滑坡防治措施的總體分析及實(shí)例應(yīng)用研究

韓 帥

（中鐵一局集團(tuán)第二工程有限公司，河北 唐山）

引言

近年，滑坡災(zāi)害頻發(fā)，不僅帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，還會嚴(yán)重威脅區(qū)內(nèi)居民的生命財產(chǎn)安全，因此，開展滑坡防治措施的總體分析及實(shí)例應(yīng)用研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[1-3]。目前，吳巍[4]、徐文剛[5]開展了滑坡災(zāi)害的防治措施研究；譚銀龍等[6]開展了滑坡穩(wěn)定性分析；上述研究雖取得相應(yīng)成果，但較少涉及滑坡災(zāi)害評價方法介紹及防治措施分析，即使涉及，也僅是針對具體項(xiàng)目開展的相關(guān)研究，因此，仍有必要針對具體滑坡開展針對性研究。

綜合上述，論文以滑坡實(shí)例為工程背景，先詳述分析了滑坡災(zāi)害防治措施的總體分析，再進(jìn)一步進(jìn)行了實(shí)例應(yīng)用研究，以期為其防治提供一定的理論指導(dǎo)。

1 實(shí)例分析

1.1 滑坡地質(zhì)條件

結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查成果，將某滑坡的地質(zhì)條件詳述如下。

①地形地貌?；聟^(qū)具河谷中低山地貌，地形呈東北低西南高，且微地貌具“兩溝夾一山”地勢，區(qū)內(nèi)高程432 m～585 m，高差153 m，斜坡坡度主要間于30°～55°，整體地形起伏相對較大。

②地層巖性。滑坡區(qū)第四系地層主要為崩坡積層和殘坡積層，巖性主要為含碎石粉質(zhì)黏土，紫紅色，可塑～硬塑狀，較為稀松，遇水易軟化，所含碎石巖性為砂、泥巖，含量間于15%～25%，磨圓度較差；下覆基巖為三疊系中統(tǒng)關(guān)嶺組砂巖、泥巖，兩者具互層結(jié)構(gòu)，紫紅色，中厚層狀，所取巖芯主要呈短柱狀，完整性相對較好。

③地質(zhì)構(gòu)造?；聟^(qū)位于大型向斜翼部南側(cè)，該向斜基本特征為：軸線近似沿60°～70°展布，延伸長度約40 km，巖層傾斜角度約20°，傾斜范圍約30°。因此，滑坡區(qū)地質(zhì)構(gòu)造相對較為發(fā)育，尤其是大型構(gòu)造發(fā)育過程引發(fā)的次生構(gòu)造，較大程度上減弱了巖土體完整性。

④水文地質(zhì)條件。由于滑坡區(qū)地形起伏較大，使得區(qū)內(nèi)地表水不發(fā)育，多以強(qiáng)降雨條件下的地表徑流為主，流量受季節(jié)性影響較大，且多具短期特征。

地下水類型主要為孔隙水和裂隙水，前者位于淺表層孔隙中，整體富水性相對較差，無統(tǒng)一水面；后者位于深部基巖裂隙中，其分布位置主要受節(jié)理裂隙影響；兩類地下水均接受降雨補(bǔ)給，蒸發(fā)排泄為主。

1.2 滑坡發(fā)育特征

1.2.1 滑坡邊界及形態(tài)特征

滑坡位于斜坡下部，地表屬上緩下陡特征，平面整體呈圈椅狀（見圖1），且前寬后窄，后緣邊界主要為基巖出露陡坎，左側(cè)邊界為自然沖溝，右側(cè)邊界為山脊，前緣為道路陡坎。

圖1 滑坡平面形態(tài)示意

滑坡主滑方向?yàn)?30°，縱向長度約340 m，橫向?qū)挾?0 m～300 m，厚度10 m～25 m，平均厚度約20 m，總體積約130×104m3，屬大型土質(zhì)滑坡。

總體來說，滑坡邊界特征顯著，規(guī)模也相對較大，潛在威脅較大。

1.2.2 滑坡物質(zhì)組成特征

據(jù)現(xiàn)場鉆探特征，將滑坡物質(zhì)組成特征分述如下。

①滑體?；w土主要為粉質(zhì)黏土，含一定量碎石，紫紅色，可塑～硬塑狀，碎石含量間于15%～25%，磨圓度較差，這有利于降雨入滲。

②滑帶。滑帶位于基覆界面，巖性為粉質(zhì)黏土，紫紅色，稍濕，軟塑～可塑狀，含有少量角礫，含量間于5%～10%，磨圓度較優(yōu)，粒徑間于5 mm～15 mm，遇水易軟化。

③滑床?；仓饕啊⒛鄮r，紫紅色，互層結(jié)構(gòu)，中厚層狀，巖體結(jié)構(gòu)相對較破碎。

據(jù)上，滑坡坡面結(jié)構(gòu)示意見圖2。

圖2 滑坡坡面結(jié)構(gòu)示意

1.3 滑坡防治措施分析

1.3.1 滑坡防治措施的總體分析

滑坡防治措施相對較多，總體可歸納為三類（見圖3）。

圖3 滑坡常用的防治措施

（1） 減輕或消除水威脅

一般來說，水是滑坡發(fā)生的重要誘因，其滑坡穩(wěn)定性的影響相對較為密切，因此，該類措施的設(shè)置是十分必要的。

①地表水排除措施。地表水排除措施是長期運(yùn)營措施，也是滑坡防治過程中不可缺少的輔助措施，主要手段包括截水溝、排水溝等，其目的是將地表降雨匯集于溝內(nèi)，將其排至坡體外，以阻止降雨入滲至滑體內(nèi)部。在該類措施的實(shí)施過程中，應(yīng)結(jié)合地形進(jìn)行合理設(shè)置，截、排水溝應(yīng)具網(wǎng)狀特征，且排水系統(tǒng)的尺寸大小，應(yīng)充分結(jié)合地方降雨量及匯水面積等綜合設(shè)定。

②地下水排除措施。地下水存在于地表以下，隱蔽性較好，因此，對其防治主要以疏導(dǎo)為主，切不可堵，具體手段包括截水盲溝、支撐盲溝、仰斜孔群、滲管及盲洞等。值得指出的是，在地下水排除措施設(shè)置過程中，應(yīng)切實(shí)考慮地層穩(wěn)定性及其隔水性，保證地下水能在地下排水系統(tǒng)中匯集，并順利排至滑坡體外。

（2） 設(shè)置抗滑措施

該類措施主要又可細(xì)分為兩類，其一是減小滑坡下滑力，主要包括削方減載等手段；其二是增加滑坡抗滑力，主要包括抗滑樁、抗滑擋墻等手段。

①削方減載。該措施主要是將滑坡后緣或下滑力較大部位處的滑體土進(jìn)行削方，達(dá)到減弱滑坡下滑力的目的，該措施具有所用費(fèi)用少、操作簡便等優(yōu)點(diǎn)，但其實(shí)施可能造成大面積斜坡裸露，易引發(fā)次生災(zāi)害，因此，該手段實(shí)施過程中，應(yīng)輔助淺表層加固措施。

②抗滑樁。該措施主要是在滑坡前緣或合適位置設(shè)置抗滑樁，其提供較大抗滑力，適用于具有剩余下滑力較大的滑坡。該措施雖能提供有效的抗滑力，但其經(jīng)濟(jì)投入相對較大，且施工難度也較大，需進(jìn)行局部深開挖，危險性較高。

③抗滑擋墻：該措施也是滑坡防治過程中的常用手段，其適用于剩余下滑力較小的滑坡，具有操作簡便的優(yōu)點(diǎn)，但該手段的防治效果較為局部，難以實(shí)現(xiàn)大型滑坡的整體防治。

（3） 土體改善措施

該措施的實(shí)現(xiàn)手段主要包括爆破灌漿法、焙燒法等。

①爆破灌漿法。該方法主要是利用爆破后注漿加固巖土體，以增加土體抗剪強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)提高抗滑力的目的。

②焙燒法。該方法主要是對滑坡前緣進(jìn)行掘洞焙燒，以提高前緣滑帶及臨近土體的物理力學(xué)性質(zhì)，達(dá)到增加滑坡穩(wěn)定性的目的。

但是，由于此類措施的實(shí)施過程較難，加之其后續(xù)效果評價手段有限，因此，該類措施的工程應(yīng)用相對較少，并不普遍。

綜合上述，滑坡防治措施相對較多，各類措施的適用性也存在一定差異，在具體滑坡防治過程中，可有效結(jié)合工程實(shí)際，開展多種措施的聯(lián)合防治。

1.3.2 滑坡防治措施設(shè)計

在前述滑坡防治措施總結(jié)基礎(chǔ)上，該節(jié)再進(jìn)一步結(jié)合工程實(shí)際，開展其防治措施設(shè)計。

（1） 設(shè)計原則

①滑坡防治的目的是為了徹底消除隱患，保證區(qū)內(nèi)居民的生命財產(chǎn)安全。

②在防治措施設(shè)計過程中，應(yīng)堅(jiān)持預(yù)防為主，兼顧治理、避讓等手段，以實(shí)現(xiàn)全面規(guī)劃，保證治理重點(diǎn)突出的原則。

③在治理過程中，應(yīng)充分確保工程安全，也應(yīng)充分考慮治理措施的經(jīng)濟(jì)性及可行性。

④在設(shè)計過程中，應(yīng)充分考慮工程實(shí)施流程，采用可行的實(shí)施方案，確保施工周期。

⑤防治措施應(yīng)顧及周邊環(huán)境特征，盡量讓治理措施與周圍環(huán)境融合，以兼顧自然景觀協(xié)調(diào)的原則。

（2） 設(shè)計方案比選

為保證滑坡防治方案的合理性，結(jié)合滑坡工程實(shí)際，先制定出兩套方案進(jìn)行比選，具體如下。

方案一：“抗滑樁+擋土墻+截排水措施”，其中，在滑坡前緣設(shè)置一排抗滑樁，初擬設(shè)置25 根；擋土墻設(shè)置于滑坡中后部陡坎處，主要用于保證滑坡后緣巖土體的穩(wěn)定性，避免其局部垮塌；在滑坡后緣及兩側(cè)設(shè)置相應(yīng)的截、排水溝，主要用于排泄雨水，避免其入滲。

方案二：“抗滑樁+削方減載+截排水措施”，其中，抗滑樁依舊設(shè)置于滑坡前緣，根數(shù)依舊為25 根，只是設(shè)計尺寸相較方案一略?。换轮泻蟛坎捎孟鞣綔p載，用于減少后緣下滑力，并放緩其斜坡坡度，避免出現(xiàn)局部垮塌；截、排水溝的設(shè)計與方案一保持一致。

據(jù)上方案設(shè)計，再進(jìn)一步開展方案優(yōu)劣比選，具體對比如表1 所示。

表1 方案優(yōu)劣指標(biāo)對比

據(jù)表1，將兩類方案的優(yōu)劣對比具體說明如下。

①工程技術(shù)比選。由于兩類方案的防治措施均被廣泛使用，在技術(shù)可靠性上，兩者均相當(dāng)，即均具有較強(qiáng)的技術(shù)可靠性。

②工程安全比選。兩類方案均是采用了抗滑支擋措施，其一旦實(shí)施，可不用太多的后續(xù)維護(hù)，因此，兩者的安全性也相當(dāng)。

③工程實(shí)施的比選。對比兩套方案，方案一對地形地貌的影響相對較小，即其對自然景觀的破壞較?。环桨付南鞣綔p載會涉及大面積征地，也存在一定的潛在風(fēng)險，因此，方案一的工程實(shí)施性相對更優(yōu)。

④工程經(jīng)濟(jì)的比選。結(jié)合兩類方案的初步設(shè)計，對其工程投資進(jìn)行估算，其中，方案一的工程投資費(fèi)用為782.51 萬元，方案二的工程投資費(fèi)用為824.82萬元，兩者對比，以方案一相對更優(yōu)。

（3） 設(shè)計措施

結(jié)合方案一的設(shè)計思路（“抗滑樁+擋土墻+截排水措施”），再進(jìn)一步將其防治措施細(xì)化設(shè)計如下：

①抗滑樁設(shè)計。在滑坡前緣共計設(shè)計25 根抗滑樁，樁型共計有兩類，其中，A 型樁共計16 根，主要分布于滑坡前緣中部，截面尺寸為1.8 m×2.2 m，樁間距為5 m，樁長設(shè)計為20 m，其錨固段長度為9 m；B 型樁共計9 根，主要分布于滑坡前緣兩側(cè)，截面尺寸為1.6 m×2.0 m，樁間距為6 m，樁長設(shè)計為18 m，其錨固段長度為9 m。

②擋土墻設(shè)計。擋土墻共計設(shè)計5 段，總長度247 m，截面尺寸均一致，均按梯形截面設(shè)置，頂寬0.7 m，總高4 m，基礎(chǔ)埋深1.2 m，墻背直立，墻面斜率1:0.3，墻體材質(zhì)采用C25 砼；為保證擋土墻后續(xù)運(yùn)營安全，按10 m 間距進(jìn)行沉降縫設(shè)計，縫寬2 cm～3 cm，并在墻體上設(shè)置兩排泄水孔，其橫向間距2 m，豎向間距1.5 m，梅花形排布，材質(zhì)為φ100PVC 管，且泄水孔后緣設(shè)置反濾層；在擋土墻實(shí)施過程中，為便于施工，墻后采用1:1.5 放坡開挖，待施做擋土墻后，再進(jìn)行回填，壓實(shí)系數(shù)不低于0.97。

③截排水設(shè)計。在本次設(shè)計過程中，共計設(shè)計6段截排水溝，總長度840 m，排水溝長26.8 m，凈寬0.4 m，凈深也為0.4 m，壁厚設(shè)計為20 cm，底厚設(shè)計為20 cm，材質(zhì)仍采用C25 砼。

待防治措施實(shí)施后，需再進(jìn)行專項(xiàng)監(jiān)測設(shè)計，建議監(jiān)測水文年不低于兩年，主要以變形監(jiān)測為主。

2 結(jié)論與討論

通過滑坡防治措施的總體分析及實(shí)例應(yīng)用研究，主要得出如下結(jié)論與討論。

（1） 滑坡防治措施主要包括減輕或消除水威脅、設(shè)置抗滑措施及土體改善措施，各類措施的適用性存在一定差異，可以結(jié)合工程實(shí)際，聯(lián)合應(yīng)用多種方法以實(shí)現(xiàn)綜合防治。

（2） 本文滑坡實(shí)例的潛在威脅較大，結(jié)合其工程實(shí)際，建議采用“抗滑樁+擋土墻+截排水措施”的防治手段，以充分保證區(qū)內(nèi)居民的生命財產(chǎn)安全。

（3） 本文開展了滑坡防治措施的總體分析及實(shí)例應(yīng)用研究，建議后續(xù)可在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步開展防治效果研究，以評價防治措施的合理性。