照寨滑坡防治工程研究

吴自金

（贵州省有色金属和核工业地质勘查局物化探总队，贵州 都匀 558000）

贵州省位于中国西南部，处于云贵高原的东部，92%都是山地，是我国地质灾害最为严重的省份之一。2019年，受入汛早、汛期长、雨量大等因素影响，灾情较往年大幅增加，全年发生各类地质灾害29起，死亡44人、失踪9人、受伤13人，直接经济损失2亿多元，特别是水城“7.23”特大山体滑坡地质灾害，造成43人死亡、9人失踪，损失十分惨重，教训极为深刻，这充分说明贵州省地质灾害防治工作面临的形势仍然十分严峻复杂。为了减小滑坡给人民群众带来的生命财产损失，需要对滑坡的治理工程进行准确分析，确保设计安全可靠、经济合理、技术可行。

1 工程概况

照寨滑坡位于三都县都江镇光明村照寨组，滑坡位于山地斜坡上部，整体平面形态呈鼻状凸出，滑坡体长103m，宽95m，均厚约6.0m，体积约5.9×104m3，规模为小型。暴雨是本地区地质灾害形成的主要诱发因素，照寨滑坡自2015年雨季形成后缘裂缝以来，近几年滑坡变形持续发展，现滑坡后缘已形成0.5m～0.8m滑坡壁，滑坡体中上部存在多条裂缝及下错小坎，其滑动方向近似与坡向垂直，滑坡两侧出现斜裂缝，滑坡处于蠕动变形阶段。该滑坡已严重威胁滑坡下方村民37户218人的生命财产安全，受威胁财产约703.6万元。为防止下个雨季到来由于暴雨诱发滑坡体发生整体下滑，必须对滑坡进行治理，时间非常紧迫。

2 滑坡稳定性影响因素

滑坡的破坏机理由各种因素综合确定，主要包括内因和外因两个方面。内因主要有：地形地貌、地层岩性、水文地质（如持续强降雨及水流作用）等；外因主要为人类工程活动（包括切坡、爆破等），两者相互联系、相互补充，现对滑坡成因定性分析如下。

2.1 地形地貌因素

滑坡区地貌单元属中低山沟谷斜坡地貌，从微地貌单元看，滑坡位于山地斜坡上部，地形坡度20°～42°，地形特点为上下较陡，中间平缓，滑坡体相对高差达50m，特别是下方乡村公路修建时形成的较陡斜坡为滑坡形成提供了临空面。

2.2 地层岩性因素

根据现场调查和钻探，滑体物质为第四系残坡积层，主要由残坡积粉质粘土及强风化粉砂岩风化物组成，碎石含量约10%～20%，土体结构松散，孔隙率高，力学性质差，分布于整个坡面上，厚度为4m～8m，均厚6m。根据现场滑坡体上出现的裂缝以及钻勘揭露的坡体特征，推测滑坡体主要沿着残坡积层与基岩界面产生折线形滑动，滑带面倾角15°～35°。滑床主要为青白口系丹洲群隆里组（Qbl）灰绿色、浅紫色粉砂岩，产状175°∠17°，为硬质岩组。

2.3 水文地质因素

降雨为该滑坡变形破坏的最大影响因素。雨水渗入地下，转化为地下水，对潜在不稳定体的稳定性产生较大影响。降雨对潜在不稳定体的影响主要表现在以下三个方面：降雨渗入土体，使土体含（饱）水，增加土体自重，滑动推力增大；降雨转化为地下水，使土体软化，产生润滑作用，降低抗剪强度，减小抗滑阻力；降雨转化为地下径流，产生孔隙水压力、浮托力，减小抗滑阻力。

2.4 人类工程活动

影响滑坡的人为因素主要表现为滑坡前沿乡村公路修建时开挖及滑坡左侧修建房屋开挖地基基础等工程活动，区内破坏地质环境的人类工程活动较强烈，对浅层滑坡体影响较大。

3 滑坡成因分析

根据现场调查，该滑坡目前变形主要为滑坡后缘已形成0.5m～0.8m滑坡壁，滑坡体中上部存在多条裂缝及下错小坎，滑坡两侧出现斜裂缝，可判断滑坡处于蠕动变形阶段，滑动面基本形成，但尚未全部贯通。在暴雨或连续降雨过程中，大量雨水入渗，导致覆盖土层充分饱水，土中孔隙水压力急剧增大，部分雨水下渗沿岩土界面流动向下排泄，水对土岩界面起到“润滑剂”的作用，接触带的抗剪强度大大降低，在自身重力以及动水压力作用下沿下伏基岩面发生顺坡向下的蠕动变形，发展到一定程度，滑坡变形将加剧，直至形成贯通的滑动面，发生整体垮塌。

4 滑坡稳定性总体评价

根据现场调查，该滑坡目前处于蠕动变形阶段，变形主要表现为表层土体滑动，尤其是暴雨后，有再次发生滑动变形的可能。由此定性判断，该滑坡整体处于处于不稳定～欠稳定状态。任何不利因素均可能加剧区内滑坡体失稳破坏，对村民的生命财产安全造成极大的威胁，危险性大，应尽快实施综合防治方案。

5 稳定性分析及推力计算

该滑坡威胁滑坡下方乡村公路过往人员车辆以及滑坡下方都江镇光明村照寨组37户218人的生命财产安全，受威胁财产约703.6万元，滑坡防治工程设计安全等级按Ⅱ级考虑，设计暴雨重现期取20年，校核暴雨重现期取50年。荷载组合及工况：①设计工况Ⅰ：采取自重，模拟天然状态。②校核工况Ⅲ：自重+暴雨，模拟饱水状态。Ⅱ级防治工程的稳定安全系数工况Ⅰ：Ks=1.25、工况Ⅲ ：Ks=1.10。

该滑坡采用室内试验和反演法综合确定滑带土物理力学参数，采用折线滑动法计算达到稳定安全系数时设置抗滑桩处桩后滑坡推力，采用圆弧滑动法计算抗滑桩修建后土体的稳定性，防止桩后土体越顶。

6 滑坡的防治措施

6.1 方案比选

方案一设置抗滑桩+截排水沟；滑坡纵向较长，滑体土层较厚，经计算，滑坡剩余下滑力较大，在滑坡中下部设置抗滑桩对上部土质滑坡体进行支挡，抗滑桩支护结构嵌入基岩以下，对桩后滑体起到良好的阻滑作用，且抗滑桩占地面积相对较小，对当地生态环境破坏较小；现状施工条件良好，该方案技术上可靠、施工可行、经济合理。方案二在滑坡体中下部、公路内侧分别设置两道挡土墙，技术上基本可行，但是由于滑坡体土层较厚，滑坡剩余下滑力较大，挡土墙高度过大过厚，相应的施工场地需求更大且施工要求更高。方案三通过搬迁避让的方法可以让当地村民远离地质灾害的威胁，根据当地居民意愿，搬迁措施可行性不大。综上所述，本次滑坡防治工程采用方案一：设置“抗滑桩+截排水沟”。

6.2 治理方案简述

6.2.1 截排水沟工程

地表排水工程可以调整坡面水流、排除斜坡内的地下水、截断进入坡内的地下水流，对于防止坡体软化、消除渗透变形作用、降低间隙水压力和动水压力，都有很好的效果。为了不让外围地表水进入滑坡区，可以沿着滑坡边界修建截水沟，沟壁不透水。在乡村公路内侧修建排水沟，排走坡体上部来水，防止对下方居民房屋的冲刷。截排水沟共长510m，经计算，设计排泄能力都大于汇水量，满足要求。

6.2.2 抗滑桩工程

由于滑坡前缘坡体较陡，推力较大，滑坡发生可能性大，为了提高边坡整体安全系数，保证照寨组受威胁群众的生命财产安全，在滑坡体中下部布置一排抗滑桩，采用钢筋混凝土浇筑，桩底支承条件为铰接。桩混凝土强度等级为C30，抗压强度设计值为14.3Mpa，抗拉强度设计值1.43MPa，弹性模量3.0×104MPa。抗滑桩为方桩，桩长15m，桩截面高2.0m，宽1.5m，桩中心距4m，共27根，桩纵筋级别HRB400，桩箍筋级别HRB400，间距100mm。桩顶设置冠梁高1.0m。

该滑坡工程经过上述方案治理后，边坡能达到稳定状态，将带来较高的防灾减灾效益、社会效益和经济效益。

7 结论

照寨滑坡治理在土力学基本理论的指导下、严格遵照滑坡及各种工程设计规范，通过对场区滑坡的变形活动动态和发展规律进行系统的调查和研究，针对滑坡的实际情况提出了治理措施，其目的明确，针对性强，对小型滑坡治理有很强的指导意义。