新疆吉木萨尔县贾家湾村滑坡防治工程

王占和，陈德斌，吴贤勇，付晶，黄振富，韩伟，杨飞飞

(新疆地矿局第二水文工程地质大队，新疆昌吉 831100)

新疆吉木萨尔县贾家湾村滑坡防治工程

王占和1，陈德斌1，吴贤勇1，付晶1，黄振富1，韩伟1，杨飞飞1

(新疆地矿局第二水文工程地质大队，新疆昌吉 831100)

吉木萨尔县贾家湾村滑坡长期威胁着当地人民生命财产的安全，对其进行有效防治，已迫在眉睫。根据该滑坡灾害防治工程勘察、设计、施工全过程的资料成果，对其进行了进一步整理，在此基础上对滑坡产生的原因、稳定性、主要影响因素做系统分析，提出合理、可行的桩板墙防治工程措施。并对治理工程施工注意的问题和治理效果做了分析评价，为新疆后期的类似土质滑坡防治工程提供一些借鉴。

贾家湾;滑坡;防治工程;抗滑挡土墙;抗滑桩

1 自然地理概况

1.1 交通位置

防治区位于吉木萨尔县城南西，直线距离约20km。有乡村公路与县道X170线相通，经县道X170线北行可至吉木萨尔县城与省道S303线相连，经省道S303线东至奇台、西至阜康、乌鲁木齐市，交通便利。

1.2 地貌特征

防治区位于博格多峰北侧，准噶尔盆地南缘的泉子街山间断陷盆地中部，总地势南高北低。

1.3 气象水文

防治区属大陆性干旱气候，年均气温5°～7℃，年平均降水量164.02mm。

防治区属苇湖沟流域，区内水网遍布，泉水出露众多，除由南而北流经防治区东侧的苇湖沟为区内较大河流外，其余多为泉水溢出形成的泉集河。

2 地质背景

2.1 地层

地层主要为第四系地层，具体为中更新统冰水沉积层和上更新统冲洪积层。更新统冰水沉积层岩性为第四系冰碛泥砾，棕色、红褐色，稍密－中密、无层理，磨圆度较好，分选性较差，砾径一般20～30cm，泥质含量30%。上更新统冲洪积层岩性为冲洪积含砾粉土，厚2.5～10m，其下为卵砾石，粒径一般10～20cm，分选性差，磨圆度较好，卵石含量约占30%～40%，稍密－中密。

2.2 构造

防治区在大地构造上属北疆—兴安地层大区准噶尔拗陷南缘乌鲁木齐山前拗陷东段。防治区位于泉子街断陷盆地内，区内地质构造较为复杂。

2.3 水文地质概况

防治区位于泉子街断陷盆地，源于高山带大小河每年有2×108m3的水流经泉子街盆地，直接下渗补给盆地内第四系砾石含水层。由于冰川终碛堤及第三系泥岩等不透水层受北部构造翘起的影响，泉子街盆地内地下水的运移受到阻塞而溢出，防治区属泉水溢出带。

2.4 工程地质概况

区内工程地质岩组为砾类土单层土体和粉土、卵石双层土体。

砾类土单层土体:组成岩性主要为圆砾、漂石、砾砂，级配较差，结构密实，工程地质条件较好，可做为建筑物持力层，承载力特征值取fak=400kPa。碎石含量大于70%。

粉土、卵石双层土体:岩性上部为厚数米的灰黑色、青灰色粉土，粉土层含有少量砾石，该层土体已达到饱和、易产生滑坡。其底部为中更新统冰碛泥砾(卵石)，其工程地质条件较差，承载力特征值fak＜80kPa。下层卵砾石土层结构稍密，碎石含量大于50%。工程地质条件较好，可做为建筑物持力层，承载力特征值取fak=200kPa。

3 滑坡特征

3.1 滑坡体平面形态及规模

滑坡体平面形态呈圈椅状，地表植被发育。在滑坡前缘有明显的堆积体呈鼓胀凸起状，高约5m，堆积体松散，含较多腐殖质。滑坡体长约180m，宽约120m，滑体面积为21600m2，滑体平均厚度6.0m，体积约1.3×105m3，主滑方向10°，坡角约为7°，该滑坡属于浅层中型滑坡。滑动面形态上部陡，中下部趋缓(图1)。

图1 滑坡体平面图Fig.1 Plan of the landslide

3.2 滑坡后缘

滑坡后缘呈圈椅状，后缘壁高约2.0m，可见多处弧状拉张裂缝，裂缝宽5～20cm，可视深度10～50cm，裂隙长度50m，土体下滑形成陡坎，陡坡中可见第四系中更新统冰碛砂砾石与上层粉土接触带，在接触带附近的砂砾石中地下水呈片状渗出。

3.3 滑体

滑体主要为饱和粉土，饱和粉土呈软塑—流塑状，天然状态下c=18.753kPa，φ=8.74°;饱和状态下c=16.631kPa，φ=5.69°［1］。

3.4 滑床

滑床物质组成为第四系冰碛泥砾，呈黄褐色、姜黄色，岩性为砾砂，含钙质结核，结构紧密，局部呈现半胶结状态且透水性差。下部滑床埋深5.7～6.2m，总的特征是后缘至前缘埋深逐渐增大(图2)。

3.5 滑带

在滑体下部主要为饱和粉土和冰碛泥砾层直接接触，饱和粉土呈软塑—流塑状;下部冰碛泥砾层工程性质较好，透水性差。地表水及降雨的入渗促使滑体软化，容重增大，从而沿粉土与冰碛泥砾层表面形成的软弱带向下蠕滑。滑带土天然状态下c= 18.653kPa，φ=8.86°;饱和状态下c=16.538kPa，φ =5.72°［1］。

4 滑坡稳定性计算评价

图2 滑坡剖面图Fig.2 Cross section of landslide mass

对该滑坡进行稳定性计算，根据计算结果(表1)，在自重(现状)工况、自重+暴雨工况及自重+暴雨+地震工况下，稳定系数分别为1.02、0.57、0.41;剩余下滑力分别为597kN/m、2177kN/m、3626kN/m。该滑坡在工况1条件下处于欠稳定状态，与实际调查相符;工况2及工况3条件下，其稳定系数均Kf＜1.00，处于不稳定状态［1］。

表1 滑坡各工况稳定性系数计算结果表Table 1 Catculated stable coefficients for different engineering conditions

5 滑坡形成机制

滑坡滑动的主要原因是由于滑体受后缘泉水溢出及地表水的浸润影响，促使滑体粉土含水量增大，容重增加。而后沿与下部第四系冰碛砾石形成的软弱结构面向下蠕滑，滑坡属于牵引式滑坡。

6 滑坡防治工程设计

6.1 总体设计思路

滑坡属牵引式滑坡，排水和阻滑是防治该滑坡的总体设计思路，因此，该滑坡采用桩板式抗滑挡土墙和削方减载相结合的综合防治方案。在滑坡前缘部位设置桩板式抗滑挡土墙，挡土墙预留排水孔，即阻挡了滑坡体的下滑，滑坡体内的地下水可顺利排除，不破坏湿地，又可有效拦挡滑坡蠕动变形。

6.2 桩板式挡土墙的平面布置设计

该滑坡采用桩板式挡土墙、削方减载、裂缝回填相结合的综合防治方案进行。板式挡土墙设置在滑坡体前缘，采用钢筋混凝土结构，由桩及桩间挡土板两部分组成，利用桩深埋部分的锚固作用和被动土压力维护挡土墙的稳定，墙后回填透水性强的砂砾石材料(图3)。

图3 桩板式挡土墙工程设计剖面图Fig.3 Engineering design of the wall blocking soil with some stakes like a plank

6.3 桩板式挡土墙结构设计

桩板式挡土墙分为桩和挡土板两部分，桩由埋入地下的圆形钻孔桩、系梁和系梁上矩形桩三部分构成。

6.3.1 桩的设计

桩采用钢筋混凝土结构，桩设置成一排，地面以下钻孔桩截面设置成圆形，地面以上桩截面设置成矩形，钻孔桩嵌入滑床内长度不小于桩总长的1/3，本次设计嵌入段长度不小于4m。根据地层剖面，设计桩总长10m(其中钻孔桩有效长度5.8m，系梁高1.2m，矩形桩长3m)，共设置17根桩，桩中心点间距3m，嵌入卵砾石层锚固段长不小于4m。钻孔桩截面为圆形，直径为1.5m。为使桩群体受力，增加桩的整体性，采用系梁将群桩结合为一个整体，系梁高(厚度)1200mm，宽2100mm，系梁浇筑前预埋矩形桩钢筋［2］。

桩板式挡土墙采用C40砼，纵向受力钢筋采用三级φ32钢筋，构造钢筋采用二级φ22钢筋，箍筋采用二级φ16钢筋，钢筋保护层厚度不小于50mm［2］。

6.3.2 挡土板设计

挡土板采用预制吊装，板长2960mm，厚度250mm，板宽600mm，两桩间设置挡土板5块，共80 块;混凝土强度等级为C40，纵向受力钢筋采用二级φ22钢筋，箍筋采用一级φ8钢筋，钢筋保护层厚度不小于50mm。挡土板两侧各750mm位置处预留直径φ100mm的吊装孔，挡土墙安装完毕后做泄水孔使用，孔后设置反滤层。

6.3.3 桩与板的连接

系梁宽出方形柱300mm，将挡土板坐在系梁顶面，挡土板和系梁之间留50mm缝，留做泄水使用，用方柱预埋钢筋和挡土板锚栓孔相连。

6.3.4 挡土墙排水设计

挡土板和系梁间预留50mm缝隙可作排水用，若遇暴雨天气，挡土板预留直径φ100mm吊装孔则可作泄水孔使用，系梁顶面位于泄水孔下方，系梁宽2100mm，保证了原地面不会被泄水孔流出的水流掏空。经过计算，预留缝及泄水管泄流能力完全满足滑坡处出露泉水的流量。

7 滑坡防治效益

目前防治区内的滑坡体在不利工况条件下处于不稳定状态，如滑坡发生滑动，将直接威胁到滑坡体剪出口处居民住户、家畜、耕地的安全。通过防治工程的实施，是滑坡处于稳定状态，消除了滑坡对贾家湾村居民生命、财产构成的威胁，防治效益显著。

防治工程项目的实施完成，防治区内水土得到保持，防治区内的裂缝、积水洼地全部得以回填、平整、压实，基本恢复原始地貌，保护了沼泽湿地，对当地的生态环境保护具有极大的促进意义。

8 结束语

通过对处于地下水溢出带的滑坡灾害的防治，即保证了滑坡的稳定性，维护了当地人民生命财产的安全，还有效地保护了沼泽湿地，保护了生态环境。桩板式挡土墙的应用，利用桩和板的组合，即阻挡了滑坡的下滑，又可有效地进行排水，防治效果良好，可为后期类似滑坡的治理提供借鉴。

［1］宋旭东，陈丽华，王朝斌，等.新疆吉木萨尔县大有乡贾家湾村滑坡灾害勘查报告［R］.2009.

［2］振富，陈德斌，郭建新，等.新疆吉木萨尔县大有乡贾家湾村滑坡灾害防治工程设计［R］.2009.

Abstract:The landslide at Jiajiawan Village，Dayou Town，Jimsar County，has been threatening the safety of the residents’lives and properties.Controlling this landslide already becomes utmost urgent.According to the landslide data of the whole process including investigation and design and construction，the further sorting of the data was proceeded by the authors.On this foundation，the author not only analyzed the reason and stability and main influence factors of the landslide synthetically，but also put forward the reasonable and viable control engineering measures of a wall with some stakes like a plank.In addition，the authors analyzed and evaluated the control results and the problem that should be noticed in the construction process.It is expected to provide some suggestion for the later control project of soil landslide similar to this project in XinJiang.

Key words:landslides;control;retaining wall;pile

Landslide prevention in Jiajiawan Village，Jimsar County，Xinjiang Autonomous Regions

WANG Zhan－he，CHEN De－bing，WU Xian－yong，FU Jing，HUANG Zhen－fu，HAN Wei，YANG Fei－fei
(The Second Hydrogeological and Engineering Geology Team of XinJiang Bureau of Geology and Mineral Resources，Xinjiang Autonomous Regions Chanji831100，China)

1003－8035(2010)03－0029－04

P642.22

A

2010－03－22;

2010－05－05

王占和(1964—)，男，学士，高级工程师，水文地质工程地质专业。

E－mail:xjcdb2009@sina.com