赵家村滑坡治理措施的研究

毛 岳

(甘肃水文地质工程地质勘察院，甘肃 兰州 730000)

0 引言

赵家村滑坡位于甘肃省兰州市永登县，2017年7月连续降雨导致滑坡复活，严重威胁到坡脚4 500 m2养殖场及办公室40间、坡脚新农村49户，村委会的房屋28间，威胁到滑坡前缘的人数达到135人。另外，滑坡变形后导致坡顶的居民房屋开裂变形，直接影响9户18人，间接影响30户89人。滑坡失稳严重影响到居民的生产生活，为此对该滑坡进行稳定性分析，并进行了有效的治理，保障了居民的生产生活不受威胁和影响，治理效果良好。

1 滑坡基本特征

赵家村滑坡平面形态呈向南的圈椅形，由于滑坡下错形成陡坎，所以滑坡边界明显。滑坡主滑方向193°，剖面形态呈折线型，滑坡坡脚高程2 230 m，坡顶高程2 258 m，高差约28 m，坡面呈上缓下陡，坡脚陡立临空，高差约为13 m～14.5 m，坡面整体坡度20°～30°，坡体底宽约90 m，长约70 m，滑体厚6 m～10 m，滑坡体积约为5.04×104m3，为浅层土质滑坡。滑体的物质组成主要为洪坡积粉土，土黄色、浅棕黄色，稍湿～饱和，可塑～硬塑，未见水平层理，植物根孔及虫孔较发育，因长期滑移，土体相对松散；滑带为土体与泥岩的接触带，滑带埋深5 m～14 m，倾向193°，滑面坡度约20°，厚度0.1 m～0.2 m，自滑坡后缘至前缘依次增厚，在纵向上主滑带总体呈折线形，滑床的物质由单一的泥岩构成。滑坡体主要变形特征为后缘拉张裂缝发育，前缘局部垮塌，滑坡整体沉陷下错。该滑坡坡体已发生多次下错滑移，后壁和侧缘均已下错形成错台，台坎高约为2 m～3 m。

2 滑坡成因及稳定性评价

滑坡体上部为粉土，中部为全风化泥岩，下部为泥岩，因上部土体不易积水、地表水沿裂缝极易下渗，泥岩透水性较差，遇水极易软化，上部降雨及地表水等下渗至泥岩面、土体接触带形成淤泥质混合土体，土体达到饱和后沿该层面向下游排泄水流，逐渐形成一条光滑的滑移面，带动上部堆积体滑动。若遇强降雨期，地表水沿裂缝大量灌入，坡体含水量逐步增大，随之将破坏坡体的原有应力平衡状态，沿着倾斜的滑面向下游不断滑动，坡体随时有再次发生滑动的可能性，现状滑坡稳定性差。

3 物理力学参数及滑坡稳定性分析

滑坡区地基土的物理、力学性质指标综合分析后，确定地基土体物理力学参数建议值，见表1。

表1 地基土主要力学指标建议值

滑坡体按其物质组成可划分为堆积层滑坡。滑面形态为折线型。因此，稳定性评价以刚体极限平衡为原理，将已知滑面概化成折线形状进行计算；滑坡推力采用传递系数法进行计算，根据本次工程特征，取安全系数为1.3，计算结果见表2。

表2 滑坡稳定性计算结果

4 治理工程设计

4.1 工程总体方案

通过对滑体前缘陡峻易滑坡体进行削除，将开挖土方反压至坡脚，在坡脚布设挡土墙进行支挡，防止滑坡体继续下移危害坡脚和坡顶居民安全，对滑坡外围布设截排水工程，拦截上部坡体地表水，防止水体下渗，再对坡体上发育的拉张裂缝进行夯填处理。具体措施：滑坡外围布设截排水工程，截引汇入滑坡体的地表水；滑坡坡脚反压土体，土体外再布设挡土墙进行支挡；夯填滑坡体上拉张裂缝和塌陷坑；对坡体前缘高陡易发生次级滑坡土体进行削坡减载。

4.2 治理工程分项设计

4.2.1削坡减荷工程

由于赵家村滑坡前缘坡体高陡临空，为防止前缘不稳定坡体再次发生失稳滑塌，威胁坡脚人员，本次治理工程拟对滑坡所处前缘上部高陡易滑塌坡体分2级削坡，一级削坡坡比1∶2.5～3.0，削坡高1.5 m～2.5 m，二级削坡坡度1∶1，削坡高度4.0 m～5.5 m。一级坡和二级坡之间马道宽为2 m。

4.2.2坡脚反压工程

对赵家村滑坡坡脚进行土方夯填反压，坡脚反压区长度115 m，宽度5.0 m～8.5 m，高度4 m～9.2 m，夯填土方量约2 668 m3。坡脚反压土层分层夯填，每层夯填厚度为30 cm，夯实系数不小于0.9。反压夯填坡比1∶1.5。在Ⅰ型重力式挡墙墙后从下往上第一排和第二排泄水孔孔口至坡脚处夯填厚0.8 m的砾卵石，夯填宽度约5 m～6.5 m，坡降为5%，用以排泄雨季坡脚处渗出的地下水。

4.2.3重力式挡墙工程

重力式挡墙为垂直预应力锚杆重力式挡土墙，拟布设于赵家村滑坡坡脚土方反压后填土边坡外侧，主要作用是支挡反压土体，稳固滑坡，共布设长度113 m。重力式挡墙采用C20混凝土浇筑，顶宽0.8 m，下底宽3.23 m，高4 m，胸坡比1∶0.3，背坡直立，基底水平，基础埋深1.5 m，基础底面三七灰土垫层0.3 cm，挡墙设4排泄水孔，泄水孔水平间距2 m。

4.2.4截排水工程

经过对拟设计的不同类型截排水渠进行过流能力计算，其允许最大过流断面和设计出的四种截排水工程其过流断面验算结果见表3。

表3 截排水工程过流断面验算一览表

4.2.5夯填裂缝工程

针对赵家村滑坡区发育的拉张裂缝和塌陷坑特征，拟采取2个方案对其进行夯填处理。对宽度为20 cm～40 cm，深度小于1.2 m的LX1,LX2,LX7三条裂缝及其他一些设计阶段后出现的小裂缝先将裂缝内的周边松散土体挖出，再直接采用三七灰土夯填处理，分层夯填厚度为0.3 m，夯实系数不小于0.9；对宽度为80 cm～150 cm，深度为1.0 m～3.5 m的LX3，LX4，LX5，LX6四条裂缝和塌陷坑先将裂缝和塌陷坑的洞底和洞壁的疏松土体挖出，再在坑底夯填30 cm厚三七灰土，中间用原土夯填，顶部夯填0.5 m的耕植土，耕植土下夯填0.3 m厚三七灰土，夯填处理中每层夯填厚度30 cm，夯实系数不小于0.9。

4.2.6以路代渠工程

由于赵家村滑坡坡体中上部雨季地表水体汇入，导致滑坡滑动拉断了穿滑坡体中上部而过的道路，本次拟修建以路代渠工程，对穿原道路而过的地表水进行排泄。以路代渠工程宽3 m，长65 m，断面呈“矩”形，采用C20钢筋混凝土现浇，路面厚0.2 m，两侧设计高0.4 m，厚0.2 m的挡水路牙，防止从滑坡体上部沿硬化道路而下的水体进入滑坡体。

4.2.7弃土处理工程

本次治理工程除削坡减载工程外，共设计开挖土方量为3 581.04 m3，夯填土方量为2 949.08 m3，夯填土方需要的虚土方量为3 538.9 m3(松实系数1.2)，开挖土方量经夯填土方处理后，剩余土方量为42.14 m3，将工程建设中剩余弃土外运至3 km处的麻尼寺沟乡砖厂，回收利用。

5 治理后滑坡稳定性分析

5.1 滑坡治理工程稳定性分析

通过对其治理工程Ⅰ型重力式挡土墙(墙体加锚杆)稳定性的验算分析其治理效果，滑坡推力取最不利工况(自重+暴雨)下的剩余下滑力119.532 kN。分别在滑坡推力作用下和库仑土压力的作用下进行稳定性计算，其挡墙验算结果见表4。

表4 重力式挡墙验算表

5.2 治理后稳定性分析

赵家村滑坡经过外围截排水措施，坡脚土方反压和重力式挡土墙支挡后基本趋于稳定，治理后稳定性坡体根据削坡和坡脚反压后地形计算，坡脚预应力锚杆重力式挡墙作为垂直向下的荷载计算。滑坡推力取最不利工况(自重+暴雨)下的剩余下滑力119.532 kN。分别在滑坡推力作用下和库仑土压力的作用下进行稳定性计算，其治理后稳定性计算结果见表5。

表5 赵家村滑坡治理后稳定性分析一览表

通过计算分析，赵家村滑坡经过上述工程治理后稳定系数均大于1.300，稳定性好，滑坡处于稳定状态。

6 结语

本文以该滑坡为研究对象，通过分析其基本特征、变形破坏模式及不同工况条件下的稳定性分析，提出有针对性的防治措施，对类似工程具有一定借鉴意义。该滑坡工程已于2014年完成治理，根据后期监测资料，治理后该滑坡体处于稳定状态，与本次治理后的稳定性验算结果吻合，说明该滑坡的治理措施是安全可靠的，达到了预期目的。