滑坡削坡卸載綜合整治技術研究

彭慶華，朱紹奇，張勝勇

(四川交投建設工程股份有限公司，四川成都 610041)

山體滑坡是山體一部分土體或者巖體在長期河流沖刷、地下水活動、連續(xù)暴雨、地震及人為破壞山體植被等因素的影響下，山體斜坡上的巖土在自身重力及地下水的動靜壓力作用下，沿著貫通的剪切破壞面下滑，導致滑坡崩塌地質(zhì)災害。山體滑坡往往造成道路沖毀、房屋坍塌、人員傷亡等嚴重后果，給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及人民生命財產(chǎn)造成巨大損失。因此，如何有效地預防滑坡的發(fā)生是亟待解決的問題。

近年來，國內(nèi)外學者對滑坡災害的治理展開了大量的研究。由于早期人們對滑坡認識的不足，國內(nèi)外許多學者對滑坡的性質(zhì)和滑坡產(chǎn)生的機理展開了大量研究。近年來，國內(nèi)許多學者[3-6]采用理論分析、室內(nèi)試驗、數(shù)值模擬等多種研究方法，結合地質(zhì)調(diào)查、低空攝影測量、現(xiàn)場工程地質(zhì)測繪等手段，對滑坡特性和機理進行了深入研究?；碌挠绊懸蛩胤譃樽匀灰蛩睾腿藶橐蛩?，自然因素主要包括降雨、地下水位變化、地震等，人為因素主要包括人工開挖坡腳、爆破作業(yè)、植被破壞、采空塌陷等。近年來，在國內(nèi)外學者對滑坡機理深入研究的基礎上，許多學者對滑坡的治理方案和治理效果展開了研究。在20世紀50～60年代，我國治理滑坡的方法主要是清方減重、加載反壓、抗滑擋墻和排水工程等措施。到20世紀60年代，由于抗滑樁具有施工方法簡便、布置形式靈活、土方量小、以及對滑坡擾動較小等優(yōu)點，得到了廣泛應用，并對抗滑樁的設計理論和方法開展了廣泛研究。20世紀90年代，滑坡治理開始遵循一次根治、不留后患的原則，大量采用抗滑樁與排水工程相結合的綜合治理工程措施。近年來，眾多學者依據(jù)實際工程背景，對滑坡治理進行了深入地研究和探討，提出了許多新思路，并取得大量的研究成果。

本文根據(jù)廣福橋滑坡區(qū)工程現(xiàn)狀，在前人研究的基礎上，從削坡卸載綜合整治技術出發(fā)，對廣福橋滑坡區(qū)的滑坡治理方案進行研究。

1 工程概況

G213中都河大橋至上龍淵段復建公路經(jīng)勘察其K0+655～K0+875段路線方案右側(cè)發(fā)育滑坡一處，即廣福橋滑坡。廣福橋滑坡區(qū)位于宜賓市屏山縣新市鎮(zhèn)中都河左岸的一山坡上，北東側(cè)為一洼地，西側(cè)為中都河流向自北向南。本工程為河流深切高、中山地貌區(qū)，屬構造剝蝕地貌，東高西低?；麦w區(qū)域目前居住有當?shù)鼐用?戶，滑坡前緣靠近中都河左側(cè)河岸。河床高程316～317 m，滑坡體地貌上略向外突出，滑體內(nèi)無沖溝發(fā)育，上下游各發(fā)育一淺溝，滑坡堆積體自然坡度為20～30 °?；潞缶壔鶐r出露，地形坡度為35～45 °，地形較為連續(xù)，圈椅狀地形不明顯。

該滑坡為一堆積體滑坡，前緣發(fā)育高程 340～345 m，與中都河河床的相對高差30～35 m，后緣發(fā)育高程在 488 m左右，滑體相對高差145 m?；麦w前緣平行中都河方向發(fā)育寬255 m左右，垂直河流方向長度約340 m，滑體平面面積約58 600 m2。

滑坡治理時應遵循先上后下，分級、分區(qū)、分段的施工原則，開挖一級，支護一級，不得一次開挖到底，再進行支護。同時施工過程中應做好臨時排水措施，加強邊坡變形監(jiān)測，確保施工安全。

2 施工方案比選

由于本工程滑坡體面積較大，垂直長度太長，該卸載滑坡體主要呈現(xiàn)以下幾個方面的困難：

(1)施工難度大，卸載滑坡體只能從最高處往山下卸載，由于山體陡峭、滑坡體塌方高度大、地質(zhì)松散不穩(wěn)定及征地紅線的制約，挖掘機要開至滑坡體最高處地質(zhì)穩(wěn)定性好的位置才能進行施工，不是技術十分過硬的挖掘機操作手是不敢上機作業(yè)，并且油料物資的補給只能靠人工搬運。

(2)危險性高，由于滑坡體不穩(wěn)定性，稍有擾動就有可能引發(fā)新的滑坡，從而機械不能充分發(fā)揮效率，施工同時必須有專人觀察山體變化，一旦出現(xiàn)險情，立即采取應對措施。

(3)施工工序反復，卸載滑坡體只能從高處往下分階段卸載至新開挖的周轉(zhuǎn)路上，再清理；經(jīng)過多次轉(zhuǎn)運才能完成。

遵循“不破壞就是最大限度的保護，不破壞就是最大限度的節(jié)約”的指導思想，擬定了以下兩個方案進行比選。

2.1 方案1滑槽傳運土方

由于滑坡體縱向長度為340 m，渣土傳送距離較長，可采用挖機在坡頂進行清方，將清方渣土用滑槽進行土方傳運。

(1)優(yōu)點：①渣土傳運方便，快捷；②對滑坡體中間部位不需要清方的地方不會造成進一步破壞。

(2)缺點：①由于該滑坡體段表層巖石風化嚴重，滑槽支撐安裝施工難度大；②滑槽的安裝位置選擇，該滑坡體在K0+660-K0+720段坡度較陡，適合渣土傳運，但滑槽安裝難度大。在K0+800-K0+860段坡度較為平緩，便于滑槽安裝，但渣土不容易順滑槽滑下；③若遇到渣土有較大石塊，滑槽不能進行傳運。

2.2 方案2挖機傳運土方

用挖機從滑坡體坡度較緩處上到坡頂，對坡頂進行清方，清方渣土通過兩臺挖機逐級向下傳運，根據(jù)現(xiàn)場情況，若因傳運距離太長，可適當增加一臺挖機進行渣土傳運。

(1)優(yōu)點：①施工難度較?。虎谌粲鲚^大石塊，也能傳運到坡腳。

(2)缺點：①傳運距離太長，在渣土傳運過程中耗時較多；②在挖機從上至下逐級傳運過程中，可能會對滑坡體不需要清方的部位造成進一步破壞。

根據(jù)對以上兩個方案進行比選，本工程選擇方案2作為該滑坡體卸載方案。在施工過程中，挖機由K0+820-K0+860段選擇坡度較為平緩的地段上到坡頂。并在從上至下傳運過程中，對渣土傳運過程中的松散巖層，在不破壞該區(qū)域穩(wěn)定性的情況下，對松散巖層進行清理，并一同傳運至坡腳。因為該段滑坡體縱向距離太長，可根據(jù)現(xiàn)場實際情況適當增加一臺挖機進行渣土傳運(圖1)。

圖1 削坡卸載示意

在實際施工過程中，本工程采用了Z字型施工。

滑坡體主滑段(樁號 K0+655～K0+875)坡頂后緣需進行清方，清方量約為10×104m3，其棄渣考慮運至主線 K2+640～K2+690 段路基左側(cè)下邊坡，作為 K2+640～K2+690 段路基反壓填料，棄渣填筑應滿足反壓護坡設計要求。

3 挖土機傳運土方方案的優(yōu)化

由于卸載滑坡體高度高，在實際施工過程中，本工程采用了Z字型施工進行削坡卸載。先動用一臺挖掘機開至坡頂，卸載滑坡體的土方由另一臺挖掘機在指定的位置經(jīng)過二次轉(zhuǎn)運將滑坡體土石方轉(zhuǎn)運至下方，在裝載機的配合下裝至自卸式汽車車廂內(nèi)運至指定的棄土場進行卸載。為避免在挖機從上至下逐級傳運過程中，對滑坡體不需要清方的部位造成破壞，挖機設置在滑坡區(qū)域一定范圍以外(圖2)。

圖2 Z字型施工示意

4 結論

本文依托G213中都河大橋至上龍淵段復建公路K0+655～K0+875段路線工程，根據(jù)其右側(cè)滑坡區(qū)域的工程地質(zhì)情況，提出了滑槽傳運土方和挖機傳運土方兩種削坡卸載方案，并對兩種方案進行比選，得到了以下結論：

(1)滑坡體段表層巖石風化較為嚴重時，采用滑槽傳運土方，滑槽支撐安裝施工難度大，坡度較陡區(qū)滑槽安裝難度大，坡度平緩區(qū)域渣土不容易順滑槽滑下，且遇較大石塊，不能通過滑槽傳運到坡腳，故采用滑槽傳運土方并不適用。

(2)挖機傳運土方方案施工難度較小，較大石塊也能順利傳運到坡腳，但對于卸載滑坡體高度較高，傳運距離過長的情況，在渣土傳運過程中耗時較多，在挖機從上至下逐級傳運過程中，可能會對滑坡體不需要清方的部位造成進一步破壞。

(3)針對卸載滑坡體高度較高，傳運距離較長，滑槽安裝施工難度大等問題，可采用Z字型削坡卸載施工。先動用一臺挖掘機開至坡頂，施工作業(yè)采取由上而下的開挖方式進行。卸載滑坡體的土方由另一臺挖掘機在指定的位置經(jīng)過二次轉(zhuǎn)運將滑坡體土石方轉(zhuǎn)運至下方，具有良好的經(jīng)濟技術效益。