南宁某场地滑坡事故分析及处理

曾令勇 张海义 施礼德

(南宁市建筑设计研究院有限公司，广西 南宁 530000)

1 工程概况

南宁某学校拟扩建一栋6层综合教学楼，拟建场地原状为坡地，西侧及西南侧为坡脚，坡底标高约为92.3 m～93.1 m，坡脚存在约2 m高既有片石挡墙，挡墙上方自然放坡，坡顶标高约100.5。拟建项目设计室外标高约99.5 m～101.3 m，垂直高差约7.2 m～8.5 m，设计有衡重式挡土墙。现场综合教学楼主体施工完毕，场地衡重式挡土墙施工一部分，某日施工单位报告场地出现较宽裂缝，场地坡脚发现隆起现象。经建设单位组织各参建单位及业内专家现场察看确定为场地发生滑坡。

2 事故分析

2.1 地质资料

根据事故发生前单体建筑的勘察报告及校区挡墙的勘察报告，土层简要情况如下：

②杂填土：砖红色、灰色等，松散状为主。主要成分为碎砖、混凝土块等建筑垃圾，土质不均匀。揭露层底高程92.33 m～99.51 m，层厚0.30 m～2.10 m，平均厚度0.76 m。

②1素填土：灰黄、褐黄色、灰色，松散，稍湿～湿，主要由黏性土组成，夹少量碎砖、砾石等，局部地段夹有淤泥质土，土质不均，堆填时间5年以上。该层分布于场地大部分地段，揭露层底高程91.87 m～99.49 m，层厚0.30 m～2.00 m，平均厚度0.76 m。

③黏土：为泥岩风化物，红黄、棕黄、灰黄色,硬塑状。黏性较好，韧性中等，干强度中等，局部含铁锰质结合物，刀切面较光滑，无摇振反应。局部夹粉质黏土薄层。该层分布于整个场地，揭露层底高程87.67 m～96.25 m，层厚3.80 m～8.20 m，平均厚度5.64 m。

④强风化泥岩：灰、灰蓝、青灰色，属黏土质岩系(半成岩)，以泥岩为主，局部夹粉砂质泥岩、泥质粉砂岩薄层，原岩结构尚可见，冲击钻进难下。呈坚硬状，局部硬塑状。湿水黏性较好，滑腻，部分稍有砂感，风干暴晒易环状开裂。该层分布于整个场地，揭露层底高程81.17 m～91.78 m，层厚0.40 m～7.50 m，平均厚度4.02 m。

⑤中风化泥岩：灰蓝、青灰色，属黏土质岩系(半成岩)，以泥岩为主，局部夹粉砂质泥岩和坚硬状钙质泥岩薄层，整个岩层力学强度随深度增加而增大。回转钻进较平稳，岩芯呈长柱状，岩芯采取率88%～96%，风干暴晒后易裂，锤击声哑。该层分布于整个场地，揭露层底高程为73.62 m～82.71 m，层厚为2.20 m～9.20 m，平均厚度为6.89 m。

煤：褐色，硬塑状，干强度中等。该层呈透镜体分布于强风化和中风化泥岩层中，层厚0.20 m～0.80 m,平均厚度0.32 m。

滑坡发生后，要求勘察扩大范围重新进行针对边坡的专项勘察，根据该勘察报告，除前述土层外，③黏土下覆有③1黏土及③2粉质黏土，其主要特征如下：

③1黏土：为泥岩全风化产物，红黄、棕黄、灰黄色,可塑状为主，局部硬塑状。黏性较好，韧性中等，干强度中等，刀切面较光滑，无摇振反应，局部夹粉质黏土薄层。该层局部地段有分布，揭露层底高程89.43 m～97.00 m，层厚为0.05 m～3.30 m，平均厚度1.14 m。

③2粉质黏土：为粉砂质泥岩全风化产物，棕黄、灰黄、灰褐色，硬塑状为主，局部坚硬状。黏性中等，韧性中等，干强度较高，具砂感，局部含少量铁锰质结核物，局部夹黏土薄层。该层在场地部分地段有分布，揭露层底高程为88.44 m～94.00 m，层厚为0.20 m～3.20 m，平均厚度2.03 m。

各岩土层主要岩土参数如表1所示。

表1 各岩土层主要岩土参数建议值表

2.2 滑坡原因分析

1)勘察资料不周全。

根据主体楼栋及校区挡墙的勘察资料，均未发现潜在发生滑坡隐患，认为场地的稳定性较好，适宜建设拟建工程。滑坡发生后进行了补充勘察，揭露了滑坡的性状。

从现场勘探揭露和勘测结果分析，该边坡可能失稳的滑体为土质滑坡，其破坏形式为由蠕动变形发展为滑移破坏。滑体为填土层、黏土层及浅部风化泥岩层，滑床为下伏黏土质岩系，属于推移式滑坡。从规模上看，整个边坡宽约150.0 m，坡长约30 m～60 m，面积约6 750 m2。边坡坡体岩土体的物理力学性质特征是可能引起边坡失稳的内在原因，人类活动及水的影响都可能加剧边坡的蠕滑。滑坡体厚度多在10 m以内，厚约5.0 m～9.0 m，属于浅～中层滑坡，滑坡体积约60 750 m3，属小型(Ⅰ型)滑坡。

2)边坡地形地貌及岩土层物理力学性质。

现状边坡为填土回填形成的边坡(坡度20°～50°)。根据现场踏勘及钻探成果，覆盖层主要为素填土、黏土、粉质黏土层，素填土主要由黏土、粉质黏土、泥岩组成，局部夹块石、碎砖、少量生活垃圾等，结构混乱，土质不均匀，孔隙比大，常赋存有窝状上层滞水；黏土、粉质黏土、强风化泥岩具中等胀缩性(素填土成分中的黏土、粉质黏土、泥岩具相同胀缩性)，在上层滞水长期浸泡下易软化、崩解，边坡岩土层抗剪强度逐渐降低，易导致边坡蠕滑破坏，且泥岩、粉砂质泥岩层中局部地段夹有软弱夹层及煤层等不稳定地层，存在潜伏的滑动结构面。边坡岩土体的物理力学性质特征变化是引起边坡失稳的内在原因。

3)水的影响。

该边坡现状地形已破坏，且未完成支护，场地无排水系统，坡脚浆砌片石挡墙前水沟为排水汇集处(目前水沟已破坏)。当大雨来临时，容易形成较大的坡面径流，雨水沿坡面土层下渗，易导致边坡岩土层力学强度降低。坡体素填土②1层直接裸露于地面，且部分挡土墙、地面均有不同程度开裂现象，大气降雨形成地表水易沿裂缝及孔隙往下渗，在坡体内造成较高的孔隙水压力和动水压力，增加了坡体容重，增大了下滑力；水体浸入坡体进一步软化了下伏基岩中的浅层泥岩、粉砂质泥岩等，从而造成坡体岩土物理力学性质弱化，降低了岩土抗滑摩阻力，易导致坡体失稳滑移。

地下水静水压力是岩土体的孔隙、裂隙和空洞中的地下水静力传递自重应力作用于岩土体上的力。地下水静水压力通过减小岩土体的有效应力而降低岩土体的强度，减小变形体潜在滑动面上的正应力，降低抗滑力。在裂隙岩体中的静水压力的“水楔”作用，可使裂隙产生扩容变形，使边坡发生渐进性破坏，起到催化剂和润滑剂的作用。

4)人类工程活动影响。

综合教学楼的修建，对该段边坡坡顶形成超载，加剧了边坡的滑动。

场地的平整过程中改变了原有的地形地貌，使坡高增加，坡度变陡，增加了坡体容重，增大了下滑力，为滑坡的形成创造了条件。坡脚厂房场地平整时，对坡脚的局部开挖，减小了边坡的抗滑力。坡顶施工机械产生的震动对边坡稳定性也造成一定的不利影响。

场地填土(具膨胀性)堆载是滑坡发生的诱因。

5)膨胀土胀缩影响。

据勘察揭露，边坡基岩中泥岩、粉砂质泥岩等黏土质岩均具中等胀缩性，旱季进入雨季后降雨引起的地表水渗入，易软化、崩解，雨季进入旱季后则易形成细小裂缝，加剧坡体的膨胀变形，易形成相对较软弱结构面。

3 事故处理

3.1 稳定性评价

根据现场踏勘，坡脚仓库、厂房等围墙大部分已倒塌，临近场地的水泥地面存在不同程度的开裂(最大裂缝约8 cm)及隆起(最高约80 cm)，水泥板下土体结构已被剪切破坏；场地内在建挡墙伸缩缝错位(最大约10 cm)，挂网喷混凝土部分坡面开裂(最大裂缝宽约15 cm)，在建综合教学楼(主体完成)墙体开裂(最大裂隙宽约0.3 cm)，地面混凝土板向下游方向错移现象(地面最大裂隙宽约6 cm)，部分填土坡面塌方、填土边缘出现多条横向裂缝，裂缝宽度3 cm～8 cm。根据现场监测数据反馈，仍处于蠕滑状态。

3.2 补充勘察

委托有相应资质的单位进行地质灾害评估，对场地的稳定性进行评价，查明滑裂面、边坡的形态、坡角、结构面产状和性质等[1]。

3.3 抢险区应急方案

根据现场情况，划定综合教学楼西侧及北侧局部区域为抢险区，采取以下应急处理措施：将挡土墙坡顶新增堆土卸除清运至其他安全区域，卸除至建设前原状地面以下；同时，做好场地排水截水措施，防止地表水渗入土体。卸土完成后采用注浆微型钢管桩对边坡土体进行抢险加固[2,3]。加固土体后再采用钢筋混凝土抗滑支护桩进行支护。采用钢管桩加固边坡土体的主要目的是避免抗滑桩在强度形成之前被滑坡土体剪断。钢管桩采用钻孔工艺，孔径为150 mm，钢管桩采用φ133×5.0无缝钢管。钢管下孔前，应先在管壁上开孔，以便灌浆时砂浆能进入管壁与孔壁的间隙。采用台钻钻眼，孔径8 mm，为了减少钻眼对钢管强度的损害，注浆眼呈螺旋状布置，同一截面上只有一个眼，注浆眼沿轴线间距300 mm。注浆液采用水泥砂浆，水泥采用42.5普通硅酸盐水泥。

3.4 抢险区以外处理方案

抢险区以外区域采用高压旋喷桩加固桩背土体，再采用钢筋混凝土抗滑支护灌注桩(桩板式)。根据提供的土体参数，饱和状态下土体的抗剪参数极低，如③黏土的三轴(UU)内聚力标准值c=10 kPa，内摩擦角标准值Φ=1.8°。此状态下抗滑桩设计非常不经济，通过采用高压旋喷桩加固改良桩背土，将其内聚力标准值c提高至60 kPa，内摩擦角标准值Φ提高至7°[4,5]。

3.5 监测

委托有相应资质的监测单位对综合教学楼、挡土墙、周边既有建筑物进行监测，包括沉降、水平位移、裂缝的分布及发展情况等项目监测。对抗滑桩进行顶部水平位移、竖向位移、深层水平位移监测。根据监测数据，抗滑桩施工完毕后，各项指标趋于稳定。

4 结语

1)坡地建筑应重视场地和地基的稳定性、不良地质作用的勘察，评价拟建项目对场地稳定性的影响，并提供相应的方案建议。

2)应严格控制施工堆载，尤其在临边部位堆载极易引发工程事故。

3)滑坡过后的土体抗剪参数降低明显，可根据具体情况对土体进行加固改良。