廣西田林縣某公路側(cè)邊滑坡機理及治理方案分析

作者簡介：

秦修云（1984—），講師，工程師，主要從事市政工程和工程造價工作。

摘要：文章以廣西田林縣某公路側(cè)邊滑坡治理工程為例，通過滑坡后的現(xiàn)場實際情況勘察，調(diào)研了滑坡處的水文地質(zhì)條件，從自然因素和人類活動因素兩方面分析了滑坡的成因和機理，提出了兩種治理方案并對比其優(yōu)缺點，同時從改良土性、截流治水和抗滑樁施工要素等方面總結(jié)了滑坡治理的策略和技巧，為類似工程提供治理思路和參考意見。

關(guān)鍵詞：滑坡;機理;穩(wěn)定性;治理措施

中國分類號：U418.5+5A140493

0 引言

在道路工程的施工過程中經(jīng)常會遇到邊坡處理問題，近些年由于邊坡處理不妥、穩(wěn)定性不足導(dǎo)致的滑坡事故時有發(fā)生，給國家和地方造成了巨大的經(jīng)濟損失，嚴重時還會危及人民生命安全。對于邊坡失穩(wěn)等地質(zhì)災(zāi)害的防治工作，相關(guān)部門和人員已經(jīng)開展了多年的研究，其中關(guān)于邊坡穩(wěn)定性分析方法、邊坡失穩(wěn)防治措施等方面已有許多先進的思路和技術(shù)。隨著監(jiān)測技術(shù)的不斷進步，邊坡的應(yīng)力、變形、傾角、表面位移等參數(shù)的測量精度大大提升。除了傳統(tǒng)的計算和監(jiān)測手段，采用現(xiàn)代計算軟件對邊坡進行有限元模擬計算也成為一種主要的研究方法。依靠計算機強大的處理能力，能較好地模擬邊坡的開挖步驟、地下水滲流等過程，彌補了傳統(tǒng)研究方法的不足。但是各工程所處地理位置不同，而且在項目建設(shè)過程中，坡頂上部荷載和山體地形可能會隨著時間的推移發(fā)生變化，導(dǎo)致在其他項目中適用的邊坡防治措施在當前的項目中不再適用。如果不進行針對性的分析，而只是單純仿照其他項目的處理措施只會引發(fā)更嚴重的破壞，這對于施工單位來說是非常棘手的問題。

因此，有必要針對項目進行專項研究，分析滑坡的發(fā)生原因，再設(shè)計出具有針對性的治理方案來保證滑坡的穩(wěn)定性。本文以廣西百色市田林縣某公路側(cè)邊的滑坡事故為實例，對該滑坡發(fā)生的機理進行詳細的分析，并基于分析結(jié)果提出具體的滑坡治理措施，總結(jié)關(guān)鍵的施工策略和施工技巧，為滑坡治理與修復(fù)工作提供一定的參考意見。

1 工程實例

1.1 滑坡概況

滑坡位置位于百色市田林縣樂里鎮(zhèn)324國道西側(cè)，屬城區(qū)范圍，地理坐標為東經(jīng)106°13′43.55″，北緯24°17′51.63″。該滑坡事故發(fā)生于2018年5月，滑坡長約200 m，寬約60～70 m，滑坡體平均厚度約為10.5 m，滑坡量約為15萬m3，滑動主方向約260°，屬于推移式土質(zhì)滑坡。

滑坡發(fā)生后，對附近的一個小區(qū)造成嚴重影響，小區(qū)內(nèi)靠路邊的6棟居民樓發(fā)生倒塌，滑坡邊緣松散的滑體土沿著沖溝向下游滑動，最遠滑移距離約為120 m，掩埋沖溝下方居民房20余棟，損毀房屋30間，車輛近10輛?；码m未造成人員傷亡，但造成經(jīng)濟損失高達1 000萬元。

1.2 滑坡變形特征

滑坡總體呈現(xiàn)出兩頭小、中間寬的形狀，滑坡后緣寬度約為55～70 m，滑坡舌寬約100 m，滑動距離為120 m?；伦髠?cè)壁長約70 m，高21 m，傾向200°，傾角60°～85°不等。左邊界上方部分地基已懸空，建筑物出現(xiàn)不均勻下沉，緊鄰居民樓倒塌，坡面陸續(xù)有土體剝落?；掠覀?cè)壁長約80 m，高約18 m，整體呈直線型，傾向140°，傾角為60°～70°不等。滑坡后壁形成高約15 m的陡坎，后邊界傾向約250°～265°，傾角為65°～75°。

滑坡中存在鼓丘，主要位于滑坡前緣，呈扇形分布，滑坡體主要堆積在此處。在滑坡的左前部和右前部有兩個較明顯的鼓丘，隆起高度約7～12 m，面積約8 840 m2，分布不均，降雨累積使得沖溝下游處形成了堰塞湖。

滑坡發(fā)生后形成了高25 m、坡度45°～65°的高陡邊坡，這對滑坡下緣的田林縣政府辦公樓以及多處民房有次生地質(zhì)災(zāi)害的風險隱患。因此，對該滑坡進行治理，有利于消除滑坡下緣建筑物的安全隱患，保證人民群眾的生命財產(chǎn)不受損失。

2 滑坡處水文地質(zhì)條件

2.1 氣象條件

田林縣屬亞熱帶季風氣候區(qū)。近30年統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明：當?shù)啬昶骄鶜鉁貫?6 ℃～17 ℃，年極端最高氣溫為42.2 ℃，年極端最低氣溫為-7.3 ℃，冬季在海拔1 200 m以上有降雪天氣，每年約3～5次，每次3～5 d。境內(nèi)東部雨量豐沛，多年平均降雨量達1 500～1 600 mm，北部、南部和馱娘江、西洋江等河谷地帶降雨相對減少，年降雨量為800～1 200 mm。降雨總的特點是以浪平鎮(zhèn)為降雨中心，向北部及南部呈環(huán)形降低。

2.2 地形地貌

滑坡區(qū)位于田林縣樂里河左岸，屬于低山地貌區(qū)，微地貌為山間溝谷。山頂高程約500～600 m，坡腳高程約280 m，相對高差約為220～320 m，地形切割強烈，山間沖溝發(fā)育?；曼c原始地貌為沖溝，自然坡度較陡，約為20°～45°。植被以經(jīng)濟林木和灌木為主，局部為農(nóng)作物。斜坡下部及沖溝處分布有居民房。坡前為高20～25 m的邊坡，坡度約35°，坡面覆蓋植被為灌木、桉樹等。國道G324從坡上穿過，沿著國道兩側(cè)為城區(qū)居民房及單位辦公樓等。

2.3 水文條件

田林縣全縣河流長866.3 km，河面寬30～100 m，河床高2～6 m，總流域面積為5 577 km2，水面面積為123.88 km2，多年平均流量為57.14 m3/s。滑坡點西南側(cè)約500 m為樂里河，河面寬度約30 m，現(xiàn)狀水深約1 m，兩岸為寬緩的階地，階地寬約20～100 m。西北側(cè)約1.2 km為樂里河支流啟文河。據(jù)統(tǒng)計，樂里河百年一遇最高水位為278.24 m，滑坡區(qū)位于地勢較高的斜坡上，自然地面高程為310.0～337.0 m，比樂里河水位高，不受樂里河洪水影響。

3 滑坡影響因素及失穩(wěn)機理

經(jīng)過勘察，滑坡區(qū)原始地形為沖溝，溝深約25 m，兩側(cè)為自然陡坡，坡度在30°～35°之間，坡腳無支擋措施，有較大的臨空面。這說明滑坡前坡體并非處于極其穩(wěn)固的狀態(tài)，為發(fā)生滑坡埋下了地形因素方面的隱患。

滑坡體上方原始區(qū)域經(jīng)歷過人工回填，填充材料主要為碎石和粉質(zhì)黏土，填方厚度約為25 m。但此前并未進行過專門的壓實處理，土體處于松散狀態(tài)，整體抗剪強度不高。基巖為強風化頁巖，滲透系數(shù)較小，上下地層滲透系數(shù)相差較大。本次滑坡區(qū)后緣位于國道G324邊緣，為本段地形最低點，降雨后的雨水多匯集于此。在滑坡前晚，受持續(xù)強降雨的影響，坑內(nèi)積水深度最高已達到0.8 m。積聚的雨水通過填土孔隙和裂隙滲到填土內(nèi)部，進一步降低了土體的抗剪強度。同時，當滲過黏土層的雨水遇到下層滲透系數(shù)較低的頁巖后，雨水難以繼續(xù)下滲，只能沿著接觸面滲流，從而起到使坡體滑移的推動作用，當斜坡平衡條件被打破時，滑坡發(fā)生。

同時，雨水的滲入導(dǎo)致滑動面處土體孔隙水壓升高，一旦滑坡發(fā)生時土體被剪切破壞、孔隙比減小，從而形成的高孔隙水壓力難以在短時間內(nèi)消散，因而土體出現(xiàn)剪縮變形，使得局部破壞轉(zhuǎn)變?yōu)檠鼗瑒用娴恼w破壞。

除了自然因素，此次滑坡事故的引發(fā)還有部分歸咎于人類活動因素。在勘查區(qū)域未發(fā)生滑動之前，因為用地緊張，修筑建筑物過程中將原有的排水溝破壞，造成排水溝局部截斷，無法將地表水排出滑坡區(qū)。尤其是遭遇連續(xù)暴雨時，地表水長期浸泡土體，降低了巖土體的抗剪強度，誘發(fā)了滑坡發(fā)生。

綜上所述，本次滑坡的失穩(wěn)機理為：原有松散地質(zhì)體在地表及地下排水設(shè)施不完備的情況下，受長期降雨和短期暴雨影響，積水下滲至填土體內(nèi)部，使填土抗剪強度降低并形成飽水軟化帶，從而使填土從前緣堆積坡面剪出，產(chǎn)生推移式滑坡。

4 滑坡治理方案比選

4.1 治理方案

通過對現(xiàn)場的調(diào)研，擬定以下兩種治理方案對滑坡進行處理。在此，對其二者進行論證并對比其優(yōu)缺點。

4.1.1 方案一

此方案采用反壓回填、抗滑樁護腳阻滑、混凝土擋土墻和截排水的組合方式進行治理。

根據(jù)地災(zāi)點邊坡現(xiàn)有情況，為避免滑坡后緣和兩側(cè)陡壁的繼續(xù)滑塌，采用回填的形式進行反壓消坡，按原地表高程約337.0 m回填，屆時滑坡后緣陡壁和左右滑坡壁將被填平消除。

回填后左右滑坡壁和后緣陡壁被填平，消除了陡坡，[JP]但其前緣方向（滑坡區(qū)西側(cè)）將形成高約30.0 m的填土邊坡。為確保填土邊坡的穩(wěn)定性，擬采用1∶1.75的坡比進行分級放坡回填，并在回填時每0.5 m加入高韌聚酯有紡?fù)凉げ歼M行加筋處理，增強填土邊坡抗滑能力及淺表層抗沖刷的能力。

在填土坡腳處和坡內(nèi)采用懸臂式雙排樁和埋入式單排樁進行護腳。坡腳處懸臂式雙排抗滑樁主要防止后期邊坡坡腳軟化后，邊坡從坡腳剪出的可能性，同時抵抗和平衡填土邊坡自身的主動土壓力;埋入式抗滑樁主要預(yù)防后期因雨水滯留軟化巖土體內(nèi)而發(fā)生滑動的情況，此時埋入式抗滑樁可以先起到分段阻滑作用，減輕坡腳雙排樁的抗滑壓力。

采用明溝與盲溝相結(jié)合的排水系統(tǒng)進行排水。明溝主要起到疏導(dǎo)排泄和截流地表水的作用;盲溝主要起到排泄坡體內(nèi)部水體的作用。雙管齊下確保邊坡受水體影響的可能性降到最低。

4.1.2 方案二

該方案采用懸臂式抗滑樁、錨索和截排水的方式進行治理。

在滑坡周界設(shè)置抗滑樁進行直接支擋，樁頂用冠梁連接，但抗滑樁后期外側(cè)有20 m左右的不穩(wěn)定填土，這就相當于抗滑樁懸臂有20 m（不穩(wěn)定填土的被動土壓力基本可忽略不計），因此后期樁身位移必定會很大，需配合錨索控制其變形，甚至局部變形較大時應(yīng)結(jié)合內(nèi)支撐體系進行位移限制。

采用抗滑樁直接支擋后，滑坡區(qū)形成了一個深坑，坑底基本為地表水排泄低點，因此后期主要采取明溝進行截流，疏導(dǎo)排泄地表水。

4.2 方案比選

兩個方案的優(yōu)缺點比較如表1所示。

從表1中可以看出，方案二雖然施工設(shè)備較簡單，對施工單位的技術(shù)水準要求不高，但是治理后的效果不佳，原有的滑坡發(fā)生地無法加以利用，不利于周圍村落的可持續(xù)發(fā)展。而方案一雖然在施工過程中存在部分技術(shù)難題，但是難度不大，只要選擇有一定經(jīng)驗的施工團隊并嚴格控制施工流程，就能達到預(yù)期要求。

綜上，從安全性、治理后用地恢復(fù)性、自然生態(tài)性等因素綜合考慮，該滑坡選擇第一種設(shè)計方案進行治理，其設(shè)計簡圖如圖1所示。[KH-*1]

4.3 滑坡治理策略與技巧總結(jié)

（1）在滑坡處理工作上，需要關(guān)注當?shù)赜昙緛砼R的時間，降雨會導(dǎo)致施工難度增加并有可能出現(xiàn)新的滑坡險情，因此治理工作需要在雨季到來之前完成。

（2）治理滑坡需要先治理排水問題，滑坡后的坡體尚處于不穩(wěn)定階段，截排水措施應(yīng)具備一定的抗變形能力，宜采用柔性措施作為臨時截排水措施，并同步修建盲溝等永久性排水設(shè)施，用于引走降雨或附近居民生活用水產(chǎn)生的地表水，使之不能滲入邊坡，同時也可考慮對修復(fù)后的邊坡種植草皮進行護坡，增強邊坡穩(wěn)定性。

（3）應(yīng)適當改善土層的力學(xué)條件，由于坡體已經(jīng)產(chǎn)生滑動破壞，回填土方如果不經(jīng)處理容易出現(xiàn)力學(xué)強度差、結(jié)構(gòu)松散的問題，在對其治理時需要對回填土進行分層碾壓或布設(shè)土工格柵，從而提升邊坡土層的自穩(wěn)性。對于抗滑樁的施工，應(yīng)注意選擇土質(zhì)強度較高的地層作為樁端持力層，并保證樁端進入一定深度，確?？够瑯赌軌蛴行Оl(fā)揮作用。

5 結(jié)語

本文以廣西田林縣某公路側(cè)邊滑坡治理過程為工程實例，對滑坡的失穩(wěn)機理進行分析并對比了兩種可供選擇的治理方案，主要結(jié)論如下：

（1）滑坡總體呈現(xiàn)出兩頭小、中間寬的形狀，滑坡量約為15萬m3，滑動主方向約為260°，屬于推移式土質(zhì)滑坡。

（2）連續(xù)強降雨是導(dǎo)致滑坡發(fā)生的主要原因。降雨會降低坡體的力學(xué)強度，滲流引起的下層積水對滑動面起到推動作用，當平衡條件破壞后局部出現(xiàn)滑坡;此時土體被剪切破壞，導(dǎo)致孔隙比減小，土體被剪縮，使得局部滑坡轉(zhuǎn)變?yōu)檎w滑坡。

（3）采用反壓回填、抗滑樁護腳阻滑、混凝土擋土墻和截排水的組合方式對該滑坡進行治理。在治理過程中應(yīng)爭取雨季前完工并注意排水問題，應(yīng)適當改善土層的力學(xué)條件，嚴格控制抗滑樁的埋入深度和埋入位置。

參考文獻：

[1]GB 50021-2001，巖土工程勘察規(guī)范[S].

[2]DZ/T 0219-2006，滑坡防治工程設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范[S].

[3]古鵬翔.大體積古滑坡治理決策技巧研究[J].西部交通科技，2020（8）：33-37.

[4]岑 林.四川省巴中至南充高速公路TJ3段滑坡穩(wěn)定性分析[J].西部交通科技，2020（5）：68-71，80.

[5]劉禮領(lǐng)，殷坤龍.暴雨型滑坡降水入滲機理分析[J].巖土力學(xué)，2008（4）：1 061-1 066.

[6]殷坤龍，汪 洋，唐仲華.降雨對滑坡的作用機理及動態(tài)模擬研究[J].地質(zhì)科技情報，2002（1）：75-78.

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