广西田林县某公路侧边滑坡机理及治理方案分析

作者简介：

秦修云（1984—），讲师，工程师，主要从事市政工程和工程造价工作。

摘要：文章以广西田林县某公路侧边滑坡治理工程为例，通过滑坡后的现场实际情况勘察，调研了滑坡处的水文地质条件，从自然因素和人类活动因素两方面分析了滑坡的成因和机理，提出了两种治理方案并对比其优缺点，同时从改良土性、截流治水和抗滑桩施工要素等方面总结了滑坡治理的策略和技巧，为类似工程提供治理思路和参考意见。

关键词：滑坡;机理;稳定性;治理措施

中国分类号：U418.5+5A140493

0 引言

在道路工程的施工过程中经常会遇到边坡处理问题，近些年由于边坡处理不妥、稳定性不足导致的滑坡事故时有发生，给国家和地方造成了巨大的经济损失，严重时还会危及人民生命安全。对于边坡失稳等地质灾害的防治工作，相关部门和人员已经开展了多年的研究，其中关于边坡稳定性分析方法、边坡失稳防治措施等方面已有许多先进的思路和技术。随着监测技术的不断进步，边坡的应力、变形、倾角、表面位移等参数的测量精度大大提升。除了传统的计算和监测手段，采用现代计算软件对边坡进行有限元模拟计算也成为一种主要的研究方法。依靠计算机强大的处理能力，能较好地模拟边坡的开挖步骤、地下水渗流等过程，弥补了传统研究方法的不足。但是各工程所处地理位置不同，而且在项目建设过程中，坡顶上部荷载和山体地形可能会随着时间的推移发生变化，导致在其他项目中适用的边坡防治措施在当前的项目中不再适用。如果不进行针对性的分析，而只是单纯仿照其他项目的处理措施只会引发更严重的破坏，这对于施工单位来说是非常棘手的问题。

因此，有必要针对项目进行专项研究，分析滑坡的发生原因，再设计出具有针对性的治理方案来保证滑坡的稳定性。本文以广西百色市田林县某公路侧边的滑坡事故为实例，对该滑坡发生的机理进行详细的分析，并基于分析结果提出具体的滑坡治理措施，总结关键的施工策略和施工技巧，为滑坡治理与修复工作提供一定的参考意见。

1 工程实例

1.1 滑坡概况

滑坡位置位于百色市田林县乐里镇324国道西侧，属城区范围，地理坐标为东经106°13′43.55″，北纬24°17′51.63″。该滑坡事故发生于2018年5月，滑坡长约200 m，宽约60～70 m，滑坡体平均厚度约为10.5 m，滑坡量约为15万m3，滑动主方向约260°，属于推移式土质滑坡。

滑坡发生后，对附近的一个小区造成严重影响，小区内靠路边的6栋居民楼发生倒塌，滑坡边缘松散的滑体土沿着冲沟向下游滑动，最远滑移距离约为120 m，掩埋冲沟下方居民房20余栋，损毁房屋30间，车辆近10辆。滑坡虽未造成人员伤亡，但造成经济损失高达1 000万元。

1.2 滑坡变形特征

滑坡总体呈现出两头小、中间宽的形状，滑坡后缘宽度约为55～70 m，滑坡舌宽约100 m，滑动距离为120 m。滑坡左侧壁长约70 m，高21 m，倾向200°，倾角60°～85°不等。左边界上方部分地基已悬空，建筑物出现不均匀下沉，紧邻居民楼倒塌，坡面陆续有土体剥落。滑坡右侧壁长约80 m，高约18 m，整体呈直线型，倾向140°，倾角为60°～70°不等。滑坡后壁形成高约15 m的陡坎，后边界倾向约250°～265°，倾角为65°～75°。

滑坡中存在鼓丘，主要位于滑坡前缘，呈扇形分布，滑坡体主要堆积在此处。在滑坡的左前部和右前部有两个较明显的鼓丘，隆起高度约7～12 m，面积约8 840 m2，分布不均，降雨累积使得冲沟下游处形成了堰塞湖。

滑坡发生后形成了高25 m、坡度45°～65°的高陡边坡，这对滑坡下缘的田林县政府办公楼以及多处民房有次生地质灾害的风险隐患。因此，对该滑坡进行治理，有利于消除滑坡下缘建筑物的安全隐患，保证人民群众的生命财产不受损失。

2 滑坡处水文地质条件

2.1 气象条件

田林县属亚热带季风气候区。近30年统计数据表明：当地年平均气温为16 ℃～17 ℃，年极端最高气温为42.2 ℃，年极端最低气温为-7.3 ℃，冬季在海拔1 200 m以上有降雪天气，每年约3～5次，每次3～5 d。境内东部雨量丰沛，多年平均降雨量达1 500～1 600 mm，北部、南部和驮娘江、西洋江等河谷地带降雨相对减少，年降雨量为800～1 200 mm。降雨总的特点是以浪平镇为降雨中心，向北部及南部呈环形降低。

2.2 地形地貌

滑坡区位于田林县乐里河左岸，属于低山地貌区，微地貌为山间沟谷。山顶高程约500～600 m，坡脚高程约280 m，相对高差约为220～320 m，地形切割强烈，山间冲沟发育。滑坡点原始地貌为冲沟，自然坡度较陡，约为20°～45°。植被以经济林木和灌木為主，局部为农作物。斜坡下部及冲沟处分布有居民房。坡前为高20～25 m的边坡，坡度约35°，坡面覆盖植被为灌木、桉树等。国道G324从坡上穿过，沿着国道两侧为城区居民房及单位办公楼等。

2.3 水文条件

田林县全县河流长866.3 km，河面宽30～100 m，河床高2～6 m，总流域面积为5 577 km2，水面面积为123.88 km2，多年平均流量为57.14 m3/s。滑坡点西南侧约500 m为乐里河，河面宽度约30 m，现状水深约1 m，两岸为宽缓的阶地，阶地宽约20～100 m。西北侧约1.2 km为乐里河支流启文河。据统计，乐里河百年一遇最高水位为278.24 m，滑坡区位于地势较高的斜坡上，自然地面高程为310.0～337.0 m，比乐里河水位高，不受乐里河洪水影响。

3 滑坡影响因素及失稳机理

经过勘察，滑坡区原始地形为冲沟，沟深约25 m，两侧为自然陡坡，坡度在30°～35°之间，坡脚无支挡措施，有较大的临空面。这说明滑坡前坡体并非处于极其稳固的状态，为发生滑坡埋下了地形因素方面的隐患。

滑坡体上方原始区域经历过人工回填，填充材料主要为碎石和粉质黏土，填方厚度约为25 m。但此前并未进行过专门的压实处理，土体处于松散状态，整体抗剪强度不高。基岩为强风化页岩，渗透系数较小，上下地层渗透系数相差较大。本次滑坡区后缘位于国道G324边缘，为本段地形最低点，降雨后的雨水多汇集于此。在滑坡前晚，受持续强降雨的影响，坑内积水深度最高已达到0.8 m。积聚的雨水通过填土孔隙和裂隙渗到填土内部，进一步降低了土体的抗剪强度。同时，当渗过黏土层的雨水遇到下层渗透系数较低的页岩后，雨水难以继续下渗，只能沿着接触面渗流，从而起到使坡体滑移的推动作用，当斜坡平衡条件被打破时，滑坡发生。

同时，雨水的渗入导致滑动面处土体孔隙水压升高，一旦滑坡发生时土体被剪切破坏、孔隙比减小，从而形成的高孔隙水压力难以在短时间内消散，因而土体出现剪缩变形，使得局部破坏转变为沿滑动面的整体破坏。

除了自然因素，此次滑坡事故的引发还有部分归咎于人类活动因素。在勘查区域未发生滑动之前，因为用地紧张，修筑建筑物过程中将原有的排水沟破坏，造成排水沟局部截断，无法将地表水排出滑坡区。尤其是遭遇连续暴雨时，地表水长期浸泡土体，降低了岩土体的抗剪强度，诱发了滑坡发生。

综上所述，本次滑坡的失稳机理为：原有松散地质体在地表及地下排水设施不完备的情况下，受长期降雨和短期暴雨影响，积水下渗至填土体内部，使填土抗剪强度降低并形成饱水软化带，从而使填土从前缘堆积坡面剪出，产生推移式滑坡。

4 滑坡治理方案比选

4.1 治理方案

通过对现场的调研，拟定以下两种治理方案对滑坡进行处理。在此，对其二者进行论证并对比其优缺点。

4.1.1 方案一

此方案采用反压回填、抗滑桩护脚阻滑、混凝土挡土墙和截排水的组合方式进行治理。

根据地灾点边坡现有情况，为避免滑坡后缘和两侧陡壁的继续滑塌，采用回填的形式进行反压消坡，按原地表高程约337.0 m回填，届时滑坡后缘陡壁和左右滑坡壁将被填平消除。

回填后左右滑坡壁和后缘陡壁被填平，消除了陡坡，[JP]但其前缘方向（滑坡区西侧）将形成高约30.0 m的填土边坡。为确保填土边坡的稳定性，拟采用1∶1.75的坡比进行分级放坡回填，并在回填时每0.5 m加入高韧聚酯有纺土工布进行加筋处理，增强填土边坡抗滑能力及浅表层抗冲刷的能力。

在填土坡脚处和坡内采用悬臂式双排桩和埋入式单排桩进行护脚。坡脚处悬臂式双排抗滑桩主要防止后期边坡坡脚软化后，边坡从坡脚剪出的可能性，同时抵抗和平衡填土边坡自身的主动土压力;埋入式抗滑桩主要预防后期因雨水滞留软化岩土体内而发生滑动的情况，此时埋入式抗滑桩可以先起到分段阻滑作用，减轻坡脚双排桩的抗滑压力。

采用明沟与盲沟相结合的排水系统进行排水。明沟主要起到疏导排泄和截流地表水的作用;盲沟主要起到排泄坡体内部水体的作用。双管齐下确保边坡受水体影响的可能性降到最低。

4.1.2 方案二

该方案采用悬臂式抗滑桩、锚索和截排水的方式进行治理。

在滑坡周界设置抗滑桩进行直接支挡，桩顶用冠梁连接，但抗滑桩后期外侧有20 m左右的不稳定填土，这就相当于抗滑桩悬臂有20 m（不稳定填土的被动土压力基本可忽略不计），因此后期桩身位移必定会很大，需配合锚索控制其变形，甚至局部变形较大时应结合内支撑体系进行位移限制。

采用抗滑桩直接支挡后，滑坡区形成了一个深坑，坑底基本为地表水排泄低点，因此后期主要采取明沟进行截流，疏导排泄地表水。

4.2 方案比选

两个方案的优缺点比较如表1所示。

从表1中可以看出，方案二虽然施工设备较简单，对施工单位的技术水准要求不高，但是治理后的效果不佳，原有的滑坡发生地无法加以利用，不利于周围村落的可持续发展。而方案一虽然在施工过程中存在部分技术难题，但是难度不大，只要选择有一定经验的施工团队并严格控制施工流程，就能达到预期要求。

综上，从安全性、治理后用地恢复性、自然生态性等因素综合考虑，该滑坡选择第一种设计方案进行治理，其设计简图如图1所示。[KH-*1]

4.3 滑坡治理策略与技巧总结

（1）在滑坡处理工作上，需要关注当地雨季来临的时间，降雨会导致施工难度增加并有可能出现新的滑坡险情，因此治理工作需要在雨季到来之前完成。

（2）治理滑坡需要先治理排水问题，滑坡后的坡体尚处于不稳定阶段，截排水措施应具备一定的抗变形能力，宜采用柔性措施作为临时截排水措施，并同步修建盲沟等永久性排水设施，用于引走降雨或附近居民生活用水产生的地表水，使之不能渗入边坡，同时也可考虑对修复后的边坡种植草皮进行护坡，增强边坡稳定性。

（3）应适当改善土层的力学条件，由于坡体已经产生滑动破坏，回填土方如果不经处理容易出现力学强度差、结构松散的问题，在对其治理时需要对回填土进行分层碾压或布设土工格栅，从而提升边坡土层的自稳性。对于抗滑桩的施工，应注意选择土质强度较高的地层作为桩端持力层，并保证桩端进入一定深度，确保抗滑桩能够有效发挥作用。

5 结语

本文以广西田林县某公路侧边滑坡治理过程为工程实例，对滑坡的失稳机理进行分析并对比了两种可供选择的治理方案，主要结论如下：

（1）滑坡总体呈现出两头小、中间宽的形状，滑坡量约为15万m3，滑动主方向约为260°，属于推移式土质滑坡。

（2）連续强降雨是导致滑坡发生的主要原因。降雨会降低坡体的力学强度，渗流引起的下层积水对滑动面起到推动作用，当平衡条件破坏后局部出现滑坡;此时土体被剪切破坏，导致孔隙比减小，土体被剪缩，使得局部滑坡转变为整体滑坡。

（3）采用反压回填、抗滑桩护脚阻滑、混凝土挡土墙和截排水的组合方式对该滑坡进行治理。在治理过程中应争取雨季前完工并注意排水问题，应适当改善土层的力学条件，严格控制抗滑桩的埋入深度和埋入位置。

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