某臨時邊坡滑坡事故分析及處理

翟運瓊，陸 江，溫先謙

（南寧市建筑規劃設計集團有限公司，廣西 南寧 530002）

0 引言

建筑場地周邊人工填土形成的大型邊坡與在天然地質條件下形成的邊坡存在諸多差異，為了將邊坡設計做到技術先進和安全可靠等［1］，邊坡設計完成后對邊坡的實際使用過程的跟蹤與反饋顯得尤為重要。文章對廣西某大型臨時邊坡滑坡事故原因進行分析，為避免邊坡工程發生類似滑坡事故提供參考。

1 工程概況

建設項目北面和西面分別為相鄰小區道路及市政道路，其場地高差不大于2 m。項目東北凹角處、東面和北面為人工填土造成的臨時邊坡；由于建設場地有限，施工單位將施工人員宿舍及辦公場所設置在建設用地紅線外的東北凹角處，地面標高為 97.2 m，坡頂標高為 111.2～113.2 m，邊坡高度為15～16 m，放坡坡率為1∶1.5，分3級放坡，中間設置2個平臺，平臺寬度為3 m（以下簡稱邊坡1）；建設場地用地紅線東面的地面標高為 89.7～90.1 m，坡頂標高為 106.9～113.2 m，邊坡高度為 17.2～23.1 m，放坡坡率為1∶2.5，未分級（以下簡稱邊坡2）。東面地面標高為89.2 m，坡頂標高為 95.2～97.2 m，邊坡高度為 6～8 m，放坡坡率為1∶1.7。臨時邊坡完成投入使用半年后，項目正在進行建筑物地下室頂板的施工。某日，施工單位發現在項目的施工臨時設施東北凹角處附近，也就是邊坡1和邊坡2的交接處，混凝土面層出現大面積的裂縫，裂縫寬度清晰可見，最寬處有1～2 cm；監理單位通知設計單位和勘察單位到臨時邊坡頂對發現的裂縫進行研究討論，確定裂縫處理方案。翌日清晨7點，混凝土面層開裂處邊坡發生大面積的垮塌，邊坡混凝土面層脫落面積約200 m2，最寬處為46 m。塌方土層未對施工設施及人員造成損失。施工單位對塌方區域附近施工設施內人員進行緊急疏散并設置臨時圍擋，防止發生塌方的二次財產及人員損失。當天上午建設單位再次召集參建各方到現場進行討論研究并給出應急處理措施。

2 地質資料

根據建筑物的巖土工程詳細勘察報告可知，場地內地層主要由第四系全新統素填土、殘積成因的粉質黏土及下第三紀粉砂巖及泥巖組成。場地巖土層的性質及其分布特征分述如下。

素填土①：灰黃色、褐黃色，稍濕～濕，松散狀態，為平整場地的新近堆填土，堆填時間小于5年，回填不均勻，欠固結，主要由黏土、風化的粉砂質泥巖、粉砂巖為主回填，局部含少量碎磚塊；未經分層壓實，不均勻，揭露層厚為 0.30～18.00 m，平均層厚4.84 m，屬高壓縮性土。

粉質黏土②：紫紅色，稍濕，以硬塑狀態為主，局部為可塑，殘積成因，切面稍有光澤，無搖振反應，韌性一般，干強度一般，局部夾薄層狀粉土、黏土。該層整個場地大部分有分布，層厚 0.50～9.30 m，平均層厚 3.49 m，屬中等偏低壓縮性土。

粉土③：黃色，稍密，搖震反應中等，無光澤反應，干強度低，韌性差，易被人工擾動，具交錯斜層理。場地局部有分布，層厚 0.80～11.50 m，平均層厚 4.89 m，屬中等偏高壓縮性土。

全風化砂巖④：灰黃、黃色等，堅硬狀態，巨厚層構造，含少量黏粒，為第三系全風化層，遇水易松散，極易受擾動，鉆進擾動為散砂狀，局部可見未風化的原巖結構。場地局部有分布，層厚 1.00～9.10 m，平均層厚 4.24 m。

強風化粉砂質泥巖⑤：紫紅色、淺黃色、青灰色，稍濕，堅硬狀態，強風化，泥質結構，厚層狀構造，內含鈣鐵膠結物。手搓有砂感，曬干易開裂。巖芯多呈短柱～長柱狀，采取率約70%。該層在場地內局部有分布，揭露厚度為 0.70～11.20 m，平均層厚 5.38 m。巖石堅硬程度等級屬極軟巖，巖體完整程度為較完整，巖體基本質量等級為Ⅴ級。

強風化粉砂巖⑥：紫紅色、淺黃色、青灰色，稍濕，堅硬狀態，強風化，粉砂質結構，厚層狀構造，內含鈣鐵膠結物。該層遇水及回轉鉆進擾動后呈散體狀，局部呈短柱狀，鉆進速度快。該層在場地內均有分布，揭露厚度為2.00～21.00 m，平均層厚 7.96 m。巖石天然單軸抗壓強度平均值為 0.79 MPa，標準值為 0.70 MPa，巖石堅硬程度等級屬極軟巖，巖體完整程度為破碎，巖體基本質量等級為Ⅴ級。

場地主要巖土層參數建議值見表1。

表1 主要巖土層物理力學指標參數建議值

3 事故分析

3.1 邊坡地形地貌及物理力學性質

項目的施工臨時設施東北凹角處的附近，也就是邊坡1和邊坡2的交接處的邊坡土層主要由素填土①、粉質黏土②、粉土③、全風化砂巖④、強風化粉砂質泥巖⑤等組成，垮塌段主要發生在素填土①、粉土③高度范圍，全風化砂巖④、強風化粉砂質泥巖⑤高度范圍內土層均未見滑坡垮塌，只是由上部滑坡產生的土體沖垮了噴射混凝土護坡面層。素填土①為平整場地的新近堆填土，堆填時間小于5年，回填不均勻，欠固結，主要由黏土、風化的粉砂質泥巖、粉砂巖為主回填，局部含少量碎磚塊，在坡頂混凝土護坡面層開裂滲水的情況下必然導致土層的土壓力不斷增加，混凝土護坡面層開裂裂縫越來越大也必然促使滲水日益嚴重。粉質黏土②和粉土③場地局部有分布，在填土①和強風化粉砂質泥巖⑤、強風化粉砂巖⑥交接處形成受力薄弱層，在上層滯水的長期軟化下，實際物理參數必然逐漸降低，導致邊坡產生蠕動變形，加劇了混凝土護坡面層裂縫寬度的擴展。雨水沖刷通過裂縫滲入土層，引起邊坡土體的物理力學性質特征的變化是邊坡滑坡的主要內在原因。

3.2 施工質量原因

對于邊坡1和邊坡2交接處的邊坡坡率，施工單位并未按設計圖紙上標注的邊坡2的坡率1∶2.5進行施工，而是簡單地在施工過程中將交接處的坡率按邊坡1的坡率1∶1.5的基礎上進行削坡，實際坡率比坡率1∶2.5要大，尤其是交接處素填土①的實際坡率是不滿足邊坡受力計算要求的。因此，邊坡1和邊坡2交接處的滑坡處的土層其實在邊坡完工后就一直存在隱患，時刻對臨時邊坡本身受力體系產生破壞作用。

在臨時護坡剛剛投入使用時，護坡頂部混凝土面層發現的裂縫都是很小的，而且在護坡頂部的排水溝部分大量出現，說明施工過程中混凝土施工養護不到位，混凝土質量不佳。后期經風吹日曬，混凝土護坡面層因為溫度收縮等，導致肉眼可見的裂縫的數量和位置在與日俱增。由于臨時邊坡的設計使用年限是工程驗收通過1年，施工單位對混凝土面層裂縫的修補并不積極，對于建設單位和監理單位的提醒并未在意，導致混凝土裂縫的擴展和增加。同時，邊坡上呈梅花形布置間距為2 m的PVC泄水管在實際使用過程中，沒有存在任何水漬流過的痕跡，說明泄水孔濾水構造未按圖紙施工，泄水管的施工質量不合格，并未真正發揮泄水管的作用，未能將從面層裂縫中下滲土層的雨水及時排出。雨水累積在素填土①中，必然增加邊坡的土壓力，同時對粉質黏土②、粉土③產生不利作用。因此，施工質量差和施工維護不當問題是引起邊坡滑坡的另一個主要原因。

3.3 雨水沖刷原因

雨水沖刷對臨時邊坡產生的作用包括物理作用、化學作用及力學作用。雨水沖刷對巖土體所產生的3種作用其實是同時進行的，并不是分開進行的，但是主要以物理作用和力學作用為主。雨水的沖刷物理作用主要是改變土層顆粒中礦物組成的結構，進而就會使得土層本體的力學性質發生變化，打破了臨時邊坡本身具有的短暫的力學平衡，影響了邊坡的穩定性，最終導致滑坡事件發生。3種作用的綜合表現就是通常泛指的雨水軟化性，它指的是在巖土體被水浸后其力學強度降低的特性，各類成因的黏性土層、泥巖、頁巖、泥質砂巖等均普遍存在軟化特性；其在實際工程上的具體反映指標就是雨水侵蝕過土層的含水量、壓縮模量、孔隙率及其土層的承載力必然比詳細勘察布孔鉆探取樣的試驗數據有所降低［2-3］。雨水滲入土層，如果邊坡上設置的PVC泄水管能正常發揮作用，則雨水會在重力作用下逐漸排除邊坡土層，既能達到削弱雨水對土層化學和力學變化的影響，又能盡量減輕水土共同作用對邊坡受力體系的增壓作用。可見，邊坡上的PVC泄水管等排水措施是否能正常發揮作用，也是邊坡能否正常工作的有效保證手段之一。

在邊坡滑坡的前一天，監理單位通知設計單位和勘察單位到臨時邊坡頂對發現的大面積大裂縫進行研究討論，確定裂縫處理方案時，施工單位同意連夜在邊坡面層開裂處鋪設塑料薄膜防止當晚雨水的沖刷和侵蝕。當天夜晚，南寧地區下了一場持續幾小時的小雨后，翌日清晨7點，邊坡1和邊坡2的交接處發生了滑坡。因此，雨水滲漏到土層是引起邊坡滑坡的另一個外部誘因。

3.4 邊坡勘察資料存在的不足

《巖土工程勘察規范》對邊坡工程勘察有明確的要求，而且特別是要對大型邊坡應進行監測，目的是為邊坡設計提供參數，檢驗措施的效果和進行邊坡穩定的預報［4］。《建筑邊坡工程技術規范》適用于高度不小于15 m的土質邊坡，對高度大于15 m的土質邊坡，該規范要求除符合規范的相關規定外，還應進行邊坡專項勘察和專項設計，采取有效、可靠的加強措施［1］。因此，邊坡勘察資料中缺乏殘余內摩擦角和內聚力標準值的相關取值，對邊坡出現危險時如何采取有效應急措施的判斷是缺乏的。但是，這個不足不是導致邊坡滑坡的主要原因，與本次邊坡滑坡的發生沒有必然的聯系。

4 事故處理

4.1 邊坡的穩定性評價和處理

根據現場情況揭示，邊坡1和邊坡2交接處素填土①已經產生大面積的滑坡，局部夾雜少量的粉質黏土②、粉土③，現場滑坡后的坡率與原來邊坡2的設計放坡的坡率接近，但是依然要高于原來邊坡2的設計坡率，參建各方認為此處滑坡依然存在二次滑坡和塌方的危險，因此要求施工單位在邊坡修復前臨時圍擋范圍內的施工設施暫時隔離，不能擅自使用，以防二次滑坡和塌方造成人員生命和財產損失。搶險的施工設備必須嚴格按照邊坡2的設計坡率進行施工，即先對邊坡頂部進行削坡，再將邊坡底部滑坡填土方后堆積的殘余土方運走。最終修復后的邊坡坡率應滿足原邊坡2的設計坡率。對于混凝土面層被拉裂甚至面層被滑坡塌方土方下滑破壞混凝土面層后裸露的全風化砂巖④和強風化粉砂質泥巖⑤，目前暫時還能保存原有邊坡受力狀態，但是必須盡快重新覆蓋噴射混凝土面層，防止土層被雨水沖刷，引發更大面積的邊坡滑坡或塌方。

為了減少土方開挖運輸量，施工單位提議采取高壓旋噴樁或者注漿加固的方式對原來不符合邊坡2的設計坡率的土體進行加固，提高該部分的土層參數，以滿足受力需要。在實際施工過程中，無論是高壓旋噴樁或者注漿加固的方式對土層的增強作用都需要一段有限的時間產生作用，邊坡土層在受力損傷的狀態中并不能通過這兩種方式進行自我修補或者增加［5-6］。同時，施工機械施工作業對邊坡土層也是會造成震動損傷的。因此，這兩種加固方案均未取得其他參建單位的認可。各參建單位會議結論是堅持要求施工單位采取削坡后重新維修邊坡的方案進行搶險加固。

4.2 加強邊坡監測

各參建單位要求邊坡位移監測單位提高對整個邊坡的監測頻率，尤其是滑坡區范圍及周邊位置的監測數量及監測頻率應增加，由原來的7天1次改為1天1次，滑坡區范圍及周邊位置的監測頻率則為1天2次，并隨時向各參建單位匯報監測數據結果，以隨時應付突發情況。重點監測邊坡頂部水平位移和豎向位移，并增加混凝土面層的典型裂縫發育情況的數據監測，以反饋邊坡的受力動態。施工單位的搶險治理邊坡施工也必須在有效避免邊坡二次滑坡或者垮塌的前提下方可有序開展，以保證施工人員和機械的安全。

5 結論及建議

此次大型臨時邊坡局部滑坡事件的主要原因是施工單位邊坡施工質量不到位，沒有正確掌握設計單位圖紙的要求并按圖施工。施工單位在臨時邊坡的使用和維護過程中麻痹大意，沒有及時對混凝土面層的裂縫進行有效修補和控制，忽視了混凝土面層開裂和雨水沖刷對邊坡土層受力狀態的削弱和破壞作用，最終導致臨時邊坡局部滑坡。雖然邊坡規范明確要求超過限定高度的邊坡要進行專項勘察和專項設計，建設項目質量監督管理部門工作重點也是檢查施工質量和安全，但是臨時邊坡實際施工過程和使用過程中缺乏必要而有效的監管和監控，施工過程和施工質量存在一定隱患，需要行政執法部門管理人員以后加大對相關類似工程項目建設的監管力度。