广元市朝天区马家河滑坡治理方案研究

刘康林，万利晏

(四川华地建设工程有限责任公司,四川 成都 610081)

0 前 言

山体滑坡是严重威胁人民生命财产的最频繁的自然灾害之一。为减少滑坡的危害，保障人民的生命财产，需要对滑坡进行的合理的稳定性分析与计算，并采用相应的可靠、经济的治理措施，防止滑坡的发生。本文以四川省广元市朝天区马家河滑坡治理工程为例，通过分析滑坡特征、变形原因、稳定性状态，在参考其他类似滑坡治理方案的基础上[1-3]，对其治理方案进行比选，为滑坡治理选取合理的治理方案。

1 滑坡区概况

1)地形地貌。勘查区最高海拔约850 m，位于勘查区西南侧；最低点海拔高程为697 m，位于西北侧马家河河谷，高差达153 m。区内地形高陡，平均地形坡度为25°，总体坡向为355°。勘查区内斜坡地貌和顺向斜坡结构，阶状斜坡区局部陡缓相间，临空条件发育，为马家河滑坡的发育提供了地形地貌条件基础。马家河滑坡即发育于第二级居民房屋平台及其以下区域。

2)地质构造和地震。勘查区属摩天岭-米仓山东西向构造带和龙门山北东向构造带的交汇处，区内褶皱发育。广元市朝天区地震动峰值加速度0.1g，地震动反应谱特征周期为0.40s，抗震设防烈度Ⅶ度。

3)地层岩性。马家河滑坡勘查区内出露的地层自上而下分布为第四系全新统滑坡堆积物(Q4del)碎块石土地层、第四系全新统残坡积物(Q4dl+el)碎块石土地层、寒武系邱家河组中段(∈q2)岩性为含炭硅质板岩、变质砂岩等。

4)气象水文条件。勘查区多年平均降雨量约为750 mm。2009年“7.17”暴雨期间，根据雨量监测统计，项目区内降雨量达215.4 mm。

勘查区主要有马家河及竹林沟两条河沟。其中：马家河为嘉陵江二级支流，位于勘查区北侧，马家河滑坡前缘。河道常年有水，枯季水位约0.3 m，流量为15 L/s。暴雨最高水位为2 m，流量为5 m3/s。洪水期间，河道水位涨落对滑坡稳定性有一定影响；竹林沟则位于勘查区东侧，马家河滑坡东侧边界处，为季节性冲沟，汇入马家河。该沟道深2～7 m，宽2～15 m。根据访问，暴雨条件下，该冲沟内洪水位约0.3 m，流量为0.3 m3/s。

5)人类工程活动。勘查区位于农村聚居点处，人类工程活动较强烈。区内居民房屋建设过程中经常开挖斜坡，诱发斜坡失稳。马家河滑坡在20世纪50年代即由于后缘人工引水水渠的渗漏诱发了滑坡的失稳变形。

2 滑坡特征

马家河滑坡平面形态近似长方形，滑坡长度为223 m，横向宽度90 m，主滑方向347°～359°，滑坡面积1.74×104m2。根据勘查，滑坡平均厚度12 m，体积约20.9×104m3，为中型滑坡。马家河滑坡区内发育2处次级滑坡(1#次级滑坡与2#次级滑坡)，其中：1#次级滑坡宽度为70 m，长度为30 m，面积为0.2×104m2，平均厚2.4 m，体积为0.48×104m3。2#次级滑坡宽度为90 m，长度为73 m，平面面积为0.45×104m2，平均厚5 m，体积为2.25×104m3。

1)滑体特征。1#次级滑坡位于马家河滑坡后部，其滑体物质为残坡积土，岩性为粉质黏土夹碎块石。2#次级滑坡位于马家河滑坡中部，其滑体为滑坡堆积土，岩性为粉质黏土夹碎块石。

2)滑带特征。1#次级滑坡滑带岩性为灰红色、灰褐色粉质黏土夹碎块石，碎石为强风化炭硅质板岩。2#次级滑坡滑带岩性为粉质黏土夹碎块石，母岩为强风化炭硅质板岩。

3)滑床特征。马家河滑坡滑床主要为寒武系邱家河组中段(∈q2)，岩性为变质砂岩，产状为345°∠33°。1#次级滑坡和2#次级滑坡滑床则主要为强风化炭硅质板岩，其母岩岩性为薄层状炭硅质板岩、岩体破碎、节理裂隙发育，局部呈架空。图1为滑坡主轴断面图。

图1 滑坡主轴断面图

3 滑坡稳定性分析及评价

采用传递系数法进行稳定性计算分析，计算时取滑坡的单位宽度为1.0m，由此简化为二维问题。

3.1 计算工况

工况Ⅰ(天然工况)，按勘查时取得的现状资料评价，由于目前滑坡区地下水较丰富，因而计算和评价时考虑荷载为：自重+天然状态地下水，安全系数取1.10。

工况Ⅱ(暴雨工况)，按持续暴雨条件下，地下水水位继续升高，滑体1/2～2/3饱水的情况进行计算和评价，考虑荷载组合为：自重+暴雨状态地下水，安全系数取1.05。

工况Ⅲ(地震工况)：按现状条件叠加地震荷载进行计算和评价，考虑荷载组合为：自重+天然状态地下水+地震，安全系数取1.02。

其中，工况Ⅰ与工况Ⅱ为设计工况，工况Ⅲ为校核工况。

3.2 滑面确定

根据本次勘查以及室内分析认为：马家河滑坡属一处古岩质滑坡。在历史上呈产生过大规模的失稳变形破坏。

本次反算工作将区内地形恢复至滑移前原地形，同时取稳定性系数为0.99～1.01进行滑带土参数反算。

3.3 岩土参数

1)滑体重度。根据室内试验结果，滑体土天然重度19.5 kN/m3，饱和重度20.5 kN/m3。

2)滑带土抗剪强度。滑带土抗剪强度通过室内试验、反演计算综合取值，见表1。

表1 滑带抗剪强度综合取值表

3.4 计算结果

表2为滑坡稳定性和剪出口剩余推力计算结果。

表2 滑坡稳定性计算及评价结果汇总表

由表1可见，1#次级滑坡在2-2′剖面工况Ⅰ条件下剩余下滑力最大，为6 kN/m。由于推力较小，适合采用抗滑支挡措施进行治理。其他工况下滑坡剩余下滑力在0～4 kN/m。

2#次级滑坡在2-2′剖面工况Ⅰ条件下剩余下滑力最大，为29 kN/m。适合采用抗滑支挡措施进行治理。其他工况下滑坡剩余下滑力在11.4～28.5 kN/m

4 整治方案设计

4.1 1#次级滑坡

由于1#次级滑坡处于欠稳定～基本稳定状态，并且推力较小，因此在其前部采用挡土墙进行治理于次级滑坡前缘、小路外侧(高程801m～803m)布置一道挡墙，总长69.2m，分A、B两型，其中，A型挡墙布置于东侧，长27.3m，B型挡墙布置于西侧，长41.9m。挡土墙布置见图2。

4.2 2#次级滑坡

在2#次级滑坡前部采用抗滑支挡措施进行治理。针对2#次级滑坡地形地貌以及剪出口分布位置，建议支挡工程错台布置。

1)在2#次级滑坡东侧马明相房屋前侧坡脚布置一排抗滑桩工程进行支挡。采用A、B两种桩型，其中A型桩5根， B型抗滑桩共布置3根，具体参数见表3。

图2 治理工程平面布置示意图

2)对2#次级滑坡中部、西部前侧布置C、D、E三种桩型抗滑桩工程进行支挡。其中C型抗滑桩布置于2-2′剖面两侧，共布置3根；D型抗滑桩布置于2-2′剖面东侧，位置较初设前移约3 m，共布置4根；E型抗滑桩布置于3-3＇剖面两侧，位置较初设前移约3 m，共布置2根，具体参数见表3。

表3 抗滑桩参数表 单位：m

5 结 语

1)滑坡区地形临空条件发育、顺向坡结构、软弱夹层发育、岩土体结构松散和地下水活动较强烈等因素为滑坡的发育提供了基础条件，而区内2008年“5.12”地震的影响，区内岩土体结构更加松散，物理力学性质降低。并且在强降雨或地表水体入渗条件下，地表水入渗滑体，使区内松散土体呈饱和状态，岩土体物理力学性质进一步降低，从而诱发区内滑坡失稳变形。

2)针对滑坡的变形特征和稳定性、剩余推力计算结果，提出两种整治方案。通过主要经济技术指标比较，方案一投资费用较小，地质灾害也得到了有效治理。

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