勘查成果中提供的崩滑流災害防治工程關鍵巖土指標淺析＊

陳小軍，王笑然

（四川省煤田地質工程勘察設計研究院，四川 成都 610072）

1 引言

近年來，國內極端天氣連續出現，導致山區地質災害頻發，據自然資源部2019—2021年地質災害通報，2021年發生地質災害4 772起；2020年發生地質災害7 840起，地質災害發生數量較2019年增長26.8%；2019年發生地質災害6 181起，地質災害發生數量較2018年增長108.4%。四川省是全國受地震和強降雨影響較大的省份，使得四川省地質災害數量始終排在全國前列[1]，其中涼山州、阿壩州、甘孜州是受崩塌、滑坡和泥石流地質災害威脅極為嚴重的區域，如2018年7月19日的鹽源縣桃子鄉玻璃村七八組滑坡直接造成經濟損失約1 300萬元[2]，2019年7月和2020年8月的連續強降雨造成涼山州甘洛縣國道、成昆線中斷，人員和財產損失嚴重[3]，2019年8月20日，汶川縣境內強降雨造成國道中斷，多個鄉鎮通信、電力中斷，人員傷亡和財產損失嚴重[4]。

為保護人民的生命財產安全，近年來，各級政府及相關部門對大量地質災害隱患點進行了工程治理，但筆者在大量的治理工程檢查核查中發現部分勘查技術人員在地質災害勘查階段給出防治工程相關巖土指標存在缺項漏項、與建議的防治方案對應性差、設計人員與勘查人員不同導致治理方案選擇不一致等問題，從而導致治理方案適宜性或經濟性較差。滑坡、崩塌和泥石流防治工程類型多樣，但常見的滑坡防治工程類型主要包括重力式擋墻、抗滑樁（樁板墻、樁間墻）、格構錨固、錨桿（錨索）、截排水、支撐滲溝等[5-9]；常見的崩塌工程防治工程類型包括主動網、被動網、攔石墻、錨固、支撐、棚洞等[10-11]；常見泥石流防治工程類型包括攔砂壩、排導槽、防護堤、停淤圍堤等[12-14]。當前滑坡、崩塌和泥石流的勘查和設計規范[15-16]主要針對其適用地質災害類型提出了相應的勘查要求、勘查方法、試驗方法、設計基本規定、防治工程設計要求、設計方案等，但未對防治工程所需巖土設計參數給出明確的說明，從而導致初步接觸滑坡、崩塌、泥石流防治工作勘查設計人員對應該給出哪些建議指標不清楚，或給出的建議指標不完整、不規范，甚至存在錯誤等。

基于此，文章在分析總結相關規范、標準、手冊等資料的基礎上，結合工程實踐過程的常見崩滑流防治工程類型，針對常見滑坡、崩塌和泥石流防治工程在勘查階段應提供的關鍵巖土物理力學指標進行匯總分析，提出常見治理工程類型在勘查階段應提供的關鍵巖土物理力學指標，以期為地質災害勘查技術人員提供參考，為滑坡、崩塌、泥石流的防治工程設計提供較為完整且合理的巖土物理力學指標。

2 滑坡

滑坡是山區發育數量最多的一種地質災害類型，且治理工程數量也最多。各種防治工程類型應在勘查階段提供的關鍵巖土物理力學指標各有不同，如重力式擋墻、抗滑樁（樁板墻、樁間墻）、格構錨固、錨桿（錨索）、排水工程均需提供滑體土的天然重度和飽和重度，滑面（帶）的內摩擦角和黏聚力，滑體土（滑帶土）相對密度及含水量，而重力式擋墻工程還需提供擋土墻與地基的摩擦系數，地基承載力特征值；抗滑樁（樁板墻）工程需提供滑床重度、內摩擦角和黏聚力，地基系數，巖石單軸抗壓強度；格構錨固工程需提供地基系數，巖石單軸抗壓強度；錨索（錨桿）工程需提供巖石的單軸抗壓強度；截排水溝工程需提供滑坡區的徑流系數，支撐盲溝需提供支撐盲溝與地基的摩擦系數。勘查階段應提供的常見滑坡防治工程的關鍵巖土物理力學指標見表1。

表1 常見滑坡防治工程的關鍵巖土指標匯總表

對于滑帶土的抗剪強度，當滑坡處于穩定狀態時，如該滑坡曾經未滑動，則內摩擦角和黏聚力應提供滑帶峰值強度，否則應提供殘余強度指標；當滑坡處于基本穩定狀態時，如該滑坡曾經未滑動，則內摩擦角和黏聚力應提供滑帶峰值強度，否則應提供殘余強度指標；當滑坡處于欠穩定-不穩定狀態時，應提供殘余強度指標；未形成滑帶的變形體提供滑體的抗剪強度指標。

當抗滑樁的嵌固段為較為完整的巖石時，勘查成果中應提供嵌固段巖石的單軸抗壓極限強度，當為一般土體或風化嚴重破碎的巖層時，應提供滑床重度、內摩擦角和黏聚力。對于格構梁，當考慮為連續梁時，應按彈性地基梁計算，此時應提供地基系數。錨固工程中當需要根據錨固段巖層的強度確定錨固體與巖層之間的黏結強度時，可提供巖石的單軸抗壓強度。

3 巖質崩塌

崩塌是發育數量較多的另一類地質災害類型，尤其在高山峽谷地區常見。勘查階段應提供的常見崩塌防治工程的關鍵巖土物理力學指標見表2。錨固、支撐、主動網等主動防護工程和被動防護網、攔石墻、棚洞工程等被動防護工程需提供巖土指標包括危巖體的重度、黏聚力、內摩擦角和巖石抗拉強度標準值。此外，錨固工程和主動網工程需提供巖石的單軸抗壓強度，支撐工程需提供地基承載力特征值。采用錨固工程時，當需要根據錨固段巖層的強度確定錨固體與巖層之間的黏結強度時，可提供巖石單軸抗壓強度。滑移型崩塌參見滑坡錨桿（錨索）工程提供。被動防護網需提供巖石單軸抗壓強度；攔石墻工程需提供巖石單軸抗壓強度，基底摩擦系數和地基承載力特征值（或者地基系數和巖石單軸抗壓強度極限值）；棚洞工程需提供基底摩擦系數和地基承載力特征值。需要驗算側拉錨桿（錨墩）和上拉錨桿（錨墩）時，需要根據錨固段巖層的強度確定錨固體與巖層之間的黏結強度時，可提供巖石單軸抗壓強度。采用樁板攔石墻時，參見滑坡抗滑樁執行。采用重力式攔石墻時，提供基底摩擦系數和地基承載力特征值。

表2 常見巖質崩塌防治工程的關鍵巖土指標匯總表

4 泥石流

泥石流是危害性較大，發生頻率較高的一種地質災害，常發生在降雨強度大，構造運動強烈，人類活動強烈等地區。攔砂壩（谷坊）、排導槽、防護堤、停淤圍堤等防治工程應提供的關鍵巖土指標應涉及多個斷面，特別擬設工程部位，包括泥石流流體重度，覆蓋層或（和）基巖重度、內摩擦角和黏聚力，基底摩擦系數，地基承載力特征值，泥石流的流速、流量、一次泥石流過流總量、一次泥石流固體沖出物、沖起高度、彎道超高、整體或（和）大塊石沖擊力等。此外，排導槽和防護堤應提供局部沖刷深度。泥石流流體中含有大塊石時，應提供泥石流整體沖擊力和大塊石沖擊力。泥石流擬設治理工程部位各個斷面的參數應全部提供，勘查中應特別注意泥位的調查。勘查階段應提供的常見泥石流防治工程的關鍵巖土物理力學指標見表3。

5 結論

文章針對勘查階段滑坡、崩塌、泥石流的常見防治工程建議中應提供的關鍵巖土物理力學指標進行了簡要的總結分析，分析的結論如下：

（1）重力式擋墻、抗滑樁（樁板墻、樁間墻）、格構錨固、錨桿（錨索）、截排水、支撐盲溝等滑坡防治工程均需提供滑體土的天然重度和飽和重度，滑面（帶）的內摩擦角和黏聚力，滑體土（滑帶土）相對密度及含水量等巖土指標。此外，不同防治工程類型還需提供針對性的巖土指標。

（2）錨固、支撐、主動網等崩塌主動防護工程和被動防護網、攔石墻、棚洞工程等崩塌被動防護工程均需提供危巖體的重度、黏聚力、內摩擦角和巖石抗拉強度標準值等巖土指標。此外，不同防治工程類型還需提供針對性的巖土指標。

（3）攔砂壩（谷坊）、排導槽、防護堤工程、停淤圍堤工程等泥石流防治工程應提供的關鍵巖土物理力學指標包括泥石流流體重度，覆蓋層或（和）基巖重度、內摩擦角和黏聚力，基底摩擦系數，地基承載力特征值，泥石流的流速、流量、一次泥石流過流總量、一次泥石流固體沖出物、沖起高度、彎道超高、整體或（和）大塊石沖擊力等巖土指標。此外，排導槽和防護堤應提供局部沖刷深度。