长条状富水堆积体滑坡处治

夏晓勇，毕小进

(1.贵州高速公路集团有限公司，贵州 贵阳 550000；2.贵州省质安交通工程监控检测中心有限责任公司，贵州 贵阳 550000)

0 引 言

长条状堆积体滑坡主要指一类纵向长度大，常发育在堆积体斜坡上的滑坡，多位于斜坡中上部。此类滑坡规模大，因滑动面形态难以准确勘察，导致滑坡推力计算值往往偏大，如果此类滑坡富水，其治理难度将进一步增大，治理周期长，施工作业困难。本文以某高速公路滑坡为例，介绍了长条状富水堆积体滑坡处治案例，总结处治经验，为供类似工程提供参考。

1 工程概况

某高速公路服务区QK23+020～QK23+050右侧场坪边坡，全长约80 m，原设计边坡高0～16 m，为土质边坡，第一级设6 m路堑墙，第二级按1∶1.25放缓并植草绿化。

2017年5月，由于连续降雨影响，承包人开挖场坪边坡后，边坡坡体沿一级平台剪出，坡口上侧乡村混凝土公路路面产生沉降开裂，边坡后缘自然坡体大面积出现拉裂缝，拉裂缝最远达330 m，后缘形成滑坡陡坎等，自然坡体发生牵引式滑坡。滑坡发生后，相关单位立即对坡脚进行临时应急反压，反压后滑坡体变形逐渐趋于稳定。为避免后续场坪边坡开挖切脚进一步牵引坡体的滑动破坏，危及下侧运营的高速公路及拟建服务区构筑物安全，急需对该滑坡进行处治。

2 滑坡工程地质条件

滑坡区位于贵州高原北部斜坡地带，属浅切割的侵蚀-剥蚀中低山地貌，区内西高东低，地形坡度25°～35°，相对高差较大。地表植被发育一般，主要以耕地为主。滑坡区覆盖层较厚，坡体两侧可见基岩出露。场区属潮湿、温暖亚热带气候区，气候温暖，雨量充沛。

滑坡区覆盖层为残坡积层(Q4el+dl)含碎石粉质粘土，钻探揭露厚度为12.4～15.0 m；下伏基岩为侏罗系中下统自流井群(J1-2zl)泥岩、砂岩、局部夹灰岩。

场区属扬子准地台黔北台隆遵义断拱凤冈北北东向构造变形区松坎向斜西翼。场区地质构造简单，无断层通过，岩层呈单斜产出，产状205°∠34°，岩体节理裂隙发育～很发育，主要节理有J1：310°∠80°，J2：54°∠50°两组。场区地震动反应谱特征周期为0.35 s，地震动峰值加速度值为0.05 g，场区地震基本烈度为Ⅵ度。

滑坡区在地形上位于斜坡槽谷地带，地表径流不发育，地表水主要受大气降水补给，部分以坡面流形式向地势低洼处排泄，部分渗入坡体内形成地下水。滑坡区地下水埋藏浅，坡体多处出露泉点，地下水类型为第四系松散土层孔隙水及基岩裂隙水。前者赋存于上覆松散土体中，埋藏较浅；后者主要赋存于岩体节理裂隙中，为弱含水岩组，为浅层潜水。根据水质检测分析报告，场区地表水、地下水对混凝土具有微腐蚀性。

3 滑坡特征及机理分析

综合现场地质调绘、钻探、现场实地测量等勘察手段，滑坡体主滑方向109°，坡体前缘变形区域宽约73 m，坡体前缘至后缘裂缝约330 m，前后缘高差约62 m，整体呈狭长条状，面积约25 686 m2，滑体最大厚度约17 m，平均厚度约为12 m，滑体体积约308 232 m3，属大牵引型滑坡。滑坡整体表现为后缘拉裂下错，前缘鼓胀剪出等变形特征，坡体多处产生张拉裂缝，呈多阶式下错，为牵引式蠕动滑移，滑面呈折线型，滑体中部、后部有多处泉点，地下水埋深较浅。该滑坡主要为土质滑坡，滑带物质主要为红褐色、黄褐色含碎石粉质粘土，部分强风化泥岩，滑带(滑动面)附近岩土体含水量较高，颜色较杂，局部钻孔中在滑帯附近可见岩体挤压揉搓现象，原岩结构基本破坏，夹少量碎石，局部钻孔可见滑动擦痕。

滑坡区内位于斜坡槽谷地带，地下水埋藏浅，雨季大量的地表水汇至滑坡区内进而滲入滑体，降低滑体物理力学参数，并软化滑动带，使滑带的强度指标降低，为滑坡的滑动变形提供了基础。滑坡坡脚拟建高速公路服务区场坪边坡的开挖切脚进一步削弱了坡体前缘抗力，致使坡体沿岩土界面及强风化泥岩层产生牵引式滑移破坏。

4 滑坡稳定性计算分析

通过工程地质类比、反算及室内试验等方法，推荐场区岩土物理力学指标如下

含碎石粉质粘土(可塑状):γ=19 KN/m3，c=24.61 KPa，φ=8.38°

强风化泥岩:γ=23 KN/m3，e=35 KPa，φ=20°

中风化泥岩:γ=24.5 KN/m3，c=156 KPa，=32.9°，frk=5.38 MPa

强风化砂岩:γ=24 KN/m3，c=60 KPa，φ=22°

中风化砂岩:γ=25.5 KN/m3，c=180 KPa，φ=33°

滑移面:c=10 KPa、φ=6.9°(暴雨工况)。

滑坡为牵引式滑坡，滑面呈折线型，按传递系数法计算滑坡稳定性。分别计算两个典型剖面稳定系数，1-1'剖面暴雨工况下稳定性系数Fs=0.93、2-2'剖面暴雨工况下稳定性系数Fs=0.94，滑坡不稳定，需进行处治。

在暴雨工况下取安全系数1.2计算滑坡剩余下滑力，1-1′剖面滑坡剩余下滑力3 021 KN/m，2-2′剖面滑坡剩余下滑力3012 KN/m。因滑坡纵向长度大，剩余下滑力较大，经处治方案综合比选，最终确定对滑坡体采用分级、分段设置抗滑桩支挡，做好地表水及地下水的引排，同时加强滑坡体变形监测的方案进行处治(见图1)。

图1 滑坡治理方案断面示意图

5 滑坡处治工程

(1)支挡工程

考虑到双排抗滑桩第一排承担剩余下滑推力大小的不确定性，采用第一排桩设计推力较大，第二排桩设计推力相对较小的的方案布置双排抗滑桩，并对第二排桩结构设计预留较大富余度。其中1-1’剖面第一排桩设计推力2 265 N/m(桩前抗力322 KN/m)，第二排桩设计推力926 KN/m(不考虑桩前抗力)；2-2’剖面第一排桩设计推力2 065/m(桩前抗力322 KN/m)，第二排桩设计推力1 098 KN/m(不考虑桩前抗力)。具体工程措施为。

在场坪边坡坡口线外侧约90 m位置设第一排抗滑桩支挡，垂直主滑坡方向布置，抗滑桩采用埋入式，截面尺寸2.4 m×3.6 m，桩心间距5.5 m，平均桩长约16 m，桩顶埋入地面以下约5 m。

在场坪边坡二级平台位置设第二排预应力锚索抗滑桩，桩截面尺寸2 m×3 m，桩心间距6 m，最大桩长21 m。桩身悬臂端设一孔9束φ16.5预应力锚索，锚索长23 m，锚固段长10 m，设计张拉荷载500 KN。

场坪边坡采用护脚挡墙、拱形骨架护坡进行坡面支挡与防护。

(2)排水工程

沿滑坡区地表自然水沟布置地表水排水沟，将地表汇水迅速排出滑坡区外，水沟根据现场地形顺势修建，地形陡变处设急流槽；在第1排抗滑桩后方约25 m位置滑体表面设2 m×2 m排水渗沟，垂直主滑坡方向布置，并利用截排水沟将渗出地下水引入水沟排走；在场坪边坡坡脚位置坡面设置仰斜式排水孔，将滑体前缘地下水及时排出坡体。

经监测，该滑坡处治后变形逐渐趋于稳定，各类支挡结构工作正常，处治效果较好。

6 总 结

(1)长条形富水堆积体滑坡，一般属于牵引式滑坡，易受工程建设扰动，建设前期须仔细勘察识别滑坡形态，尽量在工程规划阶段予以绕避。

(2)因滑面长，推力大，对于长条形富水堆积体滑坡处治，宜分级设置多排抗滑桩进行支挡，力争一次性处治到位，防止滑坡牵引范围扩大，增大处治工程难度。

(3)当滑动面较为平缓，滑体相对完整时，采用嵌入式抗滑桩对滑坡中后部进行支挡，可优化桩身受力，降低工程费用，但应合理确定桩顶埋置深度，避免越顶破坏。

(4)考虑到双排抗滑桩第一排承担剩余下滑推力大小的不确定性，第二排桩设计宜预留较大富余度。

(5)地表、地下水是影响长条形富水堆积体滑坡稳定性的重要因素，处治措施应强调排水工程的重要性，宜采取措施对滑坡范围内的地表、地下排水综合疏排，改善滑体物理力学性质，提高滑坡处治工程可靠性。