潘国华

(四川省地质矿产勘查开发局一一三地质队，四川 泸州 646000)

滑坡地质灾害的存在给人类生命财产安全造成极大的威胁,滑坡地质灾害的发生常常让生命财产安全受到巨大的损失[1]，所以滑坡勘查和设计工作十分重要。要精确掌握滑坡的实际情况，要了解滑坡成因机制和一般发生规律，并做好滑坡勘查工作。通过勘查研究分析相关参数，并严格按照以人为本等基本原则制定合理可行、经济可靠的治理方案，从而会有效避免滑坡地质灾害的发生。

1 滑坡基本特征

滑坡相对高差75 m，地形坡度20°～25°。滑坡顺坡长约190 m，平均宽约100 m，面积约1.9×104m2，滑体厚度8～12 m，平均厚度约10 m，总体积19×104m3，属中型岩质滑坡。

滑体上覆松散堆积层较薄，粘土夹少量碎石，厚约0.2～0.3 m，紫红色、湿、可塑、松散、碎石含量在5%～10%，粒径在2～10 cm，棱角状，无分选性。揭露滑带为软弱夹层，主要为薄层状粘土岩构成。由于软弱夹层主要沿层面发育，故主要呈直线型，厚度一般0.3～0.5 m，滑床岩石无明显滑动痕迹，岩性为粘土岩。

滑坡对坡体生态涵养林造成破坏，威胁前缘老G213公路，严重影响人民群众出行安全，威胁资产约400万。危害对象为三级，防治工程等级确定为三级。

2 勘查技术方法

勘查工作遵循地形测量→工程地质测绘→工程地质勘探→综合分析→报告编制的工作流程。通过工程地质测绘、钻探等手段对滑坡进行了全面勘查。

3 滑坡成因机制分析

滑坡的发生，主要具有地形地貌[2]、斜坡结构、工程地质和水文地质条件等四个方面的基础条件。

首先，在地形地貌方面，滑坡区纵向上呈阶状斜坡地貌，地形临空条件发育，为滑坡发育提供了有利的地形条件。在斜坡结构方面，该区为顺向斜坡结构，且层面倾角小于边坡坡角，属易发生滑坡的斜坡结构类型。在工程地质条件方面，软弱-半坚硬粘土岩有软弱泥化夹层分布，成为控制滑坡变形的重要结构面。在水文地质方面，区内降雨丰富，当坡体出现裂缝，降雨入渗沿软弱夹层径流，常成为引起滑坡变形的重要因素。由于该区具备上述四个方面滑坡发育的基础地质条件，一旦降雨等不利因素具备，即可能引发滑坡变形。

4 滑坡稳定性评价

4.1 滑坡稳定性宏观判断

滑坡后缘左侧基岩拉裂解体，坡体树木歪倒；滑坡左侧边界出现剪切裂缝，下错不明显；滑坡后缘右侧边界剪切下错，下错约1.5～3.5 m；滑坡中部下错明显，基岩拉裂解体，部份顺坡滑动滚落；滑坡前缘坡顶裂缝变形加剧，前缘中部出现滑塌变形，堆积至公路内侧排水沟。

综上所述，目前滑坡整体处于基本稳定状态，在暴雨、地震等不利条件下，整体处于欠稳定状态。

4.2 稳定性计算

4.2.1 计算参数选取

根据工程地质类比，滑体基岩碎裂，综合加权取值，滑体天然容重为24.5 KN/m3，饱和容重为24.9 KN/m3。

计算参数结合参考类比类似案例的滑坡稳定性计算参数，根据滑坡区地质环境条件、不同部位滑带结构特征、性状、坡体变形破坏特征、空间变化情况等进行综合确定。

滑带反算值：在暴雨工况下滑坡稳定系数1.00～1.05进行反演。根据反演求得暴雨工况滑带参数取值如下： C=14.2 kPa，φ=16.2°。

类比实例选择了项目区附近滑坡的计算参数，综合上述因素，软弱夹层计算参数取值为天然状态C值15.1 kPa，φ值17.1°，饱和状态C值14.2 kPa，φ值16.2°[3]。

4.2.2 计算模型

根据《滑坡防治工程勘查规范》(GB/T32864-2016)，本次滑坡稳定性计算采用以极限平衡理论为依据的折线形滑面条分法和传递系数法来计算。

4.2.3 滑坡稳定性评价

各工况条件下滑坡稳定性系数计算结果见表1。对滑坡各剖面进行推力计算，计算结果统计见表2。

表1 滑坡稳定性计算及评价结果汇总表

表2 滑坡推力计算结果汇总表

5 滑坡设计

5.1 滑坡治理原则

(1)防治并举，消除隐患的原则

通过前述分析与评价，在不利工况下(连续降雨和强降雨)处于将产生失稳破坏，为尽快消除地质灾害隐患，对该滑坡采取一定的工程措施是必要的。

针对该滑坡变形破坏特征和受保护对象，合理控制，科学设计、科学施工，抑制不利因素的发展，同时发展有利因素，达到以防为主，防治并举的目的，从而消除地质灾害隐患。该滑坡治理工程应根据滑坡规模、地质结构、变形特征、稳定性和危害性，并结合地质灾害区的工程地质条件、危害对象、周围环境和施工条件，本着技术可行、经济合理、施工方便的原则，分别采用不同的防治措施进行防治，消除安全隐患。

(2)经济合理、安全可靠的原则

滑坡治理工程应以保护环境、美化环境为原则，密切配合当地总体发展规划，精心布置，合理设计，力求工程技术措施可行，特别是与当地实际地形结合起来，做到尽量减少工程费用。另一方面，治理工程必须安全可靠，彻底根治灾害，不留隐患。因此，在选择治理工程措施时，首先应考虑对灾害体稳定性影响较大的因素进行有针对性的防治。

(3)防治方案应符合因地制宜，就地取材，节省防治费用的原则。

5.2 滑坡治理设计方案

(1)应急治理工程方案：“桩板墙+公路排水沟修复”。

(2)桩板墙：布设于公路排水沟靠山侧，采用一排抗滑桩进行支挡，桩间设挡板，拦截滑坡前缘陡坡碎裂基岩局部落石，兼有拦石墙功能。

5.3 分项工程设计

5.3.1 桩板墙

1)工程布置

选择布置于滑坡前缘，公路规划区外侧区域，根据拟设支挡工程部位下滑力大小，设计3种桩型和3种挡板。

2)设计荷载

在设计工况下(暴雨工况)，选择设桩处剩余下滑力做为设计荷截。

1-1’剖面设桩处滑坡剩余下滑力364.5 KN/m, 主动土压力180.1 KN/m, 设计荷载364.5 KN/m,设计A型抗滑桩支挡；2-2’剖面设桩处滑坡剩余下滑力583.5 KN/m, 主动土压力127.6 KN/m, 设计荷载583.5 KN/m,设计B型抗滑桩支挡；3-3’剖面设桩处滑坡剩余下滑力256.3 KN/m, 主动土压力93.3 KN/m, 设计荷载256.3 KN/m,设计C型抗滑桩支挡。

3)结构检算

(1)A型抗滑桩检算

A型抗滑桩布置于1-1’剖面滑坡前缘，公路规划区外侧附近，A型抗滑桩受荷段长6 m，锚固段长3 m，单根总桩长9 m，桩心间距5 m，设桩处滑坡推力为364.5 KN/m，下滑力角度10.5°，项目区建设活动强烈，不考虑桩前抗力和被动主压力，设桩处锚固段为泥质粉砂岩，地基系数K=300MN/m4，采用K法计算，桩底铰接，桩芯为C30砼，抗滑桩设计断面为1.5 m×1.8 m，桩型为方桩。

①桩身内力计算

采用理正软件进行计算，得到其背侧最大弯矩为5 840(kN·m)，距离桩顶6.6(m)，最大剪力为3 490(kN)，距离桩顶8.8(m)，桩顶位移19(mm)。

②结构设计

背侧纵向受拉钢筋：最大弯矩处所需配筋截面为9 963 mm2，配合弯矩图，采用2段配筋的方式，第1段距离桩顶8.9～4.5 m，采用21φ25 mm钢筋，21×490.9=10 308 mm2，3根1束，分7束，共1排；第2段距离桩顶4.5～0.1 m，采用14φ25 mm钢筋，2根1束，分7束，共1排。

面侧纵向钢筋布置：所需配筋截面为5 400 mm2，采用18φ20 mm钢筋，18×314.2=5 655.6 mm2。

两侧架立筋布置：按两侧各通长布置5根φ18 mm架立筋，便于钢筋笼制作和安装。

箍筋布置：采用φ16 mm钢筋，按间距200 mm布置，采用双肢箍。

(2)B型抗滑桩检算

B型抗滑桩布置于2-2’剖面滑坡前缘，公路规划区外侧附近，B型抗滑桩受荷段长6 m，锚固段长3 m，单根总桩长9 m，桩心间距5 m，设桩处滑坡推力为583.5 KN/m，下滑力角度6.1°，项目区建设活动强烈，不考虑桩前抗力和被动主压力，设桩处锚固段为泥质粉砂岩，地基系数K=300MN/m4，采用K法计算，桩底铰接，桩芯为C30砼，抗滑桩设计断面为1.5 m×1.8 m，桩型为方桩。

①桩身内力计算

采用理正软件进行计算，得到其背侧最大弯矩为9 451 (kN·m)，距离桩顶6.6(m)，最大剪力为5 648(kN)，距离桩顶8.8(m)，桩顶位移31(mm)。

②结构设计

背侧纵向受拉钢筋：最大弯矩处所需配筋截面为16 353 mm2，配合弯矩图，采用3段配筋的方式，第1段距离桩顶8.9～5.0 m，采用21φ32 mm钢筋，21×804.2=16 888 mm2，3根1束，分7束，共1排；第2段距离桩顶5.0～3.5 m，采用14φ32 mm钢筋，2根1束，分7束，共1排；第3段距离桩顶3.5～0.1 m，采用7φ32 mm钢筋，1根1束，分7束，共1排。

面侧纵向钢筋布置：所需配筋截面为5 400 mm2，采用18φ20 mm钢筋，18×314.2=5 655.6 mm2。

两侧架立筋布置：按两侧各通长布置5根φ18 mm架立筋，便于钢筋笼制作和安装。

箍筋布置：采用φ16 mm钢筋，按间距150 mm布置，采用四肢箍。

(3)C型抗滑桩检算

C型抗滑桩布置于3-3’剖面滑坡前缘，公路规划区外侧附近，C型抗滑桩受荷段长6 m，锚固段长3 m，单根总桩长9 m，桩心间距5 m，设桩处滑坡推力为256.3 KN/m，下滑力角度0.7°，项目区建设活动强烈，不考虑桩前抗力和被动主压力，设桩处锚固段为泥质粉砂岩，地基系数K=300MN/m4，采用K法计算，桩底铰接，桩芯为C30砼，抗滑桩设计断面为1.2 m×1.5 m，桩型为方桩。

①桩身内力计算

采用理正软件进行计算，得到其背侧最大弯矩为4 168(kN.m)，距离桩顶6.6(m)，最大剪力为2 455(kN)，距离桩顶8.8(m)，桩顶位移19(mm)。

②结构设计

背侧纵向受拉钢筋：最大弯矩处所需配筋截面为8 724 mm2，配合弯矩图，采用2段配筋的方式，第1段距离桩顶8.9～4.5 m，采用18φ25 mm钢筋，18×490.9=8 836 mm2，3根1束，分6束，共1排；第2段距离桩顶4.5～0.1 m，采用12φ25 mm钢筋，2根1束，分6束，共1排。

面侧纵向钢筋布置：所需配筋截面为3 600 mm2，采用15φ18 mm钢筋，15×254.5=4 581 mm2。

两侧架立筋布置：按两侧各通长布置4根φ18 mm架立筋，便于钢筋笼制作和安装。

箍筋布置：采用φ16 mm钢筋，按间距200 mm布置，采用双肢箍。

5.3.2 桩间挡板

内力计算采用理正软件进行计算，进行结构配筋，采用C30钢筋混凝土与抗滑桩地面以上段同时现浇。A型挡土板长3.5 m、厚35 cm、高4 m，采用φ16@250钢筋，板中部设φ80 mmPVC管泄水孔6个，孔后设置反滤层厚35 cm。B型挡土板长3.5 m、厚35 cm、高4 m，采用φ20@200钢筋，板中部设φ80 mmPVC管泄水孔8个，孔后设置反滤层厚35 cm。B型挡土板长3.8 m、厚35 cm、高4 m，采用φ16@250钢筋，板中部设φ80 mmPVC管泄水孔7个，孔后设置反滤层厚35 cm(见表3)。

表3 滑坡治理设计荷载及支挡工程布置统计表

5.3.3 公路靠山侧排水沟修复

6 工程效益评价

对滑坡进行应急工程治理，保证滑坡的稳定性，基本消除滑坡对坡体生态涵养林的破坏，保护前缘老G213公路，确保人民群众出行安全，促进当地社会经济发展，必然得到当地政府的支持和人民群众的拥护，因而必将带来良好的社会效益。通过应急工程治理，可有效保护危险区内过往车辆行人和财产的安全，滑坡防治工程带来的减灾效益和经济效益也是显著的。

7 结语

根据计算结果与野外地质调查显示：滑坡整体处于基本稳定状态，在暴雨、地震等不利条件下，整体处于欠稳定状态。针对勘查结论进行治理工程设计，治理方案为公路排水沟靠山侧修建抗滑桩，桩间设挡板，并对公路水沟进行修复。综上所述，通过对该滑坡地质灾害发育特征进行调查研究，对症下药采取合理治理设计方案，保证滑坡区的稳定性，达到防灾减灾以保护人民生命财产安全的目的。