贵州省黎平县空港新区世纪大道公路滑坡治理方案探讨

摘 要：【目的】查清贵州省黎平县空港新区世纪大道公路滑坡形成原因。【方法】根据工作区的地质环境条件、滑坡的规模和变形特征，开展了地形测量、水工环地质测绘、剖面实测和资料收集等工作。【结果】滑坡目前处于基本稳定状态，在暴雨状况下处于欠稳定状态。治理方案建议：抗滑桩+截排水沟。【结论】研究结果可为该滑坡或者类似滑坡的治理提供参考。

关键词：滑坡；稳定性；抗滑桩；截排水

中图分类号：P642.22 文献标志码：A 文章编号：1003-5168（2024）17-0106-05

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2024.17.022

Discussion on Landslide Control Scheme of Century Avenue Highway in Konggang New District of Liping County， Guizhou Province

FU Minghong1，2 YANG Luhui 1，2

（1.Guizhou Jianhai Geological Environment Engineering Co.， Ltd.， Duyun 558000， China； 2.104 Geological Brigade， Bureau of Geology and Mineral Exploration and Development of Guizhou Province， Duyun 558000， China）

Abstract： [Purposes] This paper aims to Find out the causes of landslide formation of century avenue highway in Konggang New District， Liping County， Guizhou Province， evaluate its stability and treat it in time to reduce the property loss of people around. [Methods] According to the geological environment conditions of the work area， the scale and deformation characteristics of the landslide， the topographic survey， geological mapping of the hydraulic ring， section measurement， and data collection work carried out. [Findings] At present， the landslide is in a basically stable state， and under the condition of heavy rain， it is in an unstable state. The treatment plan is proposed： anti-slide pile + interception and drainage ditch. [Conclusions] The results of this study can provide basis and reference for the treatment of this landslide or similar landslides.

Keywords： landslide; stability; anti-slide pile; interception and drainage

0 引言

近年来，我国地质灾害频发，给国家和人民生命财产带来巨大损失，造成严重社会影响，由于地质灾害的复杂性和不确定性，目前，治理滑坡的方法也越来越多样化。张忠俊［1］对吴家山滑坡采用了微型桩+截排水沟的治理措施。李斌［2］根据高边坡变形情况，对滑塌部位进行修整，并对土体进行反压，接着配合锚索、锚杆、客土喷播等综合防护技术，实现对高边坡的成功防治。秦龙等［3］对路基滑坡提出注浆与钢管桩联合加固方法，以此降低工程造价、减少施工周期。高章［4］对华阳社区滑坡经过稳定性计算后提出了桩板墙工程+水渠工程消除地质灾害隐患。本研究以贵州省黎平县空港新区世纪大道公路滑坡为研究对象，对其稳定性进行评价并提出防治措施。

1 研究区地质环境条件

1.1 研究区概况

研究区地处云贵高原向江南丘陵过渡地区，属中亚热带季风性湿润气候区，四季分明，冬暖夏凉。年平均降雨量为1 321.9 mm，集中于每年5至7月。年平均降雨量大于蒸发量。年平均风速1.9 m/s，全年以东北风为多，夏季盛行南风，冬季盛行东北风。主要灾害性天气有干旱、冰雹等。

研究区属中低山谷侵蚀-剥蚀沟谷地貌，区内地形切割较强烈，最高点位于滑坡区南西侧山坡坡顶，海拔为576.5 m；最低点位于滑坡区南东侧，海拔为480 m，相对高差为96.5 m。研究区属长江流域沅江水系亮江三级支沟，地表水系较发育，呈“树枝状”分布，多为季节性冲沟，在研究区内中部有一季节性冲沟，调查期间流量为0.1 m3/s［5］。

1.2 地质环境条件

1.2.1 地层。研究区出露的地层有青白口系隆里组（Qbl）、第四系（Q）。青白口系隆里组（Qbl）：岩性主要为灰色、灰黄色薄至中厚层板岩，强风化，岩层产状345°∠68°，岩石节理裂隙发育，岩体完整程度为较破碎，治理等级为Ⅳ级。第四系（Q）：主要为黄色残坡积物黏土夹碎石，主要分布于地势平坦的缓斜坡中，厚度0～4 m。

1.2.2 地质构造。研究区内无大的断裂构造，岩层呈单斜产出，倾向345°，倾角68°。基岩节理裂隙发育，岩体完整性一般，区域内无新构造运动活动痕迹，地质构造简单，其区域稳定性较好。

1.2.3 地下水补径排条件。研究区的潜水主要集中在青白口系隆里组（Qbl）板岩中。地下水埋藏深度受地形的变化而变化，研究区地下水埋深较深，约20 m。地下水的补给来源主要是大气降水，大气降水通过岩石中的通道—构造裂隙、风化裂隙及节理渗入成为地下水。地下水的补给量受季节变化影响。地下水接受大气降水补给后，沿岩层节理、裂隙等通道运移，最终排泄到亮江中。

1.2.4 岩土体工程地质特征。根据研究区内各岩组岩性、物理力学性质，工程地质岩组主要为松散岩类工程地质岩组和软质岩类工程地质岩组。松散岩类工程地质岩组工程地质性质差，力学强度低，区内表现为第四系残坡积物，以黏土夹碎石为主，且结构松散不稳定。软质岩类工程地质岩组主要为青白口系隆里组（Qbl）的板岩，该类岩组力学强度低，抗风化能力差，岩体稳定性和完整性均较差。

2 滑坡特征

2.1 滑坡规模形态及变形特征

根据实地调查发现，研究区内发育有2处滑坡，分别为HP1、HP2，具体分述如下。

HP1：空港新区世纪大道二期工程K6+500—K6+750段北东侧，滑坡前宽后窄，平面形态近似圈椅状，主滑方向239°，滑坡纵向长约60 m，平均宽约30 m，滑坡薄厚不均，平均厚约6 m，规模约1.04×104 m3，属小型牵引式土质滑坡，滑体为强风化板岩。滑坡体前缘标高506 m，后缘标高536 m，滑坡相对垂直高差30 m。根据现场调查，滑坡裂缝主要集中于后缘、滑体中部及底部，其中后缘裂缝（LF1）长26 m，呈半圆弧形，后缘错落坎高1～1.5 m，裂缝倾角80°，滑体中部发育一条横穿滑坡的拉张裂缝（LF2），总体走向140°，长约28 m，宽0.1～0.4 m，裂缝倾角83°，未见填充，同时，在滑体中部、底部均发育有不同长度的拉张裂缝，如图1所示。

HP2：空港新区世纪大道二期工程K6+500—K6+750段南西侧，滑坡平面形态呈圈椅状，滑坡前后缘宽度变化不大，主滑方向66°，滑坡纵长约65 m，平均宽度约18 m，滑坡均厚8 m，局部厚度达到11 m，规模约0.94×104 m3，属小型牵引式土质滑坡，滑体为强风化板岩。滑坡体前缘标高504 m，后缘标高545 m，滑坡相对垂直高差41 m。根据现场调查，滑坡裂缝主要集中于后缘、滑体中部及底部，其中后缘裂缝（LF3）长32 m，呈半圆弧形，后缘错落坎高0.8～1.0 m，裂缝倾角82°，滑体中部发育一条横穿滑坡的拉张裂缝（LF4），总体走向140°，长约21 m，宽0.1～0.2 m，裂缝倾角83°，未见填充，同时，在滑体中部、底部均发育有不同长度的拉张裂缝，如图2所示。

2.2 滑坡岩土特征

根据对滑坡体（HP1、HP2）地表调查、边坡开挖情况，确定了现状滑坡体的岩土结构特征。2处滑坡相对位置较近，且岩土特征相似，因此，对2处滑坡岩土特征统一描述，具体分述如下。

滑体：根据现场调查及浅井成果表明，滑体物质为强风化板岩碎石，碎、块石含量约60%，成分为板岩。粒径一般在5～10 cm，最大达20 cm，块碎石分布较均匀，大小差异性小。其中，HP1滑坡厚5～8 m，均厚6 m，HP2滑坡厚6～11 m，均厚8 m，结构松散至稍密。

滑带：滑坡刚发生明显变形，滑带土与上部滑体土物理力学性质基本一致，滑带为板岩强风化与中风化接触带。

滑床：青白口系龙里组（Qbl）：以灰黄、紫红色板岩为主，节理裂隙发育，岩石较破碎，岩层产状：345°∠68°。

2.3 滑坡边界

根据滑坡区所处的地形地貌结合变形特征来界定主滑坡周界。HP1滑坡体前缘标高506 m，后缘标高536 m，滑坡两翼以剪切裂缝为界；HP2滑坡体前缘标高504 m，后缘标高545 m，滑坡两翼边界以剪切裂缝为界。

2.4 滑坡成因分析

结合该滑坡的变形特征与环境地质条件的综合分析，滑坡形成原因主要如下。

①公路建设对边坡前缘进行开挖，滑坡前缘临空，其为滑坡形成的主要原因；②根据现场实际调查，该滑坡体的滑面物质成分主要为强风化板岩，其力学强度低，抗风化能力差，地表水入渗至此形成饱水带，进一步降低滑体、滑带的力学强度，此为滑坡形成的内在原因；③降雨是滑坡形成和变形加剧的直接原因，根据调查走访，该滑坡在形成滑坡前发生过强降雨，降雨沿地表入渗，增加滑体自重，同时浸泡、软化滑面，使其力学强度降低，久而久之，软弱结构面贯通，滑坡发生变形乃至失稳；④根据实地调查，HP1和HP2范围内为断层经过，岩体破碎、强风化，其为滑坡发生的内在原因。

综上所述，该滑坡是由于公路建设对前缘进行开挖，前缘阻滑段临空，加之大气降雨入渗，对其进行浸泡、软化，降低其力学强度，软弱面贯通，最终边坡失稳变形。

3 滑坡稳定性评价

3.1 参数选取

滑坡所处的区域属于稳定地段，因此不考虑地震对滑坡的影响。暴雨滑体饱水，渗透性较大，仅考虑饱水时滑体重度和滑带土的抗剪强度，选取天然（工况Ⅰ）、暴雨（工况Ⅱ）2种工况来计算。根据滑坡结构面结合程度及结构面类型，通过试验综合考虑，最后确定该滑坡在工况Ⅰ状况下黏聚力为13.5 kPa，Φ值取28°，重度22.5 kN/m3；在工况Ⅱ下黏聚力为13.0 kPa，Φ值取26°，重度25.5 kN/m3。

3.2 稳定性计算

结合现场勘查及剖面分析可看出，滑动面为中风化与强风化板岩接触面，滑体厚度较大，因此采用毕肖普法计算其稳定性，计算模型如图3所示。

3.3 计算结果及评价

滑坡稳定性计算结果见表1。由表1可知，HP1在天然状态下滑坡稳定系数K＝1.112，整体处于基本稳定状态；但是在暴雨状态下滑坡稳定系数K＝1.011，属于欠稳定状态，则表明滑坡在外界条件影响下失稳变形的可能性较大，与现场调查情况相吻合；HP2天然状态下滑坡稳定系数K＝1.113，整体处于基本稳定状态；暴雨状态下滑坡稳定系数K＝1.029，属于欠稳定状态，滑坡失稳变形的可能性较大。对于HP1和HP2应该立即采取切实可行的治理措施，以确保滑坡周边生命财产安全。

4 治理方案探讨

本研究通过实地详细勘察，工程地质测绘，勘查、试验测试、收集研究区内已有的地质基础数据等方法，对滑坡的危险性、稳定性进行模型化定量评价，确定科学合理的治理方案，保障空港新区世纪大道二期工程的正常通行。由于该区地质环境较脆弱，对滑坡区采用1∶1 000的地形测量等测试方法进行详细勘查。认真分析滑坡体的成因、运行机制、变形特点，以及边界条件，在室内通过专业软件，并结合滑坡体的模型进行全方位的综合分析，从量化的角度确定滑坡体的稳定性，为滑坡体的治理提供依据。

4.1 设计标准

该滑坡防治工程设计安全等级为二级，设计暴雨重现期取20年，校核暴雨重现期取50年，本次计算工况Ⅰ：KS=1.25；工况Ⅱ：KS=1.20。

4.2 设计参数

本次防治工程的设计参数滑体天然重度：22.5 kN/m3，饱水容重为25.5 kN/m3；外部动荷载0 kN，滑带土抗剪强度指标：天然状态：黏聚力C=13.5 kPa，内摩擦角φ=28°；饱和状态：黏聚力C=13 kPa，内摩擦角φ=26°

4.3 治理工程设计

为保证2处滑坡的稳定性，提高滑坡体整体安全系数，考虑选用“抗滑桩+截排水沟”治理工程［6］（如图4、图5所示）。

4.3.1 抗滑桩工程。在滑坡体前缘布置一排抗滑桩，共21根桩，均为全埋式，桩长13.5 m和14 m，受荷段长7 m，锚固段长6.5 m和7.0 m，桩中心间距4 m，桩截面尺寸1.5 m×2.0 m，采用钢筋混凝土浇筑，桩混凝土强度等级为C30。为保证抗滑桩整体稳定性，在抗滑桩顶部设置一排连接梁，连接梁分别从编号K1号桩至K10号桩和编号K11号桩至K21号桩，连接梁截面尺寸1.0 m×2.0 m，长79 m。

4.3.2 截排水沟工程。为防止坡体外围雨水对滑坡造成进一步冲刷、浸润等，在滑坡外围布置截、排水沟，将水流截排至已有排水沟中。本次设计排水沟总长818.5 m，截、排水沟均采用C25混凝土浇筑。通过计算得到截排水沟断面设计尺寸为：截排水沟断面为矩形，宽1 m，沟深1 m，沟底沟邦厚0.25 m，两侧沟邦厚0.25 m，总长344 m，采用C25混凝土浇，截排水沟砌筑时满足排水要求。截断面尺寸见表2。

为防止由于温差及不均匀沉降产生裂缝，对排水沟进行分缝，约15～20 m设置一分缝，缝宽2 cm，缝内填充沥青麻丝。为保障沟渠的稳定，开挖深度和宽度应大于沟渠的设计深度和宽度，如遇饱水土体等软土地基，应开挖清除，并填土并夯实。两侧进行回填和夯实、削坡处理。

5 结论

①世纪大道滑坡前缘、中部及后缘均出现了不同深度、不同规则的多条张拉裂缝，且在滑坡中部局部下错滑移，进而可能引发整体滑坡的发生，严重影响了公路建设施工现场人员及车辆。威胁人员为50人，威胁财产约1 000万元。危害等级为三级。

②该滑坡在天然状况下稳定系数K＝1.112，整体处于基本稳定状态；暴雨状况下稳定系数K＝1.011，稳定状态为欠稳定，滑坡失稳变形的可能性较大，与滑坡变形现状吻合。

③经过现场勘查结合数据分析，最终提出治理方案为抗滑桩+截排水沟。

参考文献：

［1］张忠俊.贵定县吴家山滑坡治理工程探讨［J］.中国新技术新产品，2023（11）：129-131.

［2］李斌.高边坡综合防护及滑坡治理分析［J］.浙江水利水电学院学报，2023，35（6）：60-66.

［3］秦龙，廖俊，许源华.注浆与钢管桩联合加固在高速公路路基滑坡中的应用［J］.北方交通，2023（12）：35-38.

［4］高章.宣州区溪口镇华阳社区滑坡地质灾害治理研究［J］.地下水，2023，45（6）：171-173.

［5］付明宏.贵州省黎平县空港新区世纪大道二期工程K6+500—K6+750滑坡应急治理工程勘察与施工图设计［R］.贵州省地质矿产勘查开发局一〇四地质大队，2017.

［6］李川.探讨地质灾害滑坡治理工程中抗滑桩的应用［J］.中国金属通报，2023（6）：144-146.

收稿日期：2023-12-11

作者简介：付明宏（1987—），男，本科，助理工程师，研究方向：水工环水文地质、工程地质和环境地质。

通信作者：杨鹭慧（1997—），女，本科，助理工程师，研究方向：水文地质、工程地质和环境地质。