某特大型滑坡地质灾害治理工程实践

于波

摘要：滑坡是广东省比较常见的地质灾害，此类地质灾害对滑坡体影响范围的群众、建筑物的生命财产安全构成严重威胁。本文以某典型特大型滑坡的治理设计实践，研究该滑坡的成因、类型，从安全、经济、施工等方面对治理方案选型进行了对比分析，介绍了该滑坡治理所采用的工程手段，供类似滑坡治理工程借鉴。

关键词：滑坡；地质灾害；治理工程

1.工程概况

广东省某特大型滑坡地质灾害位于广东某县某中学东北侧山体，教师宿舍楼、学校运动场、学生宿舍楼位于坡脚由北向南依次分布。受学校建设开挖山体及自然因素影响，该段山体多次在雨季发生滑坡，滑动摧毁了长约40m的挡土墙，造成了运动场南侧挡土墙开裂变形。滑坡为浅表性土质滑坡，滑坡主要发生在残坡积粉质为土层，平均坡度33°，平均倾向270°，滑坡体剪出口位于坡脚挡土墙，南北向全长约120m，后缘线高程分布121.5m～146.2m，与坡脚高差8m～33m，滑向纵长约55m，滑坡后缘陡坎高约0.5m～3.0m，滑坡陡坎前裂缝呈弧状，宽度10cm～30cm。滑坡前缘局部见隆起，后缘壁上局部见较明显擦痕，坡面有新发展的滑坡裂缝，滑坡稳定性差。该滑坡潜在经濟损失0.5亿元，受威胁人数1100人，按险情分级属于特大型滑坡。

2.地质环境条件

2.1气象

治理区多年平均降雨量1687.3mm，年最大降雨量2134.0mm，最小降雨量1102.8mm，历年日最大降雨量为264mm。

2.2地形地貌

治理区属丘陵地貌单元，坡地东面为山坡，坡脚的标高约为113.5m～116.3m，边坡最高点高程为205.62m，边坡南北横向长约270m，山体原始坡度约20°～30°，坡度呈运动场中间陡，然后向南北两端渐缓变化。人工削坡后，运动场段坡体由原始坡度25°～30°变化成30°～45°，最北侧两栋教师宿舍楼坡度基本无变化，为20°～25°，南侧学生宿舍楼段山体坡度亦基本无变化，为20°～22°。边坡基本为残坡积土组成的土质边坡，自然排水条件好。坡地位于一剥蚀残积丘陵上，地貌类型单一，覆盖层较厚，地形坡度削坡后局部偏陡，为滑坡的发生提供了有利条件。

2.3岩土分层及其特征

根据本期钻探揭露，勘查深度范围内岩土可划分为第四系全新统人工堆积（填土层）（Q4ml），第四系全新统滑动土（Q4del），第四系残坡积粉质粘土（Qel+dl），基岩为寒武系（ε），岩性为砂岩与页岩互层[1]。现自上而下描述如下：

（1）素填土（Q4ml）：棕黄色，松散，主要由粘性土组成，含碎砖块、杂石碎块。厚0.60m～0.80m，平均厚约0.73m。

（2）粉质粘土（滑动土）（Q4del）：棕黄色，可塑状，主要由粉粘粒组成，土质不均，局部夹少量碎砾石，遇水易软化分布于滑坡周界内，层厚1.00m～2.70m，平均厚度1.92m。

（3-1）粉质粘土（可塑）（Qel+dl）：棕黄色、褐黄色，湿，可塑状，主要由粉粘粒组成，土质不均，局部夹少量风化碎砾石，遇水易软化。层厚1.60m～8.90m，平均厚度4.77m，埋深0～2.70m。

（3-2）粉质粘土（硬塑）（Qel+dl）：棕黄色，稍湿，硬塑状，主要由粉粘粒组成，土质不均，局部夹少量风化碎砾石，土体遇水易软化。呈层状分布于风化基岩层上，揭露层厚1.00m～15.30m，埋深2.80m～7.50m。

（3-3）角砾（Qel+dl）：褐灰、褐黄色，饱和，多呈中密状，粗颗粒原岩以砂岩质为主。分布于坡脚风化基岩层上，揭露层厚0.50m～3.70m，埋深6.90m～19.80m。

（4-1）全风化砂岩（ε）：棕黄色，原岩结构基本破坏，矿物基本风化为粘性土，残余少量岩碎屑，岩芯呈坚硬土柱状，遇水易软化崩解。层厚1.40m～2.90m，平均厚度2.15m，埋深7.20m～10.40m。

（4-2）强风化砂岩（ε）：棕黄、褐黄色、棕红色，粉细粒结构，层状构造，风化裂隙很发育，部分矿物风化为粘性土，岩芯以碎块、块状、土夹岩块状为主，岩质极软，手可折断，遇水易软化崩解。层厚1.20m～12.30m，埋深0～15.90m。

（4-3）中风化砂岩（ε）：褐黄、棕黄、褐红色等，粉细粒结构，层状构造，由铁质、钙质及泥质胶结，节理很发育—发育，部分裂隙面铁锰质渲染，岩芯呈块状、碎块状，少量短柱状，岩质软，较易击碎。

（5-1）强风化页岩（ε）：灰色、褐黄色、灰黑色，泥质胶结，层状构造，风化强烈且不均匀，岩芯呈土状、碎块、块状，岩块手可折断。场地内与风化砂岩呈互层状分布，厚度变化大，揭露层厚0.40m～7.00m，埋深4.10m～23.00m。

（5-2）中风化页岩（ε）：灰色、褐黄色、灰黑色，泥质胶结，层状构造，多呈薄层状，层理厚1cm～3cm居多，风化裂隙很发育—发育，岩芯呈块状、碎块状，少量短柱状，锤击声闷，轻敲易碎。与风化页岩呈互层状分布，层厚0.80m～7.70m，埋深6.10m～26.10m。

2.4地下水

地下水主要为第四系残坡积土层的孔隙潜水和风化基岩的裂隙水，坡地地下水主要靠大气降雨渗流补给，以地表径流为主，少量渗入地下。坡地地下水主要以残坡积层孔隙潜水及基岩孔隙裂隙潜水形式存在，残坡积层粉质粘土层为弱透水层，角砾层为强透水层，全风化岩矿物多风化呈土状，透水性弱，属弱透水层。地下水位埋深为7.10m～21.20m，坡脚地下水位埋深约为12.30m～15.60m。

3.地质灾害现状特征

滑坡的坡高约8m～33m，滑坡长约为120m，滑坡体后缘存在陡坎，陡坎高约0.5m～3m；滑坡体上树木倾倒，杂乱无章；滑坡后缘前后存在拉裂缝，滑坡后缘陡坎前裂缝呈弧形，滑坡后缘陡坎后裂缝未联通；滑坡破坏了挡土墙，原滑坡前缘堆积体已被清理，滑坡剪出口即为运动场挡土墙底，运动场南侧挡土墙附近地表见隆起。判定为复合式浅层土质滑坡，以牵引式为主，表现为坡面张性裂缝发育，滑体上小下大呈塔状，局部（运动场南侧）推移式特征明显，表现为运动场南侧扶壁式挡土墙局部地表隆起。

据钻孔揭露，滑坡场地岩土体由残坡积土及砂页岩互层（ε）组成，由钻探成果显示现滑动土层主要为残坡积粉质粘土层，现滑动面在土层中，由多次滑动叠加成大滑坡体，现滑动土厚度约2m～5m。

由钻探成果和具有代表性的边坡地质剖面分析，计算推测边坡的最大潜在滑动面为残坡积层与风化岩层间，滑动面呈弧形，半径26.73m～37.72m，最大潜在滑面深度约8m。

4.治理方案选型比选

本工程地质灾害隐患点危害对象主要为坡脚学校师生，潜在经济损失0.5亿元，受威胁人数1100人，按险情分级属于特大型滑坡，按现行《滑坡防治工程设计与施工技术规范》（DZ/T 0219-2006）第5.1条规定，本地质灾害防治工程等级为I级[2]。根据该滑坡体的特征，治理方式可以采用削坡+格构梁+锚杆（索）的治理形式，也可以采用抗滑桩+锚杆（索）+截排水沟的治理形式。

4.1治理方案一：

采用削坡+格构梁+锚杆（索）+坡腳混凝土挡土墙+截排水沟+坡面绿化的支护型式。清理滑坡坡面堆积物，对边坡分级放坡支护，每级边坡坡高12m，每级设置2.0m宽平台，坡面采用锚索（锚杆）格构梁支护，一级边坡施工4排预应力锚索，锚索采用4×7φ5，锚索长度为20m～22m，水平间距为3.0m，竖向间距为3.0m。二级边坡下部施工2排预应力锚索，上部施工2排钢筋锚杆，锚索采用4×7φ5，锚索长度为22m～25m，水平间距为3.0m，竖向间距为3.0m；锚杆长度为18m，采用φ32钢筋，锚杆水平间距3.0m，竖向间距3.0m。根据边坡形态设截排水系统[3]。

4.2治理方案二：

采用抗滑桩+锚杆（索）+截排水沟的支护型式。在边坡125.00m标高处设置抗滑桩，抗滑桩尺寸为1.5m×2.0m，间距5.0m，长度为25m，共24根抗滑桩，桩顶设置冠梁及预应力锚索，锚索采用5×7φ5，锚索长度为35m，水平间距为5.0m[4]。根据边坡形态设截排水系统。

经治理方案比选，采用方案一进行详细施工图设计。

5.治理工程布置

设计DM4-DM4′剖面为滑坡主滑动剖面，坡度29°～37°，坡脚标高约+114m，坡顶标高约+149.5m。对滑坡分3级削坡，每级边坡坡高12.0m，一级平台标高+128.0m，二级平台标高+140.0m每级设置2.0m宽平台，坡面采用锚索（杆）+格构梁支护。一级边坡削坡坡率1∶1.80，施工4排预应力锚索；二级边坡削坡坡率1∶1.80，底部施工2排预应力锚索，上部施工2排锚杆；三级边坡削坡坡率1∶1.35，施工2～3排锚杆。锚索采用4×7φ5，锚索长度为20m～22m，水平间距为3.0m，竖向间距为3.0m，施工角度为25°，成孔孔径150mm；锚杆长度为12m～18m，采用φ32钢筋，锚杆水平间距3.0m，竖向间距3.0m，施工角度为25°，成孔孔径130mm。坡顶设置一道截水沟，坡脚挡墙墙顶、坡中平台设置一道排水沟，坡脚挡墙墙底设置一道排水暗沟。

治理工程完成后，受检的预应力锚索、钢筋锚杆抗拔力符合设计要求；治理工程施工期间及完工后近一年监测的位移量稳定，累计最大位移量点为16.15mm，累计最小位移量点为4.35mm，平均位移量8.56mm；累计最大沉降量为10.08mm，累计最小沉降量为1.47mm，累计平均沉降量3.79mm，变形趋于稳定，没有异常变形。治理工程的各主要技术指标实测值均在设计的允许范围内，滑坡临近坡体及坡脚邻近建筑物等均完好无变形[5]。治理工程实施后，经受了多次台风及暴雨的考验，消除了该滑坡地质灾害，获得了当地政府、群众的好评，取得了显著的社会效益、经济效益[6]。

6.结论

本工程通过对某特大型滑坡的成因、类型分析，对整体边坡设计了截排水沟及竖向跌水槽的排水系统，对滑坡体采用了分级削坡后采用锚索（锚杆）+格构梁的治理措施，消除了该滑坡地质灾害，达到了预期的效果[7]。本工程的成功治理，为治理该类浅层滑坡地质灾害积累了成功的实践经验。

参考文献：

[1]《滑坡防治工程勘查规范》（DZ/T 0218-2006）.

[2]《滑坡防治工程设计与施工技术规范》（DZ/T 0219-2006）.

[3]《建筑边坡工程技术规范》（GB 50330-2013）.

[4]郑颖.《边坡与滑坡工程治理》（第二版）.人民交通出版社.

[5]易顺民，梁池生著《广东省地质灾害及防治》（ISBN： 9787030263971）科学出版社.

[6]张建国，魏平新，等；《广东省主要地质灾害发育特点与防治对策》.中国地质灾害与防治学报， 2003， 14（4）∶44-48.

[7]刘会平，潘安定，王艳丽，骆丽芳，等；《广东省的地质灾害与防治对策》，自然灾害学报， 2004， 13（2）∶101-105.