南寧某場(chǎng)地滑坡事故分析及處理

曾令勇 張海義 施禮德

(南寧市建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，廣西 南寧 530000)

1 工程概況

南寧某學(xué)校擬擴(kuò)建一棟6層綜合教學(xué)樓，擬建場(chǎng)地原狀為坡地，西側(cè)及西南側(cè)為坡腳，坡底標(biāo)高約為92.3 m～93.1 m，坡腳存在約2 m高既有片石擋墻，擋墻上方自然放坡，坡頂標(biāo)高約100.5。擬建項(xiàng)目設(shè)計(jì)室外標(biāo)高約99.5 m～101.3 m，垂直高差約7.2 m～8.5 m，設(shè)計(jì)有衡重式擋土墻?，F(xiàn)場(chǎng)綜合教學(xué)樓主體施工完畢，場(chǎng)地衡重式擋土墻施工一部分，某日施工單位報(bào)告場(chǎng)地出現(xiàn)較寬裂縫，場(chǎng)地坡腳發(fā)現(xiàn)隆起現(xiàn)象。經(jīng)建設(shè)單位組織各參建單位及業(yè)內(nèi)專家現(xiàn)場(chǎng)察看確定為場(chǎng)地發(fā)生滑坡。

2 事故分析

2.1 地質(zhì)資料

根據(jù)事故發(fā)生前單體建筑的勘察報(bào)告及校區(qū)擋墻的勘察報(bào)告，土層簡(jiǎn)要情況如下：

②雜填土：磚紅色、灰色等，松散狀為主。主要成分為碎磚、混凝土塊等建筑垃圾，土質(zhì)不均勻。揭露層底高程92.33 m～99.51 m，層厚0.30 m～2.10 m，平均厚度0.76 m。

②1素填土：灰黃、褐黃色、灰色，松散，稍濕～濕，主要由黏性土組成，夾少量碎磚、礫石等，局部地段夾有淤泥質(zhì)土，土質(zhì)不均，堆填時(shí)間5年以上。該層分布于場(chǎng)地大部分地段，揭露層底高程91.87 m～99.49 m，層厚0.30 m～2.00 m，平均厚度0.76 m。

③黏土：為泥巖風(fēng)化物，紅黃、棕黃、灰黃色,硬塑狀。黏性較好，韌性中等，干強(qiáng)度中等，局部含鐵錳質(zhì)結(jié)合物，刀切面較光滑，無(wú)搖振反應(yīng)。局部夾粉質(zhì)黏土薄層。該層分布于整個(gè)場(chǎng)地，揭露層底高程87.67 m～96.25 m，層厚3.80 m～8.20 m，平均厚度5.64 m。

④強(qiáng)風(fēng)化泥巖：灰、灰藍(lán)、青灰色，屬黏土質(zhì)巖系(半成巖)，以泥巖為主，局部夾粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖薄層，原巖結(jié)構(gòu)尚可見(jiàn)，沖擊鉆進(jìn)難下。呈堅(jiān)硬狀，局部硬塑狀。濕水黏性較好，滑膩，部分稍有砂感，風(fēng)干暴曬易環(huán)狀開(kāi)裂。該層分布于整個(gè)場(chǎng)地，揭露層底高程81.17 m～91.78 m，層厚0.40 m～7.50 m，平均厚度4.02 m。

⑤中風(fēng)化泥巖：灰藍(lán)、青灰色，屬黏土質(zhì)巖系(半成巖)，以泥巖為主，局部夾粉砂質(zhì)泥巖和堅(jiān)硬狀鈣質(zhì)泥巖薄層，整個(gè)巖層力學(xué)強(qiáng)度隨深度增加而增大?；剞D(zhuǎn)鉆進(jìn)較平穩(wěn)，巖芯呈長(zhǎng)柱狀，巖芯采取率88%～96%，風(fēng)干暴曬后易裂，錘擊聲啞。該層分布于整個(gè)場(chǎng)地，揭露層底高程為73.62 m～82.71 m，層厚為2.20 m～9.20 m，平均厚度為6.89 m。

煤：褐色，硬塑狀，干強(qiáng)度中等。該層呈透鏡體分布于強(qiáng)風(fēng)化和中風(fēng)化泥巖層中，層厚0.20 m～0.80 m,平均厚度0.32 m。

滑坡發(fā)生后，要求勘察擴(kuò)大范圍重新進(jìn)行針對(duì)邊坡的專項(xiàng)勘察，根據(jù)該勘察報(bào)告，除前述土層外，③黏土下覆有③1黏土及③2粉質(zhì)黏土，其主要特征如下：

③1黏土：為泥巖全風(fēng)化產(chǎn)物，紅黃、棕黃、灰黃色,可塑狀為主，局部硬塑狀。黏性較好，韌性中等，干強(qiáng)度中等，刀切面較光滑，無(wú)搖振反應(yīng)，局部夾粉質(zhì)黏土薄層。該層局部地段有分布，揭露層底高程89.43 m～97.00 m，層厚為0.05 m～3.30 m，平均厚度1.14 m。

③2粉質(zhì)黏土：為粉砂質(zhì)泥巖全風(fēng)化產(chǎn)物，棕黃、灰黃、灰褐色，硬塑狀為主，局部堅(jiān)硬狀。黏性中等，韌性中等，干強(qiáng)度較高，具砂感，局部含少量鐵錳質(zhì)結(jié)核物，局部夾黏土薄層。該層在場(chǎng)地部分地段有分布，揭露層底高程為88.44 m～94.00 m，層厚為0.20 m～3.20 m，平均厚度2.03 m。

各巖土層主要巖土參數(shù)如表1所示。

表1 各巖土層主要巖土參數(shù)建議值表

2.2 滑坡原因分析

1)勘察資料不周全。

根據(jù)主體樓棟及校區(qū)擋墻的勘察資料，均未發(fā)現(xiàn)潛在發(fā)生滑坡隱患，認(rèn)為場(chǎng)地的穩(wěn)定性較好，適宜建設(shè)擬建工程。滑坡發(fā)生后進(jìn)行了補(bǔ)充勘察，揭露了滑坡的性狀。

從現(xiàn)場(chǎng)勘探揭露和勘測(cè)結(jié)果分析，該邊坡可能失穩(wěn)的滑體為土質(zhì)滑坡，其破壞形式為由蠕動(dòng)變形發(fā)展為滑移破壞?；w為填土層、黏土層及淺部風(fēng)化泥巖層，滑床為下伏黏土質(zhì)巖系，屬于推移式滑坡。從規(guī)模上看，整個(gè)邊坡寬約150.0 m，坡長(zhǎng)約30 m～60 m，面積約6 750 m2。邊坡坡體巖土體的物理力學(xué)性質(zhì)特征是可能引起邊坡失穩(wěn)的內(nèi)在原因，人類活動(dòng)及水的影響都可能加劇邊坡的蠕滑。滑坡體厚度多在10 m以內(nèi)，厚約5.0 m～9.0 m，屬于淺～中層滑坡，滑坡體積約60 750 m3，屬小型(Ⅰ型)滑坡。

2)邊坡地形地貌及巖土層物理力學(xué)性質(zhì)。

現(xiàn)狀邊坡為填土回填形成的邊坡(坡度20°～50°)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)踏勘及鉆探成果，覆蓋層主要為素填土、黏土、粉質(zhì)黏土層，素填土主要由黏土、粉質(zhì)黏土、泥巖組成，局部夾塊石、碎磚、少量生活垃圾等，結(jié)構(gòu)混亂，土質(zhì)不均勻，孔隙比大，常賦存有窩狀上層滯水；黏土、粉質(zhì)黏土、強(qiáng)風(fēng)化泥巖具中等脹縮性(素填土成分中的黏土、粉質(zhì)黏土、泥巖具相同脹縮性)，在上層滯水長(zhǎng)期浸泡下易軟化、崩解，邊坡巖土層抗剪強(qiáng)度逐漸降低，易導(dǎo)致邊坡蠕滑破壞，且泥巖、粉砂質(zhì)泥巖層中局部地段夾有軟弱夾層及煤層等不穩(wěn)定地層，存在潛伏的滑動(dòng)結(jié)構(gòu)面。邊坡巖土體的物理力學(xué)性質(zhì)特征變化是引起邊坡失穩(wěn)的內(nèi)在原因。

3)水的影響。

該邊坡現(xiàn)狀地形已破壞，且未完成支護(hù)，場(chǎng)地?zé)o排水系統(tǒng)，坡腳漿砌片石擋墻前水溝為排水匯集處(目前水溝已破壞)。當(dāng)大雨來(lái)臨時(shí)，容易形成較大的坡面徑流，雨水沿坡面土層下滲，易導(dǎo)致邊坡巖土層力學(xué)強(qiáng)度降低。坡體素填土②1層直接裸露于地面，且部分擋土墻、地面均有不同程度開(kāi)裂現(xiàn)象，大氣降雨形成地表水易沿裂縫及孔隙往下滲，在坡體內(nèi)造成較高的孔隙水壓力和動(dòng)水壓力，增加了坡體容重，增大了下滑力；水體浸入坡體進(jìn)一步軟化了下伏基巖中的淺層泥巖、粉砂質(zhì)泥巖等，從而造成坡體巖土物理力學(xué)性質(zhì)弱化，降低了巖土抗滑摩阻力，易導(dǎo)致坡體失穩(wěn)滑移。

地下水靜水壓力是巖土體的孔隙、裂隙和空洞中的地下水靜力傳遞自重應(yīng)力作用于巖土體上的力。地下水靜水壓力通過(guò)減小巖土體的有效應(yīng)力而降低巖土體的強(qiáng)度，減小變形體潛在滑動(dòng)面上的正應(yīng)力，降低抗滑力。在裂隙巖體中的靜水壓力的“水楔”作用，可使裂隙產(chǎn)生擴(kuò)容變形，使邊坡發(fā)生漸進(jìn)性破壞，起到催化劑和潤(rùn)滑劑的作用。

4)人類工程活動(dòng)影響。

綜合教學(xué)樓的修建，對(duì)該段邊坡坡頂形成超載，加劇了邊坡的滑動(dòng)。

場(chǎng)地的平整過(guò)程中改變了原有的地形地貌，使坡高增加，坡度變陡，增加了坡體容重，增大了下滑力，為滑坡的形成創(chuàng)造了條件。坡腳廠房場(chǎng)地平整時(shí)，對(duì)坡腳的局部開(kāi)挖，減小了邊坡的抗滑力。坡頂施工機(jī)械產(chǎn)生的震動(dòng)對(duì)邊坡穩(wěn)定性也造成一定的不利影響。

場(chǎng)地填土(具膨脹性)堆載是滑坡發(fā)生的誘因。

5)膨脹土脹縮影響。

據(jù)勘察揭露，邊坡基巖中泥巖、粉砂質(zhì)泥巖等黏土質(zhì)巖均具中等脹縮性，旱季進(jìn)入雨季后降雨引起的地表水滲入，易軟化、崩解，雨季進(jìn)入旱季后則易形成細(xì)小裂縫，加劇坡體的膨脹變形，易形成相對(duì)較軟弱結(jié)構(gòu)面。

3 事故處理

3.1 穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)踏勘，坡腳倉(cāng)庫(kù)、廠房等圍墻大部分已倒塌，臨近場(chǎng)地的水泥地面存在不同程度的開(kāi)裂(最大裂縫約8 cm)及隆起(最高約80 cm)，水泥板下土體結(jié)構(gòu)已被剪切破壞；場(chǎng)地內(nèi)在建擋墻伸縮縫錯(cuò)位(最大約10 cm)，掛網(wǎng)噴混凝土部分坡面開(kāi)裂(最大裂縫寬約15 cm)，在建綜合教學(xué)樓(主體完成)墻體開(kāi)裂(最大裂隙寬約0.3 cm)，地面混凝土板向下游方向錯(cuò)移現(xiàn)象(地面最大裂隙寬約6 cm)，部分填土坡面塌方、填土邊緣出現(xiàn)多條橫向裂縫，裂縫寬度3 cm～8 cm。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)反饋，仍處于蠕滑狀態(tài)。

3.2 補(bǔ)充勘察

委托有相應(yīng)資質(zhì)的單位進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估，對(duì)場(chǎng)地的穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)，查明滑裂面、邊坡的形態(tài)、坡角、結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀和性質(zhì)等[1]。

3.3 搶險(xiǎn)區(qū)應(yīng)急方案

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，劃定綜合教學(xué)樓西側(cè)及北側(cè)局部區(qū)域?yàn)閾岆U(xiǎn)區(qū)，采取以下應(yīng)急處理措施：將擋土墻坡頂新增堆土卸除清運(yùn)至其他安全區(qū)域，卸除至建設(shè)前原狀地面以下；同時(shí)，做好場(chǎng)地排水截水措施，防止地表水滲入土體。卸土完成后采用注漿微型鋼管樁對(duì)邊坡土體進(jìn)行搶險(xiǎn)加固[2,3]。加固土體后再采用鋼筋混凝土抗滑支護(hù)樁進(jìn)行支護(hù)。采用鋼管樁加固邊坡土體的主要目的是避免抗滑樁在強(qiáng)度形成之前被滑坡土體剪斷。鋼管樁采用鉆孔工藝，孔徑為150 mm，鋼管樁采用φ133×5.0無(wú)縫鋼管。鋼管下孔前，應(yīng)先在管壁上開(kāi)孔，以便灌漿時(shí)砂漿能進(jìn)入管壁與孔壁的間隙。采用臺(tái)鉆鉆眼，孔徑8 mm，為了減少鉆眼對(duì)鋼管強(qiáng)度的損害，注漿眼呈螺旋狀布置，同一截面上只有一個(gè)眼，注漿眼沿軸線間距300 mm。注漿液采用水泥砂漿，水泥采用42.5普通硅酸鹽水泥。

3.4 搶險(xiǎn)區(qū)以外處理方案

搶險(xiǎn)區(qū)以外區(qū)域采用高壓旋噴樁加固樁背土體，再采用鋼筋混凝土抗滑支護(hù)灌注樁(樁板式)。根據(jù)提供的土體參數(shù)，飽和狀態(tài)下土體的抗剪參數(shù)極低，如③黏土的三軸(UU)內(nèi)聚力標(biāo)準(zhǔn)值c=10 kPa，內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值Φ=1.8°。此狀態(tài)下抗滑樁設(shè)計(jì)非常不經(jīng)濟(jì)，通過(guò)采用高壓旋噴樁加固改良樁背土，將其內(nèi)聚力標(biāo)準(zhǔn)值c提高至60 kPa，內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值Φ提高至7°[4,5]。

3.5 監(jiān)測(cè)

委托有相應(yīng)資質(zhì)的監(jiān)測(cè)單位對(duì)綜合教學(xué)樓、擋土墻、周邊既有建筑物進(jìn)行監(jiān)測(cè)，包括沉降、水平位移、裂縫的分布及發(fā)展情況等項(xiàng)目監(jiān)測(cè)。對(duì)抗滑樁進(jìn)行頂部水平位移、豎向位移、深層水平位移監(jiān)測(cè)。根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，抗滑樁施工完畢后，各項(xiàng)指標(biāo)趨于穩(wěn)定。

4 結(jié)語(yǔ)

1)坡地建筑應(yīng)重視場(chǎng)地和地基的穩(wěn)定性、不良地質(zhì)作用的勘察，評(píng)價(jià)擬建項(xiàng)目對(duì)場(chǎng)地穩(wěn)定性的影響，并提供相應(yīng)的方案建議。

2)應(yīng)嚴(yán)格控制施工堆載，尤其在臨邊部位堆載極易引發(fā)工程事故。

3)滑坡過(guò)后的土體抗剪參數(shù)降低明顯，可根據(jù)具體情況對(duì)土體進(jìn)行加固改良。