勘查成果中提供的崩滑流灾害防治工程关键岩土指标浅析＊

陈小军，王笑然

（四川省煤田地质工程勘察设计研究院，四川 成都 610072）

1 引言

近年来，国内极端天气连续出现，导致山区地质灾害频发，据自然资源部2019—2021年地质灾害通报，2021年发生地质灾害4 772起；2020年发生地质灾害7 840起，地质灾害发生数量较2019年增长26.8%；2019年发生地质灾害6 181起，地质灾害发生数量较2018年增长108.4%。四川省是全国受地震和强降雨影响较大的省份，使得四川省地质灾害数量始终排在全国前列[1]，其中凉山州、阿坝州、甘孜州是受崩塌、滑坡和泥石流地质灾害威胁极为严重的区域，如2018年7月19日的盐源县桃子乡玻璃村七八组滑坡直接造成经济损失约1 300万元[2]，2019年7月和2020年8月的连续强降雨造成凉山州甘洛县国道、成昆线中断，人员和财产损失严重[3]，2019年8月20日，汶川县境内强降雨造成国道中断，多个乡镇通信、电力中断，人员伤亡和财产损失严重[4]。

为保护人民的生命财产安全，近年来，各级政府及相关部门对大量地质灾害隐患点进行了工程治理，但笔者在大量的治理工程检查核查中发现部分勘查技术人员在地质灾害勘查阶段给出防治工程相关岩土指标存在缺项漏项、与建议的防治方案对应性差、设计人员与勘查人员不同导致治理方案选择不一致等问题，从而导致治理方案适宜性或经济性较差。滑坡、崩塌和泥石流防治工程类型多样，但常见的滑坡防治工程类型主要包括重力式挡墙、抗滑桩（桩板墙、桩间墙）、格构锚固、锚杆（锚索）、截排水、支撑渗沟等[5-9]；常见的崩塌工程防治工程类型包括主动网、被动网、拦石墙、锚固、支撑、棚洞等[10-11]；常见泥石流防治工程类型包括拦砂坝、排导槽、防护堤、停淤围堤等[12-14]。当前滑坡、崩塌和泥石流的勘查和设计规范[15-16]主要针对其适用地质灾害类型提出了相应的勘查要求、勘查方法、试验方法、设计基本规定、防治工程设计要求、设计方案等，但未对防治工程所需岩土设计参数给出明确的说明，从而导致初步接触滑坡、崩塌、泥石流防治工作勘查设计人员对应该给出哪些建议指标不清楚，或给出的建议指标不完整、不规范，甚至存在错误等。

基于此，文章在分析总结相关规范、标准、手册等资料的基础上，结合工程实践过程的常见崩滑流防治工程类型，针对常见滑坡、崩塌和泥石流防治工程在勘查阶段应提供的关键岩土物理力学指标进行汇总分析，提出常见治理工程类型在勘查阶段应提供的关键岩土物理力学指标，以期为地质灾害勘查技术人员提供参考，为滑坡、崩塌、泥石流的防治工程设计提供较为完整且合理的岩土物理力学指标。

2 滑坡

滑坡是山区发育数量最多的一种地质灾害类型，且治理工程数量也最多。各种防治工程类型应在勘查阶段提供的关键岩土物理力学指标各有不同，如重力式挡墙、抗滑桩（桩板墙、桩间墙）、格构锚固、锚杆（锚索）、排水工程均需提供滑体土的天然重度和饱和重度，滑面（带）的内摩擦角和黏聚力，滑体土（滑带土）相对密度及含水量，而重力式挡墙工程还需提供挡土墙与地基的摩擦系数，地基承载力特征值；抗滑桩（桩板墙）工程需提供滑床重度、内摩擦角和黏聚力，地基系数，岩石单轴抗压强度；格构锚固工程需提供地基系数，岩石单轴抗压强度；锚索（锚杆）工程需提供岩石的单轴抗压强度；截排水沟工程需提供滑坡区的径流系数，支撑盲沟需提供支撑盲沟与地基的摩擦系数。勘查阶段应提供的常见滑坡防治工程的关键岩土物理力学指标见表1。

表1 常见滑坡防治工程的关键岩土指标汇总表

对于滑带土的抗剪强度，当滑坡处于稳定状态时，如该滑坡曾经未滑动，则内摩擦角和黏聚力应提供滑带峰值强度，否则应提供残余强度指标；当滑坡处于基本稳定状态时，如该滑坡曾经未滑动，则内摩擦角和黏聚力应提供滑带峰值强度，否则应提供残余强度指标；当滑坡处于欠稳定-不稳定状态时，应提供残余强度指标；未形成滑带的变形体提供滑体的抗剪强度指标。

当抗滑桩的嵌固段为较为完整的岩石时，勘查成果中应提供嵌固段岩石的单轴抗压极限强度，当为一般土体或风化严重破碎的岩层时，应提供滑床重度、内摩擦角和黏聚力。对于格构梁，当考虑为连续梁时，应按弹性地基梁计算，此时应提供地基系数。锚固工程中当需要根据锚固段岩层的强度确定锚固体与岩层之间的黏结强度时，可提供岩石的单轴抗压强度。

3 岩质崩塌

崩塌是发育数量较多的另一类地质灾害类型，尤其在高山峡谷地区常见。勘查阶段应提供的常见崩塌防治工程的关键岩土物理力学指标见表2。锚固、支撑、主动网等主动防护工程和被动防护网、拦石墙、棚洞工程等被动防护工程需提供岩土指标包括危岩体的重度、黏聚力、内摩擦角和岩石抗拉强度标准值。此外，锚固工程和主动网工程需提供岩石的单轴抗压强度，支撑工程需提供地基承载力特征值。采用锚固工程时，当需要根据锚固段岩层的强度确定锚固体与岩层之间的黏结强度时，可提供岩石单轴抗压强度。滑移型崩塌参见滑坡锚杆（锚索）工程提供。被动防护网需提供岩石单轴抗压强度；拦石墙工程需提供岩石单轴抗压强度，基底摩擦系数和地基承载力特征值（或者地基系数和岩石单轴抗压强度极限值）；棚洞工程需提供基底摩擦系数和地基承载力特征值。需要验算侧拉锚杆（锚墩）和上拉锚杆（锚墩）时，需要根据锚固段岩层的强度确定锚固体与岩层之间的黏结强度时，可提供岩石单轴抗压强度。采用桩板拦石墙时，参见滑坡抗滑桩执行。采用重力式拦石墙时，提供基底摩擦系数和地基承载力特征值。

表2 常见岩质崩塌防治工程的关键岩土指标汇总表

4 泥石流

泥石流是危害性较大，发生频率较高的一种地质灾害，常发生在降雨强度大，构造运动强烈，人类活动强烈等地区。拦砂坝（谷坊）、排导槽、防护堤、停淤围堤等防治工程应提供的关键岩土指标应涉及多个断面，特别拟设工程部位，包括泥石流流体重度，覆盖层或（和）基岩重度、内摩擦角和黏聚力，基底摩擦系数，地基承载力特征值，泥石流的流速、流量、一次泥石流过流总量、一次泥石流固体冲出物、冲起高度、弯道超高、整体或（和）大块石冲击力等。此外，排导槽和防护堤应提供局部冲刷深度。泥石流流体中含有大块石时，应提供泥石流整体冲击力和大块石冲击力。泥石流拟设治理工程部位各个断面的参数应全部提供，勘查中应特别注意泥位的调查。勘查阶段应提供的常见泥石流防治工程的关键岩土物理力学指标见表3。

5 结论

文章针对勘查阶段滑坡、崩塌、泥石流的常见防治工程建议中应提供的关键岩土物理力学指标进行了简要的总结分析，分析的结论如下：

（1）重力式挡墙、抗滑桩（桩板墙、桩间墙）、格构锚固、锚杆（锚索）、截排水、支撑盲沟等滑坡防治工程均需提供滑体土的天然重度和饱和重度，滑面（带）的内摩擦角和黏聚力，滑体土（滑带土）相对密度及含水量等岩土指标。此外，不同防治工程类型还需提供针对性的岩土指标。

（2）锚固、支撑、主动网等崩塌主动防护工程和被动防护网、拦石墙、棚洞工程等崩塌被动防护工程均需提供危岩体的重度、黏聚力、内摩擦角和岩石抗拉强度标准值等岩土指标。此外，不同防治工程类型还需提供针对性的岩土指标。

（3）拦砂坝（谷坊）、排导槽、防护堤工程、停淤围堤工程等泥石流防治工程应提供的关键岩土物理力学指标包括泥石流流体重度，覆盖层或（和）基岩重度、内摩擦角和黏聚力，基底摩擦系数，地基承载力特征值，泥石流的流速、流量、一次泥石流过流总量、一次泥石流固体冲出物、冲起高度、弯道超高、整体或（和）大块石冲击力等岩土指标。此外，排导槽和防护堤应提供局部冲刷深度。