某机场道路滑坡的分析与治理

李 荣 杨正东 钟艳红

1 概述

滑坡是一种常见的地质灾害，其频发性与严重性都相当的惊人。滑坡灾害常威胁着人类的生命安全、财产损失、社会与生产正常运转等。尤其在交通、水利和城市建设中，由于大量的工程开挖和施工不当等因素，破坏了山体自身的稳定性，进而引起滑坡的发生和发展。在预防和治理滑坡过程中，正确的认识滑坡发生的内外因素，分析和确定好滑坡的成因，总结与累积滑坡治理经验，对于指导滑坡设计与治理是非常重要的。

2 场地水文地质条件与滑坡现状

工程场地位于大理市州龙山办公区北侧，机场路南侧斜坡地带，大理机场路由其下部从西向东通过。原始地形为两个低洼的沟谷，被当地农民修整为相对规整的台地作为耕地。由于办公区工程建设，大量弃土的堆填形成目前较为规则的斜坡，坡顶为大理市州龙山办公区，坡脚为大理机场路，总体南高北低，局部作了分台处理，坡度一般为 20°，坡脚坡度较陡约为 42°，中下部设有排水沟。坡面多为景观植被，设有灌溉设施，有专人每天进行浇灌。

2.1 水文地质条件

1)地质条件:

根据地质报告，滑坡的地层由上至下为:第四系人工堆积(Qml)，第四系坡积粉质粘土(Qdl)，白垩系下统景星组(K 1j)泥岩夹石英砂岩。场区内地层结构较为简单，在 131号塔基附近滑坡、大龙潭滑坡区域，角砾及煤层顶部见镜面及擦痕，具扰动迹象，为主滑动面(带)。

2)水文条件:

白垩系下统景星组(K 1j)石英砂岩与泥岩互层，为弱透水层或相对隔水层。坡面上分布有厚度较大的第四系人工堆积素填土及第四系坡积粉质粘土，其中素填土较为松散，具有一定的透水性，粉质粘土为弱透水层或相对隔水层。地下水位起伏较大，局部地段水位埋藏较浅，主要是地表景观植被灌溉设施受损破坏后大量外流影响坡面，南侧公路内侧见出水点，水量约3.0 L/min。地下水为赋存于素填土孔隙中的上层滞水，水量受大气降水及地表水控制，沿原始坡面渗流，具有一定的水力梯度。

2.2 滑坡现状

由于一管网工程在区域北侧进行，拟进行地产开发，在坡脚处进行挖方平整场地。在开挖过程中，公路路面出现裂缝等变形迹象，于是委托相关单位对公路边坡进行锚杆挡墙支护，在锚杆挡墙施工过程中，公路路面裂缝等变形迹象有扩大的趋势，且公路上方斜坡上也产生拉张裂缝等变形迹象，在公路内侧坡脚产生一条长约 70m的挤压鼓胀裂缝，排水沟盖板受挤压抬高。于是便再次委托有关单位对边坡进行地质勘察与治理。

根据地质调查，滑坡周界明显，总体长约130m，后缘宽约130m，前缘约70m，上宽下窄，主滑方向340°，滑面最大埋深约15.0m，属大型中层重力推移式滑坡。滑坡后缘位于自然斜坡坡顶附近，裂缝全部贯通，呈较为明显的弧形，长度约130m，最大水平位移约0.50m，最大垂直位移约1.20m;公路上方坡面上产生几条平行等高线的裂缝，滑坡体两侧裂缝断续分布，总体上呈线状分布;公路路面产生多条弧形裂缝，多为拉张裂缝，在东侧边缘表现为挤压鼓胀裂缝，总体上呈较为明显的弧形，宽度约70m，最大水平位移约0.30m，最大垂直位移约0.10m;前缘锚杆挡墙基坑底部可见弧形滑面，滑坡体滑出约0.50m，总体上两边埋藏较浅，中间埋藏较深。

3 滑坡原因分析

1)地形条件:

公路上部与下部边坡的自然坡度 20°～42°，呈台阶状，上缓下陡，地表标高介于1 967m～2 008m之间，相对高差约 40m。坡体前缘正在进行挖方及相关的工程施工，具有较陡临空面，存在边坡失稳的地形因素。

2)地层岩土条件:

表部有厚度较大的素填土①层，结构松散，渗透性较好，强度较低，下伏粉质粘土②层及石英砂岩与泥岩互层③层，透水性差，为相对隔水层，其中泥岩及其风化物具浸水软化特性。场区内地下水主要贮存于素填土①层孔隙中，具上层滞水特性，沿原始坡面渗流，在层面上易形成强度较低的泥化层，存在边坡失稳破坏的潜在破裂面(软弱结构面)。

3)水的作用:

根据水对滑坡作用的不同，水的作用从地下水与地表水两方面来考虑。

地表水作用:从边坡的地质结构可以看出，边坡的素填土①层结构松散，富含地下水，顺坡方向具较大的水力坡度。且边坡的上部地层结构主要由这层土构成。

地下水作用:坡面景观植被有专人每天进行浇灌，从而使地表水顺人工填土的松散孔隙渗透到人工填土与粉质粘土(为相对隔水层)交界面，然后沿该面继续下渗，水的下渗不但增加了坡体本身的自重，同时软化了交界面土体，使其抗剪强度降低，特别是边坡失稳前的一场大雪，溶化后的水大量进入坡体，降低了坡体的稳定性。

4)施工原因:

场地北侧即机场道路下方原始地形较高，由于工程建设需要，在坡脚挖方平整场地，导致公路南侧形成高约7.0m的工程边坡，工程边坡采用锚杆挡墙支护，在挡墙基础开挖时，边坡高度增至8.0m～9.0m，对已产生路面裂缝、挤压鼓胀裂缝等变形迹象的边坡影响很大，变形有扩大的趋势。本来公路及下方坡体为抗滑段，由于工程建设的需要，进行了挡墙基础开挖，坡体使处于极限平衡状态的边坡的前缘临空，抗滑段阻力减小，原有的裂缝最终贯通，导致边坡失稳破坏。

4 滑坡治理方案与建议

1)公路上部边坡采用预应力锚索结构，公路下边坡采用抗滑桩结构的方法进行治理。以公路为界两滑坡已贯通形成一大滑坡，设计时，根据滑坡形成原因，为保证边坡的稳定分两滑坡来考虑，公路上部滑坡面采用预应力锚索，公路下部滑坡面采用抗滑桩来分别进行支护处理。

2)为防止滑坡的进一步发展，对已出现的公路裂缝进行如下处理:沿裂缝走向每隔 1.5m布置一根灌浆管，灌浆管长度为6m，采用水灰比为 0.4左右的纯水泥灌浆，视具体情况加入少量粗砂。

3)在上部坡体外侧设置一条 400×400的截洪沟、修复坡面被破坏的排水沟，以排走坡面的地表水，上部坡体坡脚处每隔10m设置一长度为 30m A70的水平排水疏干孔，以排出坡内积水。

4)地下水是边坡变形的主要影响因素，植物的灌溉用水是机场路下部坡体地下水的主要来源，因此建议清除坡内埋设的用于浇灌坡面植被的各种管道;在边坡施工过程中，不对坡面绿化浇水;完成边坡治理后，改变坡面景观植被的品种，以乔木或抗旱灌木为主，避免对坡面进行长期的灌溉。

5)建议在工程建设期间及完工后 1年～2年内，对边(滑)坡体及附近建(构)筑物采取长期监测措施。

5 滑坡预防与治理应注意的几个关键点

1)滑坡要治早治小，在滑坡变形初始阶段，就要调查清楚，早下按滑坡治理的决定，以防滑坡范围扩大。滑坡的发生和发展是一个由小到大变化的过程，防治边坡最好是把它消灭在初始阶段和萌芽状态。在此例的滑坡治理过程中，一直处于被动位置，直至滑坡面贯通，才采取有效的措施，延误了治理时机，造成了交通阻塞，施工延误，经济损失等后果。

2)防治滑坡最好遵循综合治理的原则。滑坡常常是在多种因素下发生的，而具体到每个滑坡又有其不同的主要作用和诱发因素，因此在本工程滑坡中，不仅考虑了滑坡的主要因素，也综合考虑其他因素，并采取其他相应的措施。如排水系统采用排水沟+水平排水疏干孔。

3)滑坡治理需综合考虑技术可行与经济合理。任何一项工程都应要求技术可行，经济合理，对于滑坡工程来说也不例外。在此滑坡中，设计单位提出了四个方案，但综合考虑安全、经济、工期等因素后，选取了上部用预应力锚索，下部用抗滑桩的方案。

[1] 大理市某边坡施工图设计阶段岩土工程勘察报告书[R].

[2] 边坡工程手册(上)[M].北京:冶金工业出版社，2009.

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