貴州省黎平縣空港新區世紀大道公路滑坡治理方案探討

摘 要：【目的】查清貴州省黎平縣空港新區世紀大道公路滑坡形成原因?！痉椒ā扛鶕ぷ鲄^的地質環境條件、滑坡的規模和變形特征，開展了地形測量、水工環地質測繪、剖面實測和資料收集等工作。【結果】滑坡目前處于基本穩定狀態，在暴雨狀況下處于欠穩定狀態。治理方案建議：抗滑樁+截排水溝?！窘Y論】研究結果可為該滑坡或者類似滑坡的治理提供參考。

關鍵詞：滑坡；穩定性；抗滑樁；截排水

中圖分類號：P642.22 文獻標志碼：A 文章編號：1003-5168（2024）17-0106-05

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2024.17.022

Discussion on Landslide Control Scheme of Century Avenue Highway in Konggang New District of Liping County， Guizhou Province

FU Minghong1，2 YANG Luhui 1，2

（1.Guizhou Jianhai Geological Environment Engineering Co.， Ltd.， Duyun 558000， China； 2.104 Geological Brigade， Bureau of Geology and Mineral Exploration and Development of Guizhou Province， Duyun 558000， China）

Abstract： [Purposes] This paper aims to Find out the causes of landslide formation of century avenue highway in Konggang New District， Liping County， Guizhou Province， evaluate its stability and treat it in time to reduce the property loss of people around. [Methods] According to the geological environment conditions of the work area， the scale and deformation characteristics of the landslide， the topographic survey， geological mapping of the hydraulic ring， section measurement， and data collection work carried out. [Findings] At present， the landslide is in a basically stable state， and under the condition of heavy rain， it is in an unstable state. The treatment plan is proposed： anti-slide pile + interception and drainage ditch. [Conclusions] The results of this study can provide basis and reference for the treatment of this landslide or similar landslides.

Keywords： landslide; stability; anti-slide pile; interception and drainage

0 引言

近年來，我國地質災害頻發，給國家和人民生命財產帶來巨大損失，造成嚴重社會影響，由于地質災害的復雜性和不確定性，目前，治理滑坡的方法也越來越多樣化。張忠?。?］對吳家山滑坡采用了微型樁+截排水溝的治理措施。李斌［2］根據高邊坡變形情況，對滑塌部位進行修整，并對土體進行反壓，接著配合錨索、錨桿、客土噴播等綜合防護技術，實現對高邊坡的成功防治。秦龍等［3］對路基滑坡提出注漿與鋼管樁聯合加固方法，以此降低工程造價、減少施工周期。高章［4］對華陽社區滑坡經過穩定性計算后提出了樁板墻工程+水渠工程消除地質災害隱患。本研究以貴州省黎平縣空港新區世紀大道公路滑坡為研究對象，對其穩定性進行評價并提出防治措施。

1 研究區地質環境條件

1.1 研究區概況

研究區地處云貴高原向江南丘陵過渡地區，屬中亞熱帶季風性濕潤氣候區，四季分明，冬暖夏涼。年平均降雨量為1 321.9 mm，集中于每年5至7月。年平均降雨量大于蒸發量。年平均風速1.9 m/s，全年以東北風為多，夏季盛行南風，冬季盛行東北風。主要災害性天氣有干旱、冰雹等。

研究區屬中低山谷侵蝕-剝蝕溝谷地貌，區內地形切割較強烈，最高點位于滑坡區南西側山坡坡頂，海拔為576.5 m；最低點位于滑坡區南東側，海拔為480 m，相對高差為96.5 m。研究區屬長江流域沅江水系亮江三級支溝，地表水系較發育，呈“樹枝狀”分布，多為季節性沖溝，在研究區內中部有一季節性沖溝，調查期間流量為0.1 m3/s［5］。

1.2 地質環境條件

1.2.1 地層。研究區出露的地層有青白口系隆里組（Qbl）、第四系（Q）。青白口系隆里組（Qbl）：巖性主要為灰色、灰黃色薄至中厚層板巖，強風化，巖層產狀345°∠68°，巖石節理裂隙發育，巖體完整程度為較破碎，治理等級為Ⅳ級。第四系（Q）：主要為黃色殘坡積物黏土夾碎石，主要分布于地勢平坦的緩斜坡中，厚度0～4 m。

1.2.2 地質構造。研究區內無大的斷裂構造，巖層呈單斜產出，傾向345°，傾角68°。基巖節理裂隙發育，巖體完整性一般，區域內無新構造運動活動痕跡，地質構造簡單，其區域穩定性較好。

1.2.3 地下水補徑排條件。研究區的潛水主要集中在青白口系隆里組（Qbl）板巖中。地下水埋藏深度受地形的變化而變化，研究區地下水埋深較深，約20 m。地下水的補給來源主要是大氣降水，大氣降水通過巖石中的通道—構造裂隙、風化裂隙及節理滲入成為地下水。地下水的補給量受季節變化影響。地下水接受大氣降水補給后，沿巖層節理、裂隙等通道運移，最終排泄到亮江中。

1.2.4 巖土體工程地質特征。根據研究區內各巖組巖性、物理力學性質，工程地質巖組主要為松散巖類工程地質巖組和軟質巖類工程地質巖組。松散巖類工程地質巖組工程地質性質差，力學強度低，區內表現為第四系殘坡積物，以黏土夾碎石為主，且結構松散不穩定。軟質巖類工程地質巖組主要為青白口系隆里組（Qbl）的板巖，該類巖組力學強度低，抗風化能力差，巖體穩定性和完整性均較差。

2 滑坡特征

2.1 滑坡規模形態及變形特征

根據實地調查發現，研究區內發育有2處滑坡，分別為HP1、HP2，具體分述如下。

HP1：空港新區世紀大道二期工程K6+500—K6+750段北東側，滑坡前寬后窄，平面形態近似圈椅狀，主滑方向239°，滑坡縱向長約60 m，平均寬約30 m，滑坡薄厚不均，平均厚約6 m，規模約1.04×104 m3，屬小型牽引式土質滑坡，滑體為強風化板巖?；麦w前緣標高506 m，后緣標高536 m，滑坡相對垂直高差30 m。根據現場調查，滑坡裂縫主要集中于后緣、滑體中部及底部，其中后緣裂縫（LF1）長26 m，呈半圓弧形，后緣錯落坎高1～1.5 m，裂縫傾角80°，滑體中部發育一條橫穿滑坡的拉張裂縫（LF2），總體走向140°，長約28 m，寬0.1～0.4 m，裂縫傾角83°，未見填充，同時，在滑體中部、底部均發育有不同長度的拉張裂縫，如圖1所示。

HP2：空港新區世紀大道二期工程K6+500—K6+750段南西側，滑坡平面形態呈圈椅狀，滑坡前后緣寬度變化不大，主滑方向66°，滑坡縱長約65 m，平均寬度約18 m，滑坡均厚8 m，局部厚度達到11 m，規模約0.94×104 m3，屬小型牽引式土質滑坡，滑體為強風化板巖?；麦w前緣標高504 m，后緣標高545 m，滑坡相對垂直高差41 m。根據現場調查，滑坡裂縫主要集中于后緣、滑體中部及底部，其中后緣裂縫（LF3）長32 m，呈半圓弧形，后緣錯落坎高0.8～1.0 m，裂縫傾角82°，滑體中部發育一條橫穿滑坡的拉張裂縫（LF4），總體走向140°，長約21 m，寬0.1～0.2 m，裂縫傾角83°，未見填充，同時，在滑體中部、底部均發育有不同長度的拉張裂縫，如圖2所示。

2.2 滑坡巖土特征

根據對滑坡體（HP1、HP2）地表調查、邊坡開挖情況，確定了現狀滑坡體的巖土結構特征。2處滑坡相對位置較近，且巖土特征相似，因此，對2處滑坡巖土特征統一描述，具體分述如下。

滑體：根據現場調查及淺井成果表明，滑體物質為強風化板巖碎石，碎、塊石含量約60%，成分為板巖。粒徑一般在5～10 cm，最大達20 cm，塊碎石分布較均勻，大小差異性小。其中，HP1滑坡厚5～8 m，均厚6 m，HP2滑坡厚6～11 m，均厚8 m，結構松散至稍密。

滑帶：滑坡剛發生明顯變形，滑帶土與上部滑體土物理力學性質基本一致，滑帶為板巖強風化與中風化接觸帶。

滑床：青白口系龍里組（Qbl）：以灰黃、紫紅色板巖為主，節理裂隙發育，巖石較破碎，巖層產狀：345°∠68°。

2.3 滑坡邊界

根據滑坡區所處的地形地貌結合變形特征來界定主滑坡周界。HP1滑坡體前緣標高506 m，后緣標高536 m，滑坡兩翼以剪切裂縫為界；HP2滑坡體前緣標高504 m，后緣標高545 m，滑坡兩翼邊界以剪切裂縫為界。

2.4 滑坡成因分析

結合該滑坡的變形特征與環境地質條件的綜合分析，滑坡形成原因主要如下。

①公路建設對邊坡前緣進行開挖，滑坡前緣臨空，其為滑坡形成的主要原因；②根據現場實際調查，該滑坡體的滑面物質成分主要為強風化板巖，其力學強度低，抗風化能力差，地表水入滲至此形成飽水帶，進一步降低滑體、滑帶的力學強度，此為滑坡形成的內在原因；③降雨是滑坡形成和變形加劇的直接原因，根據調查走訪，該滑坡在形成滑坡前發生過強降雨，降雨沿地表入滲，增加滑體自重，同時浸泡、軟化滑面，使其力學強度降低，久而久之，軟弱結構面貫通，滑坡發生變形乃至失穩；④根據實地調查，HP1和HP2范圍內為斷層經過，巖體破碎、強風化，其為滑坡發生的內在原因。

綜上所述，該滑坡是由于公路建設對前緣進行開挖，前緣阻滑段臨空，加之大氣降雨入滲，對其進行浸泡、軟化，降低其力學強度，軟弱面貫通，最終邊坡失穩變形。

3 滑坡穩定性評價

3.1 參數選取

滑坡所處的區域屬于穩定地段，因此不考慮地震對滑坡的影響。暴雨滑體飽水，滲透性較大，僅考慮飽水時滑體重度和滑帶土的抗剪強度，選取天然（工況Ⅰ）、暴雨（工況Ⅱ）2種工況來計算。根據滑坡結構面結合程度及結構面類型，通過試驗綜合考慮，最后確定該滑坡在工況Ⅰ狀況下黏聚力為13.5 kPa，Φ值取28°，重度22.5 kN/m3；在工況Ⅱ下黏聚力為13.0 kPa，Φ值取26°，重度25.5 kN/m3。

3.2 穩定性計算

結合現場勘查及剖面分析可看出，滑動面為中風化與強風化板巖接觸面，滑體厚度較大，因此采用畢肖普法計算其穩定性，計算模型如圖3所示。

3.3 計算結果及評價

滑坡穩定性計算結果見表1。由表1可知，HP1在天然狀態下滑坡穩定系數K＝1.112，整體處于基本穩定狀態；但是在暴雨狀態下滑坡穩定系數K＝1.011，屬于欠穩定狀態，則表明滑坡在外界條件影響下失穩變形的可能性較大，與現場調查情況相吻合；HP2天然狀態下滑坡穩定系數K＝1.113，整體處于基本穩定狀態；暴雨狀態下滑坡穩定系數K＝1.029，屬于欠穩定狀態，滑坡失穩變形的可能性較大。對于HP1和HP2應該立即采取切實可行的治理措施，以確保滑坡周邊生命財產安全。

4 治理方案探討

本研究通過實地詳細勘察，工程地質測繪，勘查、試驗測試、收集研究區內已有的地質基礎數據等方法，對滑坡的危險性、穩定性進行模型化定量評價，確定科學合理的治理方案，保障空港新區世紀大道二期工程的正常通行。由于該區地質環境較脆弱，對滑坡區采用1∶1 000的地形測量等測試方法進行詳細勘查。認真分析滑坡體的成因、運行機制、變形特點，以及邊界條件，在室內通過專業軟件，并結合滑坡體的模型進行全方位的綜合分析，從量化的角度確定滑坡體的穩定性，為滑坡體的治理提供依據。

4.1 設計標準

該滑坡防治工程設計安全等級為二級，設計暴雨重現期取20年，校核暴雨重現期取50年，本次計算工況Ⅰ：KS=1.25；工況Ⅱ：KS=1.20。

4.2 設計參數

本次防治工程的設計參數滑體天然重度：22.5 kN/m3，飽水容重為25.5 kN/m3；外部動荷載0 kN，滑帶土抗剪強度指標：天然狀態：黏聚力C=13.5 kPa，內摩擦角φ=28°；飽和狀態：黏聚力C=13 kPa，內摩擦角φ=26°

4.3 治理工程設計

為保證2處滑坡的穩定性，提高滑坡體整體安全系數，考慮選用“抗滑樁+截排水溝”治理工程［6］（如圖4、圖5所示）。

4.3.1 抗滑樁工程。在滑坡體前緣布置一排抗滑樁，共21根樁，均為全埋式，樁長13.5 m和14 m，受荷段長7 m，錨固段長6.5 m和7.0 m，樁中心間距4 m，樁截面尺寸1.5 m×2.0 m，采用鋼筋混凝土澆筑，樁混凝土強度等級為C30。為保證抗滑樁整體穩定性，在抗滑樁頂部設置一排連接梁，連接梁分別從編號K1號樁至K10號樁和編號K11號樁至K21號樁，連接梁截面尺寸1.0 m×2.0 m，長79 m。

4.3.2 截排水溝工程。為防止坡體外圍雨水對滑坡造成進一步沖刷、浸潤等，在滑坡外圍布置截、排水溝，將水流截排至已有排水溝中。本次設計排水溝總長818.5 m，截、排水溝均采用C25混凝土澆筑。通過計算得到截排水溝斷面設計尺寸為：截排水溝斷面為矩形，寬1 m，溝深1 m，溝底溝邦厚0.25 m，兩側溝邦厚0.25 m，總長344 m，采用C25混凝土澆，截排水溝砌筑時滿足排水要求。截斷面尺寸見表2。

為防止由于溫差及不均勻沉降產生裂縫，對排水溝進行分縫，約15～20 m設置一分縫，縫寬2 cm，縫內填充瀝青麻絲。為保障溝渠的穩定，開挖深度和寬度應大于溝渠的設計深度和寬度，如遇飽水土體等軟土地基，應開挖清除，并填土并夯實。兩側進行回填和夯實、削坡處理。

5 結論

①世紀大道滑坡前緣、中部及后緣均出現了不同深度、不同規則的多條張拉裂縫，且在滑坡中部局部下錯滑移，進而可能引發整體滑坡的發生，嚴重影響了公路建設施工現場人員及車輛。威脅人員為50人，威脅財產約1 000萬元。危害等級為三級。

②該滑坡在天然狀況下穩定系數K＝1.112，整體處于基本穩定狀態；暴雨狀況下穩定系數K＝1.011，穩定狀態為欠穩定，滑坡失穩變形的可能性較大，與滑坡變形現狀吻合。

③經過現場勘查結合數據分析，最終提出治理方案為抗滑樁+截排水溝。

參考文獻：

［1］張忠俊.貴定縣吳家山滑坡治理工程探討［J］.中國新技術新產品，2023（11）：129-131.

［2］李斌.高邊坡綜合防護及滑坡治理分析［J］.浙江水利水電學院學報，2023，35（6）：60-66.

［3］秦龍，廖俊，許源華.注漿與鋼管樁聯合加固在高速公路路基滑坡中的應用［J］.北方交通，2023（12）：35-38.

［4］高章.宣州區溪口鎮華陽社區滑坡地質災害治理研究［J］.地下水，2023，45（6）：171-173.

［5］付明宏.貴州省黎平縣空港新區世紀大道二期工程K6+500—K6+750滑坡應急治理工程勘察與施工圖設計［R］.貴州省地質礦產勘查開發局一〇四地質大隊，2017.

［6］李川.探討地質災害滑坡治理工程中抗滑樁的應用［J］.中國金屬通報，2023（6）：144-146.

收稿日期：2023-12-11

作者簡介：付明宏（1987—），男，本科，助理工程師，研究方向：水工環水文地質、工程地質和環境地質。

通信作者：楊鷺慧（1997—），女，本科，助理工程師，研究方向：水文地質、工程地質和環境地質。