基于某滑坡灾害的治理工程方案研究

庄 伟，陆本学，蔡军涛，张 碑，何孝挺，徐荣昌

（1.贵州省有色金属和核工业地质勘查局物化探总队，贵州 都匀 558000；2.平塘县自然资源局，贵州 平塘 558300；3.中铁二院贵阳勘察设计研究院有限责任公司，贵州 贵阳 550000；4.贵州省有色金属和核工业地质勘查局三总队，贵州 遵义 563000）

研究区为一古滑坡，该滑坡后缘曾出现一条宽约10cm的张拉裂缝，滑坡前缘为人工开挖形成的高约2m～3m的边坡，滑坡发育程度中等。该滑坡历史上曾发生过滑动，伴随长时间降雨，随时可能再次发生滑动，形成滑坡地质灾害。山坡一旦下滑将对山坡脚下1户7人和过往行人的生命财产安全构成直接威胁，故对其治理较紧迫。为消除该滑坡体对居民生活造成的威胁，本文在总结滑坡体特征的基础上，提出了相应的治理措施。

1 滑坡灾害基本特征

1.1 滑坡体发育特征

研究区滑坡坡向68°，整体坡度25°～40°，坡面被当地百姓开挖形成梯田，梯田陡坎高0.5m～1.3m，坡体前缘砌有干砌石挡墙。滑坡前缘长度约150m，滑坡体最大宽度约26m，最大高差约10m。滑坡表层有一层碎石土，含少量含碎石，厚度1.5m～4m，下伏地层为厚层石英砂岩，产状为45°∠15°。岩层顺坡向产出，受强降雨或震动极易形成滑坡。

1.2 灾害体物质组成与结构

（1）滑体物质组成及结构特征。滑体物质组成主要为第四系上更新统（Q3el+dl）残坡积碎石土，厚度约0.5m～5m，松散—稍密，干燥。碎石磨圆度差，呈棱角状。碎石半径2.5cm～15cm，最大大于30cm，土石比约为10∶1～5∶1。

（2）滑面（带）结构特征。滑坡区无明显滑带，可能存在的潜在滑动面为土体与岩体分界面，因此，其潜在滑动面为折线，滑动面滑坡物质组成及结构特征与滑体土基本相同。

（3）滑床物质组成及结构特征。潜在滑动面均为土岩接触面，滑床为元古界长城系大红峪组（Chd）厚层石英砂岩，岩层为倾向北东的单斜岩层。强风化至中风化砂岩，裂隙较发育，岩块较破碎。

1.3 基本运动特征

根据外业实地调查，该滑坡属于人为开挖导致山体失稳而形成的牵引式土质滑坡。由于滑坡前缘被人工开挖形成了高约2m～3m的边坡，对坡体前缘卸荷，减小了滑体阻滑力，从而降低滑坡的稳定性，导致滑坡前缘首先出现了小规模崩落滑动，进而牵引整个滑坡逐步发生下滑。就目前外业调查发现，该滑坡变形特征较为明显，变形主要表现为滑坡后缘张拉裂缝发育。

2 地质环境条件

2.1 地形地貌

研究区地貌单元属低山侵蚀沟谷地貌，沟谷较发育，呈“V”字型。该滑坡位于后山山坡，山坡坡向68°，整体坡度25°～0°，坡面被当地百姓开挖形成梯田，梯田陡坎高0.5m～1.3m，砌有干砌石挡墙。

2.2 地层岩性

滑坡区附近出露地层有元古界长城系大红峪组（Chd）、新生界第四系上更新统（Q3el+dl）。其中，元古界长城系大红峪组（Chd）为厚层石英砂岩，产状为45°∠15°；第四系上更新统（Q3el+dl）主要为第四系上更新统新统残坡积碎石土，厚度约0.5m～5m。

2.3 构造及地质

研究区位于中朝准地台北缘燕山台褶带承德拱断束之下板城凹断束构造单元之中部地区，区内断裂构造不发育。研究区及附近地区属华北地震区，区内地质构造不发育，1970年至今在本地区未发生3.0～10.0级源发性地震，地震动峰值加速度0.05g，为区域地壳基本稳定区。

2.4 岩浆岩

研究区岩浆岩活动不发育，未见岩浆岩分布。

2.5 工程地质条件

根据各岩土及其结构、构造和物理力学性质，可将治理区岩土类型分为两种：①②元古界长城系大红峪组（Chd）厚层石英砂岩，块状构造，地表岩石节理裂隙发较育，风化较强烈，下伏岩石较完整、坚硬，物理力学性质较高；第四系上更新统（Q3el+dl）残坡积碎石土，松散—稍密，干燥，碎石磨圆度差，呈棱角状，厚度约0.5m～5m。总体上，研究区工程地质条件属简单类型。

2.6 水文地质条件

研究区属燕山山地水文地质区，区域内主要含水层有第四系松散岩类孔隙含水岩组和基岩风化裂隙含水岩组两大类。其中，第四系全新统松散岩类孔隙含水层富水性因地而异，由于潜水位埋藏较浅，容易接受大气降水的渗透补给，其动态随季节而变化，据区域资料水位变幅为1.50m～2.00m，区内第四系松散岩类孔隙含水层具有一定的分布范围，主要补给来源为大气降水直接渗入补给、调查区河流侧向补给，排泄方式主要以潜水径流形式向下游排泄，其次为人工开采；基岩风化裂隙含水岩组可分为沉积岩类基岩风化裂隙含水层和变质岩类基岩风化裂隙含水层两大类，基岩风化裂隙水的补给主要接受大气降水的补给，排泄主要为地下径流的方式向下游排泄。总体上，研究区水文地质条件良好。

2.7 人类工程活动

该滑坡前缘人工开挖形成的高约2m～3m的边坡，属于人为开挖导致山体失稳而形成的牵引式土质滑坡，人类活动对地质环境影响较强烈。

3 治理工程方案

根据该滑坡的危害对象，对该处地质灾害的治理采用动态设计，即采用“挡土墙+抗滑桩”的综合工程治理措施。

3.1 挡土墙

在滑坡前缘修建重力式土墙，挡土墙长约64m。挡墙顶部宽0.8m，基础底宽1.7m，高4.5m，挡墙基础要求坐在基岩上，基础埋深不小于1.5m，面坡比1.0:0.2，背坡比1.0:0，在挡土墙地面以上30cm处、150cm处，泄水孔采φ110PVC圆孔，孔间距2m，排水孔倾角10°[1]。挡土墙坐标来自于实测地形图，施工过程中，在满足工作量和设计要求的前提下，可根据现场实际情况对拐点坐标进行适当调整。挡土墙为M10.0浆砌石砌筑，采用座浆法施工，石材强度等级不应低于MU30，墙顶用M7.5号水泥砂浆抹成5%的外斜横坡，墙面用M7.5号水泥砂浆勾缝，水泥应采用32.5普通硅酸盐水泥[2]。挡墙的伸缩沉降缝通长设置，伸缩缝间距20m，缝宽0.02m，沿内、外、顶三方向缝中填塞沥青麻筋等有机弹性防水材料或涂沥青木板，填塞深度不小于0.15m。挡墙砌筑完成后进行墙后回填，回填应待墙身砌体强度达到70%的设计强度方可进行，回填的碎石土须分层夯实，压实系数不小于0.95。

3.2 抗滑桩

在滑坡体上，挡土墙背侧坡面向上6m处，设1排抗滑桩，共9根，采用桩径为1500mm×1000mm的钢筋混凝土灌注桩，抗滑桩中心距为6m，桩长为8m，嵌入岩体深度为4m，抗滑桩上部进行土方回填，恢复至治理前地形[3]。抗滑桩采用人工成孔，并进行桩基护壁、锁口工程。抗滑桩的施工应注意：①桩孔定位，桩孔定位误差应小于100mm；②桩孔施工时，应跳1挖1。施工过程中施工人员必须戴安全帽，系安全带；③桩孔分段开挖，碎石土层及松散土层应以人工开挖为主，进入基岩后，尽量避免爆破施工对滑坡产生的影响；④分段开挖，护壁前，施工过程中施工人员应配合勘查设计人员及时对孔内岩土进行编录、抗滑采样等，以便验证设计的准确性或及时对设计桩长和配筋等进行适当调整，同时应做好检验记录和验收记录，确保施工质量；⑤桩孔表面做锁口处理，桩孔开挖在滑面以上每挖1米应立即护壁，护壁、锁口采用C25钢筋混凝土，厚250mm，抗滑桩采用C30钢筋混凝土；⑥桩孔开挖应做好施工区的地表截、排水及防渗工作，若遇孔内集水时，应备有抽水设备，及时排出桩孔，抽水过程中严禁施工；⑦孔内施工时应有充足的照明，孔较深时，须有通风设备，弃渣提升系统必须安全可靠，并定期检查；⑧桩孔开挖好并通过验收后，应及时布设钢筋，钢筋分段绑扎，钢筋搭接长度，同一截面的接头数量应符合现行规范要求；⑨分段绑扎验收合格后，立即浇筑混凝土，混凝土自由下落高度，时间间隔要符合规范要求，防止混凝土发生离析现象。

4 结语

综上所述，研究区滑坡灾害较发育，对临近建筑物以及居民生活造成了较大的安全影响，结合研究区滑坡区地形地貌等条件，该区域地质灾害可能进一步引发泥石流？，对下方居民的安全影响更大。本文在研究该滑坡灾害基本发育的基础上，提出了“挡土墙+抗滑桩”的综合工程治理措施，在工程治理后，环境得到改善，对加快地区经济发展将十分有利。