基于管道保护的工程滑坡监测及处理措施

鲁瑞林，张永兴，王桂林

（1.重庆电力设计院，重庆 401121；2.重庆大学，重庆 400045）

0 引言

随着我国基础设施的迅速发展，人工切坡已越来越多，由此引发的工程滑坡也越来越多，给人们生命和财产造成了极大的损失。为得到滑坡稳定性的定性和定量的分析结果，国内外往往采用现场监测的方法对滑坡的稳定性进行分析。在滑坡防治施工前，可及时掌握滑坡体变形特征和动态规律、以及预测预报崩滑体的边界条件、规模、滑动方向、失稳方式、发生时间及危险性等，为防治设计和施工提供了科学依据。如何根据监测数据准确处理滑坡工程已成为指导人工滑坡工程实践的关键问题。

1 工程概况

1.1 概述

重庆中环快速干道金渝大道白鹤嘴隧道进口仰坡施工中出现岩体滑坡，直接危及到仰坡上方两佛线、两头线及卧渝线三条同沟敷设输气管道的安全运营，受滑坡影响的管道长约140m。

1.2 工程地质条件

场地位于龙王洞背斜西翼，地层呈单斜状产出，岩层产状为 290°～300°∠16°～20°，区内未发现断层及次级褶皱通过，地质构造较简单。场区属低山丘陵地貌，地貌形态及特征受地质构造和岩性制约，为构造侵蚀单面山。

人工填筑土：紫褐色，由粘性土、块石及碎石组成，骨架颗粒含量一般 10％ ～30％，粒径以 100～300mm为主，成份为泥岩和砂岩，结构稍密，稍湿。

紫褐色－紫红色，由粘土矿物组成，含少量泥岩角砾，呈可塑硬塑状。无摇振反应，干强度中等，韧性中等，断口稍光滑。

（3）上沙溪庙组（J2s）

本组岩层由多层砂岩、泥岩不等厚的正向沉积韵律层组成。紫红色砂质泥岩、砂岩不等厚互层。顺切坡方向地质剖面图如图1。

砂质泥岩：紫褐色－紫红色，主要矿物成分为粘土矿物，粉砂泥质结构，层状构造。弱风化岩体裂隙不发育，岩体较完整，岩质较软，其天然抗压强度6.1～8.9MPa，饱和抗压强度 3.4～5.4MPa，属极软岩，其软化系数0.60，属软化岩石。

砂岩：灰色 －灰白色，主要矿物成份为石英、长石、云母等，细－中粒砂状结构，中厚层状构造，钙质胶结。弱风化岩体裂隙不发育，岩体较完整，天然抗压强度 27.2～43.8MPa，饱和抗压强度 20.2～33.7MPa，属软质岩，其软化系数0.74，属软化岩石。

1.3 水文地质条件

滑坡所处地段无地表水体存在。地下水类型主要为：松散层孔隙水、基岩裂隙水。场地位于斜坡地带，地下水不易存储，水文地质条件简单。

2 监测方案布置及成果资料整理

2.1 观测点的布置及埋设

图1 顺切坡方向工程地质剖面图Fig.1 Theengineeredgeologicalprofile alongthedirectionofcutslope

由于人工切坡作用，位于输气管道周边岩（土）体迅速出现拉裂现象。为了减小滑坡对输气管道的危害，并为滑坡治理设计和施工提供合理指导和建议，根据现场地形、建（构）筑物特点及工程地质条件等，在输气管道周边布置滑坡观测点，共布置6个位移观测点，编号分别为 A、B、C、D、E、F，以系统监测滑坡的位移量，观测点采用现场埋设带不锈钢管的水泥墩。滑坡观测点的平面布置详见图2。

图2 滑坡观测点平面布置示意图Fig.2 Theplanlayoutoflandslideobservationpoints

2.2 监测成果资料整理

根据滑坡运动规律和现场处理情况，滑坡监测频率根据现场情况进行动态调整。该工程采用全站仪对不锈钢管顶部进行水平位移和垂直位移进行观测，历时共129h，观测期间观测点保护措施良好，监测数据准确可靠，数据精度能满足要求，数据连贯性好，能够有效反应滑坡活动情况。其监测成果资料整理见表 1、表 2。

为使各观测点监测数据更为直观反应滑坡活动情况，现将表1、表2中的位移量分别绘制成图3及图4。

表1 各观测点水平位移成果表Table1 Theresultofdifferentpointshorizontaldisplacement

表2 各观测点垂直位移成果表Table2 Theresultofdifferentpointsverticaldisplacement

图3 滑坡水平位移随时间变化曲线图Fig.3 Horizontaldisplacementofthe landslidesurfacewithtime

图4 滑坡垂直位移随时间变化曲线图Fig.4 Verticaldisplacementofthe landslidesurfacewithtime

表1、表2、图3和图4表明，滑坡在监测期间0～24h位移量进一步增大，仍然处于活动状态；滑坡经过处理后，24～129h期间，滑坡位移量没有再进一步增加，滑坡活动状态得到有效控制，从而输气管道得到有力保护。

3 工程处理措施分析研究

由于该工程滑坡直接危及到上部输气管道的安全运营，本次输气管道保护根据现场情况分阶段采取了不同措施和对策，总体思路为先控制滑坡体的进一步活动，再根据滑坡控制情况采取相应的治理措施。滑坡在监测24h内实施抢险处理措施，24h以后再进一步实施管道保护措施。

（1）抢险处理措施

薄膜覆盖法：地下水是滑坡的重要诱因之一，为了防止雨水侵入滑坡体，造成滑坡的进一步活动，从而影响输气管道的安全运营，首先在滑坡体上铺设塑料薄膜，并在滑坡体后缘上侧部位修建临时截水沟；

反压法：为了增大抗滑力而稳定滑坡，对滑坡体前缘快速堆填土（石）加重，并利用填土碾压机具对填土（石）进行压实处理，从而达到滑坡体下部反压效果；

灌浆法：为了防止滑坡体上缘土体因裂缝继续活动而造成输气管道的危害，须对滑坡体上缘裂缝进行填塞，在下部反压措施完工后，紧急对裂缝实施灌浆处理，从而减小了上部土体的进一步变形，起到了保护输气管道的作用。

从滑坡位移曲线图可得出结论，通过抢险处理，滑坡的活动在24h内得到了有效控制，起到了保护输气管道的作用，可进行下一步的治理工作。

（2）管道长期保护措施

由于管道一侧为隧道仰坡开挖削坡后形成的斜坡，另一侧为建设中的汉渝大道，同时该工程属潜在滑动面较深的滑坡，决定采用重力式挡墙加预应力锚索对斜坡进行加固。首先在管道靠隧道仰坡侧构筑一道砼挡土墙，以确保管道及汉渝大道的安全运营；在挡土墙下方采用预应力锚索对斜坡进行加固，使斜坡稳定系数不小于1.50；在斜坡上构筑格架梁，格架梁间岩坡采用喷射砼进行护坡处理。

滑坡治理施工完成后，监测数据表明，挡墙土压力经过一段时间后趋于稳定，切坡位移也满足规范要求，对滑坡的处理达到了设计的效果。

4 结论

（1）随着我国基础设施的迅速发展，人工切坡已越来越多，由此引发的工程滑坡也越来越多，对滑坡的治理应本着先控制后治理的原则，切实保护好人们的生命和财产安全。

（2）为了得到切合工程实际的数据，应该对滑坡体的位移进行准确的监测，同时应尽可能的进行长期观测和对滑坡活动进行数值模拟，从而为滑坡治理设计和施工提供合理指导和建议。

（3）滑坡活动的影响因素很多，主要包括地下水活动情况、上部荷载大小、气候状况、地层岩性以及人类活动等工程条件不同而各异，因此，滑坡的治理应根据现场情况采取综合性措施。

致谢在此，对中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司所提供设计资料深表感谢。

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