn)定性分析結(jié)果

根據(jù)上述滑坡穩(wěn)定性分析，天然工況下，2-2′、5-5′、7-7′剖面處于穩(wěn)定狀態(tài)，6-6′、8-8′處于基本穩(wěn)定狀態(tài)。飽和工況下，2-2′、5-5′、7-7′剖面處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，6-6′、8-8′處于不穩(wěn)定狀態(tài)。天然+地震工況下，2-2′、5-5′、7-7′剖面處于穩(wěn)定狀態(tài)，6-6′、8-8′處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。

5 滑坡治理工程設(shè)計(jì)

由于該滑坡局部剛發(fā)生滑動(dòng)不久，目前在天然狀態(tài)下基本穩(wěn)定，但在暴雨及久雨情況下，會(huì)產(chǎn)生進(jìn)一步的滑動(dòng)，直接威脅坡腳停車場(chǎng)、道路、建筑及人員安全，為確保坡腳停車場(chǎng)、道路、建筑及人員安全，急需對(duì)該滑坡進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害處理。

根據(jù)“安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行、施工方便”的原則，對(duì)滑坡地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行了綜合治理。該滑坡屬于牽引滑坡，因此，治理措施應(yīng)首先防止下部滑體的滑動(dòng)。根據(jù)斜坡的情況，具體的防治措施如下。

5.1 抗滑樁支護(hù)及技術(shù)要求

根據(jù)勘查報(bào)告及穩(wěn)定性分析計(jì)算，該滑坡在天然工況下基本穩(wěn)定，飽和工況下會(huì)失穩(wěn)，因此，有必要采取支護(hù)措施。在滑坡體下部垂直主滑方向設(shè)置一排抗滑樁[4]，抗滑樁采用人工挖孔樁。

抗滑樁的內(nèi)力和位移計(jì)算采用彈性地基梁法，地基水平抗力系數(shù)采用“m 法”，樁底支撐條件采用鉸接。

在滑坡體中下部較平緩地段布置抗滑樁一排，樁徑1.2m，樁間距2.5m，樁長(zhǎng)12.0m，樁端入中風(fēng)化基巖，樁頂設(shè)置圈梁。

人工挖孔灌注樁，主要施工內(nèi)容包括樁孔開挖、混凝土護(hù)壁施工、鋼筋籠制作與安裝及樁身混凝土澆筑，按要求制作抗滑樁鋼筋籠，并進(jìn)行吊放，采用商品混凝土，強(qiáng)度等級(jí)為C30，采用混凝土泵車進(jìn)行樁身混凝土澆筑。

注意事項(xiàng)：抗滑樁樁孔開挖應(yīng)跳樁進(jìn)行；樁孔開挖時(shí)應(yīng)及時(shí)制作護(hù)壁，樁孔超挖深度不得超過(guò)1.0m。

5.2 錨桿格構(gòu)梁工程及技術(shù)要求

根據(jù)滑坡工程地質(zhì)測(cè)繪，該滑坡上部坡度較陡，且勘查揭露坡體以深厚松散填土為主，故為防止抗滑樁上部坡體會(huì)產(chǎn)生越頂，在樁頂至坡頂之間采用錨桿格構(gòu)梁進(jìn)行處理，格構(gòu)梁之間進(jìn)行植草綠化。

由于本滑坡斷面上部較陡，下部較平緩，抗滑樁承擔(dān)全部滑坡推力，但為防止坡頂至樁頂較陡坡體產(chǎn)生越頂滑動(dòng)，在抗滑樁樁頂至坡頂設(shè)置錨桿格構(gòu)梁進(jìn)行坡面防護(hù)，錨桿采用直徑130 鉆孔，主筋為1 根28mm 的鋼筋（HRB400），錨桿水平間距2.5m，垂直間距2.0 米布置，錨桿長(zhǎng)度分為12m、9m，格構(gòu)梁間距同錨桿間距，格構(gòu)梁尺寸為300×300mm，格構(gòu)梁間進(jìn)行植草綠化。錨桿格構(gòu)梁設(shè)計(jì)采用Bishop 圓弧滑動(dòng)法進(jìn)行穩(wěn)定性分析。

錨桿施工順序?yàn)椋簻y(cè)量、放線定位→鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度→插入錨桿→壓力（二次）灌漿→養(yǎng)護(hù)→施工框格梁、錨桿錨頭張拉鎖定、施工框格梁、壓頂梁。

錨孔位置偏差不得大于20mm，錨孔角度偏差不得大于2%；錨桿孔深長(zhǎng)度應(yīng)超過(guò)設(shè)計(jì)深度0.5m；在松散的填土中鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)采用跟套管鉆進(jìn)。

錨桿注漿采用二次注漿：第一次采用水泥砂漿注漿，水泥砂漿強(qiáng)度為M25，并添加10%的高效壓漿膨脹劑，注漿壓力宜控制在0.2～0.5MPa，直至水泥砂漿從錨桿孔中溢出。第二次采用純水泥漿注漿，水灰比0.5，注漿壓力宜控制在1.5～2.0MPa，維持注漿壓力1～2 分鐘，直到錨桿孔口有水泥漿冒出，即可結(jié)束二次注漿。漿體強(qiáng)度檢驗(yàn)用試塊的數(shù)量每30 根錨桿不應(yīng)少于一組，每組試塊應(yīng)不少于6 個(gè)。

5.3 抗滑擋土墻工程及技術(shù)要求

在整個(gè)滑坡體東側(cè)，即2-2′剖面處，因目前該段坡體未產(chǎn)生明顯變形，但根據(jù)勘查報(bào)告提供土體浸水飽和參數(shù)計(jì)算，在飽和工況下，該段坡體欠穩(wěn)定，且原坡體坡腳采用磚砌擋墻，磚縫未見(jiàn)砂漿，擋土墻局部高達(dá)4m，故從永久邊坡穩(wěn)定考慮，需對(duì)該段擋墻進(jìn)行加固，采用拆除原擋墻，新增重力式抗滑擋土墻進(jìn)行處理[5]。擋土墻采用漿砌片石進(jìn)行砌筑，石材強(qiáng)度等級(jí)不小于MU30，厚度不小于15cm，砂漿強(qiáng)度等級(jí)不小于M5.0。

因擋土墻基底位于填土上方，承載力不足，故需對(duì)擋土墻基底進(jìn)行地基處理加固，地基處理方法采用壓密注漿，注漿孔間距1m，成梅花形布置，注漿加固深度應(yīng)進(jìn)入填土下部3 層土不小于2m，要求承載力不小于200kPa。重力式抗滑擋墻與原磚砌擋墻采用C20 素砼回填，墻后設(shè)置反濾層，墻體設(shè)置φ100PVC 泄水孔。

5.4 排水工程及技術(shù)要求

在整個(gè)滑坡區(qū)范圍內(nèi)，在滑坡體后緣，布設(shè)橫向截排水主干溝，減少地表水、地下水對(duì)滑體充水，提高滑體軟土層抗剪強(qiáng)度，使得久雨或暴雨時(shí)，坡體匯水沿排水溝流走而不進(jìn)入滑體內(nèi)。共設(shè)置1 條截水溝和5 條跌水排水溝，截水溝總長(zhǎng)約470.0m，截水溝斷面呈矩形，凈斷面規(guī)格300mm×300mm，毛斷面規(guī)格600mm×450mm；跌水溝凈斷面規(guī)格400mm×400mm，毛斷面規(guī)格700mm×800mm。采用鋼筋混凝土進(jìn)行澆筑，排水溝布置結(jié)合景觀規(guī)劃共同設(shè)置。

6 變形監(jiān)測(cè)

6.1 監(jiān)測(cè)內(nèi)容

防治工程施工期間及結(jié)束后兩年內(nèi)應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，實(shí)行信息化動(dòng)態(tài)施工，具體監(jiān)測(cè)內(nèi)容如下：

1.坡頂（樁頂、擋墻頂）水平位移、垂直位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)：沿支護(hù)結(jié)構(gòu)頂部每隔30m 布設(shè)一個(gè)水平位移、垂直位移觀測(cè)點(diǎn)。

2.周圍建（構(gòu)）筑物變形監(jiān)測(cè)：坡頂城墻、坡腳建筑物可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置4～8 個(gè)水平位移、垂直位移觀測(cè)點(diǎn)。

3.深層水平位移監(jiān)測(cè)：選擇6 根抗滑樁布置深層水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)，測(cè)斜管長(zhǎng)應(yīng)大于或等于抗滑樁樁長(zhǎng)。

6.2 監(jiān)測(cè)控制要求

1.防治工程施工期間坡頂水平位移、垂直位移速率≤1mm/d；位移總量≤0.1%坡高；建筑物差異沉降≤1/1000。

2.防治工程效果監(jiān)測(cè)。本滑坡治理工程效果監(jiān)測(cè)內(nèi)容為大地形變監(jiān)測(cè)、地表裂縫監(jiān)測(cè)、截排水溝流量監(jiān)測(cè)和降雨觀測(cè)[6]。

6.3 監(jiān)測(cè)年限及周期

1.監(jiān)測(cè)年限。施工安全監(jiān)測(cè)從施工開工至治理工程結(jié)束；防治效果監(jiān)測(cè)年限為治理工程竣工后不少于1個(gè)水文年。

2.監(jiān)測(cè)周期：（1）施工安全監(jiān)測(cè)宜采用8～24h 觀測(cè)一次的周期進(jìn)行，24 小時(shí)不間斷人工巡視。對(duì)于施工擾動(dòng)變形明顯的應(yīng)施行24 小時(shí)不間斷監(jiān)測(cè)。（2）防治效果監(jiān)測(cè)后期應(yīng)在治理工程竣工后不少于1 個(gè)水文年。

7 結(jié)論

本文以某停車場(chǎng)滑坡工程背景，介紹了地質(zhì)災(zāi)害防治工程中抗滑樁、錨桿、格構(gòu)梁、擋土墻及排水溝等關(guān)鍵技術(shù)內(nèi)容，通過(guò)項(xiàng)目的后期實(shí)施，解決了邊坡的滑坡災(zāi)害隱患，保護(hù)了古城墻的安全，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了防災(zāi)減災(zāi)的目的，體現(xiàn)了以人為本的理念，具有現(xiàn)實(shí)的社會(huì)意義。