西藏某水泥厂边坡倾倒蠕滑变形岩体的应急治理

郭 建 平

(中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，四川 成都 610072)

1 工程概况

某水泥厂位于西藏高原，海拔3 560～3 800 m，属高原窄谷地貌。由于地形条件限制，水泥厂选址于宽约70～120 m的河谷口。因水泥库基础开挖对边坡进行了切脚施工，边坡出现了局部变形破坏，故对边坡进行了两次加固支护，后期由于暴雨作用，边坡后缘及周边均出现了裂缝，坡体表部发生变形，局部失稳滑塌。地表监测表明：边坡呈现整体蠕滑变形，急需开展边坡应急抢险工作。

2 边坡倾倒蠕滑变形的应急治理

2.1 地质条件

该边坡为三面临空的凸出山脊，坡脚顺沟长约250 m，坡顶高程为3 800 m，坡高约230 m，坡度为40°～50°。地层岩性主要为二叠系上统妥坝组的泥质粉砂岩、粉砂质泥岩与页岩互层，正常岩层产状为N5°～20°W/SW∠50°～55°，反倾山内。边坡变形主要表现为坡面张拉裂缝、边坡下坐变形和前缘的局部垮塌等。边坡变形边界后缘以顶部高程3 720 m张拉裂缝为边界，两侧以侧向变形裂缝为边界，下部以3 600 m高程断层为边界，蠕滑变形体水平深度约为为35～45 m，变形体体积约62万m3。变形岩体呈碎裂-散体结构。

2.2 边坡变形成因机制分析及稳定性评价

笔者综合勘察成果分析认为边坡变形的主要原因有：(1)该段边坡为一早期倾倒变形体，倾倒变形水平深度约50～60 m，倾倒变形后，岩体呈碎裂-散体结构，边坡稳定性变差。(2)边坡原始地形坡度为40°～50°，设计开挖坡比为1∶0.5，边坡开挖切脚挖除了原倾倒变形体下部的抗力体部分是导致边坡浅表强倾倒岩体产生蠕滑变形的主要原因。(3)岩体呈散体-碎裂结构，具有一定的透水性，降雨以及受两侧支沟沟水下渗导致边坡岩土体力学强度降低，进一步恶化了边坡稳定条件。(4)边坡蠕滑变形水平深度为35～45 m，而前期支护深度最大为25 m，支护强度明显不足。

应急监测显示：10 d累计位移量为43.6～54.1 mm，日最大变形量为8.6 mm/d，表现为整体蠕滑特征。计算分析成果表明：天然工况边坡的稳定性系数为1.02，边坡处于临界稳定状态；暴雨工况为0.96，边坡不稳定。综合分析认为：边坡处于欠稳定状态，暴雨工况下为不稳定，整体失稳下滑的风险较大，需采取有效的工程措施对边坡进行工程处理以确保工程安全。

2.3 应急治理方案的制定与实施

为防止蠕滑变形岩体受持续降雨、融雪等地表水下渗的不利影响，恶化边坡稳定条件，应急治理需在汛期前完成。应急治理过程中，应保证边坡不发生整体失稳和前缘不出现较大规模的垮塌，所拟定的应急治理的边坡稳定性系数在暴雨工况下应达到1.05。本次应急治理方案拟定了以下工程措施。

(1)封闭变形裂缝。对坡面裂缝清挖深度不小于0.3 m，两侧开挖宽度不小于1 m，裂缝回填后再铺设塑胶布用于隔水，防止地表水下渗，完成铺设后再回填0.3 m厚的土层压重。

(2)编制袋装碎石土压脚。压脚坡高15 m，底宽7 m，顶宽6 m，外侧控制坡比为1∶1.2，编织袋装碎石土内土粒含量控制在10%以下以利于排水。为便于施工，装袋重量不宜超过50 kg。施工过程中，结合现场应急监测成果进行动态调整堆载压脚高度。

(3)坡顶削坡减载。在压脚的基础上，通过对开挖到不同高程的边坡进行减载稳定性验算，压脚15 m高需削坡减载至3 690 m高程，基本满足应急治理稳定系数1.05的要求。应急减载开口线高程为3 750 m， 20 m高差设置1级宽2 m的马道，共3级。

变形边坡外侧周边设置截水沟，在3 690 m高程平台内侧和每级马道内侧设置一排水沟与周边截水沟相通。

2.4 应急治理方案的实施

鉴于应急抢险工期紧张、加之西藏高原气候，工作环境恶劣，压脚堆载只能采取人工堆载，效率较低，堆载15 m高难度较大，实际堆载高度为5 m。其余应急治理方案均按照设计要求在汛期来临前完成。通过应急治理，保证了边坡在汛期的安全运行。但由于堆载高度不足，在汛期强降雨后，边坡局部仍有加速变形趋势，急需对边坡进行永久治理设计。

3 结 语

笔者通过对蠕滑变形岩体成因机制及稳定性进行了分析，提出了合理的应急治理措施，该应急治理措施实施后效果明显，保证了雨季边坡的安全运行，为永久治理设计赢得了时间。