■馮仕軒

（廣東省環(huán)境地質勘查院廣東廣州510080）

基于工程實例分析淺層土質滑坡的治理

■馮仕軒

（廣東省環(huán)境地質勘查院廣東廣州510080）

本文選取廣寧縣赤坑中學滑坡為例,分析滑坡的地質勘查情況，詳細分析滑坡的治理方案及治理過程，以供參考。

項目工程 滑坡 地質勘查 治理方案

1　工程概況

廣寧縣赤坑中學因建設開挖山體，在學校后山形成了長約270m，高約3～33m的人工邊坡，在暴雨的影響下，運動場東北側山體形成了一處長約50m、寬約120m、厚約2～5m的滑坡。

2　滑坡的形態(tài)及發(fā)生、發(fā)展過程

據(jù)調查發(fā)生滑坡的坡高約8～33m，邊坡長約為120m，場地土性主要為殘坡積粉質粘土，屬于土質邊坡。山體原始坡角約20～30°，建設削坡后，在滑坡發(fā)生前其坡角30～45°，滑坡后緣陡坎高約0.5～3.0m。

受學校建設開挖山體及自然因素影響，2006年以來，運動場段山體多次在雨季發(fā)生滑坡地質災害，破壞了運動場東側擋土墻，其滑動發(fā)生、發(fā)展主要過程如下：

（1）2006年雨季，在暴雨的影響下，運動場東北側山體發(fā)生了一處長約50m、寬約120m、厚約2～5m的滑坡，滑坡體摧毀了運動場東北側擋土墻。

（2）2013年該滑坡地質災害點再次滑動，再次破壞了重修的運動場東北側擋土墻。

（3）2015年該滑坡在臺風“彩虹”帶來暴雨天氣影響力下，再次滑動，整個坡面有整體下移趨勢，坡腳局部隆起加大，坡面出現(xiàn)多條張性裂縫。

3　滑坡的地質勘查情況

3.1地形地貌及地質構造

坡地位于一剝蝕殘積丘陵上，地貌類型單一，覆蓋層較厚，人工削坡后，運動場段坡體由原始坡度25～30°變化成30～45°，為滑坡的發(fā)生提供了有利條件。

區(qū)域構造距離勘查區(qū)較遠，對擬治理項目的穩(wěn)定性影響較小。但受北東向褶皺九連山～佛岡～郁南復背斜帶影響，場區(qū)下伏基巖巖體破碎，裂隙發(fā)育。

3.2地層巖性

根據(jù)鉆探揭露，場地勘查深度范圍內巖土自上而下可劃分為第四系全新統(tǒng)人工填土層（Q4ml，個別地段分布，厚度0.60m～0.80m），第四系全新統(tǒng)滑動土（Q4del，滑坡周界內分布，厚度2.00～3.70m），第四系殘坡積粉質粘土（Qel+dl，基巖層上部分布，厚度1.80～19.80m），基巖為寒武系（ε），巖性為砂巖與頁巖互層。

3.3水文地質

場地地下水主要以殘坡積層孔隙潛水及基巖裂隙水形式存在，主要受降雨補給，地下水位埋深為7.10～21.20m，坡腳地下水位埋深約為12.30～15.60m。根據(jù)地下水的埋藏和賦存形式，判定場區(qū)地下水類型主要為基巖裂隙水。受巖性影響，場區(qū)砂巖頁巖互層裂隙密閉性較好，裂隙聯(lián)通性較差，故富水性不佳。因此在強風化、中風化風化殼中，地下水水量較少，巖體的透水性中等。

3.4滑動面的確定

根據(jù)邊坡巖土層及特性分析，結合地質縱斷面，并通過對潛在滑移面進行穩(wěn)定性計算搜索可知，考慮天然狀態(tài)和暴雨條件，該邊坡最大潛在滑動面在殘坡積土與基巖之間的接觸面，即土巖分界面，滑動面呈弧狀，半徑約34.7m。

4　滑坡的治理方案及最終治理方案的確定

4.1治理方案

本滑坡的坡高約8～33m，滑坡長約為120m，場地土性主要為殘坡積粉質粘土，屬于土質邊坡，已發(fā)滑坡滑坡體厚度約2～5m，屬于淺表層土質滑坡，最大潛在滑動面在殘坡積土與基巖之間的接觸面，即土巖分界面。

根據(jù)該滑坡體的特征，治理方式可以采用：治理方案一：清坡+格構梁+錨桿（索）+截排水溝+擋土墻的治理型式；治理方案二：抗滑樁+錨桿（索）+截排水溝+擋土墻的治理型式。

4.2治理方案的確定

表1　工程治理方案比選表

根據(jù)工程治理方案比選表，推薦采用方案一為最終治理方案。

5　治理方案工程布置

根據(jù)邊坡不同形態(tài)，各區(qū)段治理方案工程布置分述如下：

（1）AB段里程K+000～K+037。在坡中設置一道截水溝，坡腳擋墻頂部設置一道排水溝；

（2）BC段里程K+037～K+085。清理滑坡坡面堆積物，對邊坡分2～3級放坡，坡面采用錨索（錨桿）格構梁支護，每級邊坡施工2排預應力錨索和2排錨桿，坡中設置一道截水溝，坡腳擋墻墻腳及坡中平臺設置一道排水溝；

（3）CD段里程K+085～K+116。清理滑坡坡面堆積物，對邊坡分2～3級放坡，坡面采用錨索（錨桿）格構梁支護，每級邊坡施工2排預應力錨索和2排錨桿，坡中設置一道截水溝，坡腳擋墻墻腳及坡中平臺設置一道排水溝；

（4）DE段里程K+116～K+140。清理滑坡坡面堆積物，對邊坡分2～3級放坡，坡面采用錨索（錨桿）格構梁支護，每級邊坡施工2排預應力錨索和2排錨桿，坡中設置一道截水溝，坡腳擋墻墻腳及坡中平臺設置一道排水溝；

（5）EF段里程K+140～K+199。清理滑坡坡面堆積物，對邊坡分1～2級放坡坡面采用錨索（錨桿）格構梁支護，每級邊坡施工2排預應力錨索和2排錨桿。坡中設置一道截水溝，坡腳擋墻墻腳及坡中平臺設置一道排水溝。

截排水溝可根據(jù)現(xiàn)場地形適當調整，過渡段依現(xiàn)場施工情況自然過渡；雨水經(jīng)跌水槽匯入學校內排水系統(tǒng)。

6　設計計算

6.1錨索計算

錨索設計抗拔力Na＝360kN，桿體截面計算：

選用5×7Φ5，截面700mm2。

錨索設計抗拔力Na＝360kN，錨固段計算

錨桿設計抗拔力Na＝120kN，桿體截面計算：

選用Φ32，截面803mm2。

6.2格梁計算

錨索的設計抗拔力為Na＝360kN，地基承載力特征值為fa＝ 200kPa，錨索間距為3.0m，因此格構梁的寬度，

算得b＝0.36m，取格構梁的截面為400×300，格構梁采用C25砼，驗算配筋。

由計算結果可知，每米所傳遞的最大水平荷載為q=360/3=120kN/m。

格構梁所受的最大彎矩為：

實際配筋，配4ф25，As=1963.6mm2。

梁砼抗剪（箍筋φ6@200）：

式中V——構件斜截面上的最大剪力設計值；

Vcs——構件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承載力設計值；

Asv——配置在同一截面箍筋各肢的全部截面面積：Asv＝nAsv1，此外，n為在同一截面內箍筋的股數(shù)，Asv1為單肢箍筋的截面面積；

s——沿構件長度方向的箍筋間距；《預應力錨索混凝土結構設計規(guī)范》表4.2.3～1中的fy值采用。

ft——混凝土軸心抗拉強度設計值，按《混凝土結構設計規(guī)范》表4.1.4采用。

對格構縱橫梁交叉處，即錨索布置位置左右一定范圍內縱橫梁內箍筋要加密。加密范圍從鉆孔外壁向外的分布長度不應小于1.5 h0；箍筋應做成封閉式，直徑不應小于6mm，間距不應大于h0/3。

7　施工技術要求

7.1預應力錨索施工

采用干鉆成孔，錨索成孔直徑為φ150，要求孔壁平直，終孔后要求清凈孔內殘渣，鉆孔傾角偏差不超過±2°。錨索采用鋼絞線，鋼絞線強度設計值1320N/mm2，并須符合現(xiàn)行國家標準的規(guī)定。錨索制作好后應盡快使用，安裝時，應盡量保持平順。注漿材料應選用合格材料，水泥標號普通硅酸鹽水泥42.5R。錨固段注漿采用二次注漿法，錨索灌漿后，在錨固體及格構梁強度達到設計強度的70%后進行張拉鎖定，錨頭鎖定荷載應采用應力元件測試。其錨頭的錨具經(jīng)除銹、涂防腐漆三度后應采用鋼筋網(wǎng)罩、現(xiàn)澆混凝土封閉。

7.2格構梁施工

格構梁采用現(xiàn)澆施工，施工程序為：清坡—放樣—挖槽—支模—鋼筋綁扎—澆注。格構應嵌置于邊坡中，坡面預留100mm綠化，施工時，格構嵌入坡面200mm。格構每隔約25米寬度設置伸縮縫，縫寬20～30mm填塞瀝青麻筋或瀝青木板。所有縱筋連接采用對焊接頭，主筋與箍筋點焊。承受預應力的格構梁，應在梁強度達到設計強度70%后，才能進行錨索張拉。鋼筋鋪設時要保證鋼筋保護層厚度不宜小于50mm，鋼筋搭接不小于35d。砼澆搗時要保持混凝土表面平整，濕潤光澤，無干斑及滑移流淌現(xiàn)象。砼終凝后灑水養(yǎng)護7d。

7.3普通錨桿施工

采用干鉆成孔，錨桿成孔直徑為φ130。鉆孔要求孔壁平直，終孔后要求清凈孔內殘渣。鉆孔傾角偏差不超過±2°。錨桿成孔深度需超過設計長度50cm。錨桿桿體采用φ32鋼筋。自由段涂防銹漆后，外套塑料波紋管。為確保鋼筋在孔洞中定位準確，每隔2m設置一個定位支架。安裝采用人工推入法進行，安裝時，應盡量保持平順，下到孔底時應適當上提，以避免壓彎。普通錨桿為全粘結型錨桿，全孔注水泥砂漿，注漿材料應選用合格材料，水泥標號普通硅酸鹽水泥42.5R。注漿壓力宜為0.5～1.5MPa，水泥砂漿水灰比為0.4～0.5，灰砂比為1:1.2，漿體強度不低于M25，每延米錨桿水泥用量約30kg。

7.4擋土墻施工

擋墻基坑應采用分段開挖，開挖一段，立即漿砌、回填一段?；炷恋膹姸鹊燃壥荂15，毛石要求質地堅硬新鮮，無風化或裂縫，強度等級應大于MU30。擋墻實際高度根據(jù)各邊坡實際高度確定，墻頂用1∶3水泥砂漿抹成5%外斜護頂，厚度不小于30mm，墻身砌出地面后，基坑必須及時回填夯實，并做成不小于5%的向外流水坡。擋土墻每隔10～20m設置伸縮縫，縫寬20mm，縫中填設瀝青麻絲，沿內外頂三方填塞，深度不小于150mm。為防止泄水孔堵塞，濾水層必須使用透水性材料（如：卵石，砂礫石等），粒徑10～20mm。

7.5截、排水系統(tǒng)施工

排水溝底板和邊墻砌筑要求砌筑層面大體平整，塊石大面向下，石塊間必須靠緊，石縫要以砂漿填滿搗實。排水溝采用人工開挖，開挖深度必須大于溝底厚度與側邊墻高度之和，開挖邊坡比1：0.15～1：0.2。截水溝應能保證迅速排除地面水流，溝底縱坡不應小于0.3%，以免水流停滯；截水溝彎曲段的彎曲半徑，應保證圓滑順暢，不應小于溝底寬度的5倍；陡坡和緩坡段溝底應設伸縮縫，縫間距為10～15m。3.0m寬放坡平臺為防止雨水沖刷土體，放坡平臺整平后水泥砂漿抹面60mm。消能池根據(jù)邊坡地形條件設置在跌水槽落差較大區(qū)域或跌水槽匯入市政排水系統(tǒng)位置處；為防止泥沙堵塞截水溝，沉砂池應根據(jù)邊坡地形條件設置在截水溝出水口位置處。

8 　結束語

本文以廣寧縣赤坑中學的滑坡實例為背景，對在設計過程中的滑坡治理分析進行了簡要的敘述，圍繞最終的治理方案，對具體設計內容及相關重要細節(jié)進行了必要的闡述與論證，對同類型淺層土質滑坡的治理設計具有一定的借鑒意義。

[1]常士驃,張?zhí)K民.工程地質手冊（第四版）[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2007.

[2]門玉明,王勇智,郝建斌,李尋昌.地質災害治理工程設計 [M].北京：冶金工業(yè)出版社，2011.

[3]鄭永遠.防災減災的基礎研究及應用研究進展概況 [J]：自然災害學報，1996，5 (4)

[4]劉傳正.臺灣省山地災害防治與環(huán)境保護概覽 [J].水文地質工程地質，2001，31 (6)

F407.1[文獻碼]B

1000～405X（2016）～4～415～2