四川省宝兴县先锋村2-1#滑坡抗滑桩桩孔变形破坏原因分析

刘 平，张丽荣，左其平

(武汉地质工程勘察院，湖北武汉 430051)

1 先锋滑坡概述

先锋滑坡位于四川省宝兴县陇东镇先锋村，地理坐标为东经 102°24'54″～103°02'00″，北纬 30°09'10″～30°56'38″。滑坡主滑方向102°，前缘剪出口位于西河河谷，平均厚度约50 m，面积约1．8 km2，规模约9 000×104m3，为崩坡积特大型土质滑坡［1］。

先锋村2-1#滑坡是先锋大滑坡上变形最显著的次级滑坡，其主要特征与物质组成如下:

1．1 滑坡规模与形态特征

滑坡平面形态为扇形，前缘剪出口位于两河口—永富公路以下6～8 m，其下为西河，西河河谷在此处标高为1 166 m，滑坡后缘较缓。滑坡前缘高程1 205 m，后缘高程1 270 m，相对高差约65 m，主滑方向119°。滑坡纵长约195 m，平均宽约100 m，面积1．89×104m2(见照片1)。前缘和后部较薄，中部较厚，平均厚度约19．0 m，滑坡规模约35．9 ×104m3，属中型推移式滑坡。

1．2 滑坡物质组成

1．2．1 滑体物质

滑体物质主要为灰黑色碎石、碎块石土，碎块石含量约50% ～70%，碎块石主要为炭质灰岩、强风化炭质页岩，碎石粒径一般3～20 cm，块石直径20～150 cm，少量可达3～4 m，粉质粘土和角砾充填，局部可见大型炭质灰岩和白云岩块体，滑体松散—稍密。

1．2．2 滑带物质

滑带物质主要为灰黒色含角砾粉质粘土、角砾质土或含角砾泥炭质土，粉质粘土可塑，角砾含量10% ～45%，局部地段含碎石，碎石含量最高可达28%。角砾、碎石的主要成分为炭质灰岩和方解石，次园状。滑带平均厚度约0．70 m。

照片1 先锋2-1#滑坡全貌Photo 1 Panorama of 2-1#landslide in Xianfeng village

1．2．3 滑床物质

滑坡的滑床为炭质页岩和炭质灰岩的碎块石土，碎块石含量60%～70%，充填粉质粘土和角砾。角砾的主要成分为炭质灰岩和方解石，粉质粘土的颜色为灰黑色，由炭质页岩风化而成，中密状。

该滑床物质为先锋大滑坡的滑体，力学性质较差。

2 治理方案

2-1#滑坡设计治理方案为:抗滑桩+截排水+钢筋石笼护岸［2］。其中抗滑桩16根，桩长23 m，抗滑桩布置高程在1 220 m左右。施工顺序为钢筋石笼护岸—抗滑桩—截排水沟，且抗滑桩分三序施工。

3 变形破坏特征

1#、5#、7#、9#、11#号桩于 2010 年 8 月 18 日完成开挖。8#桩孔口的位移变形监测数据显示，截止9月19日，2-1#滑坡施工部位最大水平和垂直位移已超过1 m。桩孔变形破坏的具体表现形式为:孔护壁坍塌、孔锁口倾覆、孔缩径等。

归纳变形破坏特征和规律如下:

(1)已开挖的抗滑桩除1#外，桩孔中上部深度(5～10 m)位置的护壁均见较大变形甚至破坏。

(2)并非所有的抗滑桩锁口均发生较大变形和倾覆。凡是倾覆的均是只做了锁口尚未实质进入开挖的偶数桩(照片2)，而凡是进行了开挖及护壁的奇数桩则未见倾覆。

(3)1#和16#桩外侧(滑坡两翼)以及滑坡后缘均未见较大变形，主变形区域只位于施工区上、下方临近区域内(照片3)，强变形区集中在施工开挖范围内。

(4)1#～16#中间的4 根桩(5#、7#、9#、11#)护壁变形尤为显著，孔缩明显，甚至破坏(照片4、照片5)。

照片2 4#桩桩帽被推翻Photo 2 Overthrow of pile cap in No．4 pile

照片3 2-1#滑坡抗滑桩施工强变形区Photo 3-2 Anti-slide pile construction of 2-1#landslide in strong deformation zone

照片4 9#抗滑桩护壁和钢筋笼变形Photo 4 Wall protection and deformation of reinforcing cage of No．9 anti-slide pile

照片5 5#抗滑桩护壁被破坏Photo 5 Destroyed wall protection of No．5 anti-slide pile

4 桩孔变形原因分析

根据变形破坏特征结合滑坡区环境地质条件分析，桩孔变形其实质是由于抗滑桩施工大规模同期开挖减小了滑坡的阻滑力，同时受到暴雨与西河河水的侧向侵蚀迭加影响，滑坡坡体变形所致，其主要变形原因具体分析如下。

4．1 未按图执行三序施工

施工详图规定了抗滑桩施工分三序进行，施工中未执行三序施工法，而是对所有奇数桩:1#、3#、5#、7#、9#、11#、13#、15#在同一时间进行了全面的、大规模开挖作业。对全部奇数桩进行开挖，其实质是变三序作业为二序作业，对滑坡土体扰动较大，深部土方大量开挖相当于为中下部坡体减载，大大减小了滑坡的阻滑力，使其稳定性降低。

4．2 暴雨影响

2010年8月19日—8月21日该区遭受了连续的暴雨，致使抗滑桩来不及浇筑，在此期间，滑坡开始变形，随后变形加速。集中的降雨使雨水沿坡面下渗，增加了滑体的重量，软化了滑带，滑坡土体的力学参数变小，从而也降低了滑坡的稳定性。

4．3 西河河水的侧向侵蚀

雨季集中的降雨使西河的河水位上升，河水位涨幅在3 m左右，河水对岸坡的侧向侵蚀加剧，造成岸坡垮塌。地形图修测资料表明在2008年12月20日—2010年11月30日近二年的时间里，2-1#滑坡前缘河岸向滑坡坡脚方向平均侵蚀约3 m，最大侵蚀约6 m。岸坡垮塌使2-1#滑坡前缘失去支撑，高程1 221 m以下坡段发生变形，形成与2-1#滑坡相连的H2-2滑坡。H2-2滑坡前缘高程1 171 m，后缘高程1 221 m，纵长100 m，平均宽90 m，均厚10 m，规模约 90 000 m3，平均坡度27°，前缘岸坡坡度45°～50°。本次变形主要是2-1#滑坡中前部和H2-2滑坡的变形。2-1#滑坡与H2-2滑坡的关系见图1。

5 结论

根据滑坡区环境地质条件与变形特征分析，桩孔变形系由未按施工图要求施工，桩孔大断面开挖，连续降雨和西河河水的侧向侵蚀影响，使滑坡的稳定性降低，滑坡坡体变形所至。在类似的地质灾害治理工程中应引起足够的重视，严格按施工设计作业，采取适宜的措施防止诱发坡体变形及其它环境地质问题。

图1 2-1#滑坡与H2-2滑坡关系示意图Fig.1 Schematic diagram of 2-1#landslide and H2-2 lanslide．第四系滑坡堆积层;2．碎块石土;3．炭质灰岩;4．炭质页岩;5．第四系冲洪积层;6．卵石土;7．剖面方向;8．滑动面及滑动方向;9．地层界线;10．地下水位线;11．裂缝;12．钻孔编号/孔口高程。

［1］ 刘平，李伟，李三明，等．四川省地震灾区2008年重大地质灾害宝兴县先锋村滑坡应急勘查报告［R］．武汉:武汉地质工程勘察院，2009．

［2］ 刘晓，熊承仁，等．四川省地震灾区2008年重大地质灾害宝兴县先锋村滑坡防治工程施工图设计［R］．武汉:中国地质大学(武汉)，2009．