滑坡削坡卸载综合整治技术研究

2020-07-20彭庆华朱绍奇张胜勇

四川建筑 2020年2期

彭庆华，朱绍奇，张胜勇

(四川交投建设工程股份有限公司，四川成都 610041)

山体滑坡是山体一部分土体或者岩体在长期河流冲刷、地下水活动、连续暴雨、地震及人为破坏山体植被等因素的影响下，山体斜坡上的岩土在自身重力及地下水的动静压力作用下，沿着贯通的剪切破坏面下滑，导致滑坡崩塌地质灾害。山体滑坡往往造成道路冲毁、房屋坍塌、人员伤亡等严重后果，给工农业生产以及人民生命财产造成巨大损失。因此，如何有效地预防滑坡的发生是亟待解决的问题。

近年来，国内外学者对滑坡灾害的治理展开了大量的研究。由于早期人们对滑坡认识的不足，国内外许多学者对滑坡的性质和滑坡产生的机理展开了大量研究。近年来，国内许多学者[3-6]采用理论分析、室内试验、数值模拟等多种研究方法，结合地质调查、低空摄影测量、现场工程地质测绘等手段，对滑坡特性和机理进行了深入研究。滑坡的影响因素分为自然因素和人为因素，自然因素主要包括降雨、地下水位变化、地震等，人为因素主要包括人工开挖坡脚、爆破作业、植被破坏、采空塌陷等。近年来，在国内外学者对滑坡机理深入研究的基础上，许多学者对滑坡的治理方案和治理效果展开了研究。在20世纪50～60年代，我国治理滑坡的方法主要是清方减重、加载反压、抗滑挡墙和排水工程等措施。到20世纪60年代，由于抗滑桩具有施工方法简便、布置形式灵活、土方量小、以及对滑坡扰动较小等优点，得到了广泛应用，并对抗滑桩的设计理论和方法开展了广泛研究。20世纪90年代，滑坡治理开始遵循一次根治、不留后患的原则，大量采用抗滑桩与排水工程相结合的综合治理工程措施。近年来，众多学者依据实际工程背景，对滑坡治理进行了深入地研究和探讨，提出了许多新思路，并取得大量的研究成果。

本文根据广福桥滑坡区工程现状，在前人研究的基础上，从削坡卸载综合整治技术出发，对广福桥滑坡区的滑坡治理方案进行研究。

1 工程概况

G213中都河大桥至上龙渊段复建公路经勘察其K0+655～K0+875段路线方案右侧发育滑坡一处，即广福桥滑坡。广福桥滑坡区位于宜宾市屏山县新市镇中都河左岸的一山坡上，北东侧为一洼地，西侧为中都河流向自北向南。本工程为河流深切高、中山地貌区，属构造剥蚀地貌，东高西低。滑坡体区域目前居住有当地居民2户，滑坡前缘靠近中都河左侧河岸。河床高程316～317 m，滑坡体地貌上略向外突出，滑体内无冲沟发育，上下游各发育一浅沟，滑坡堆积体自然坡度为20～30 °。滑坡后缘基岩出露，地形坡度为35～45 °，地形较为连续，圈椅状地形不明显。

该滑坡为一堆积体滑坡，前缘发育高程 340～345 m，与中都河河床的相对高差30～35 m，后缘发育高程在 488 m左右，滑体相对高差145 m。滑坡体前缘平行中都河方向发育宽255 m左右，垂直河流方向长度约340 m，滑体平面面积约58 600 m2。

滑坡治理时应遵循先上后下，分级、分区、分段的施工原则，开挖一级，支护一级，不得一次开挖到底，再进行支护。同时施工过程中应做好临时排水措施，加强边坡变形监测，确保施工安全。

2 施工方案比选

由于本工程滑坡体面积较大，垂直长度太长，该卸载滑坡体主要呈现以下几个方面的困难：

(1)施工难度大，卸载滑坡体只能从最高处往山下卸载，由于山体陡峭、滑坡体塌方高度大、地质松散不稳定及征地红线的制约，挖掘机要开至滑坡体最高处地质稳定性好的位置才能进行施工，不是技术十分过硬的挖掘机操作手是不敢上机作业，并且油料物资的补给只能靠人工搬运。

(2)危险性高，由于滑坡体不稳定性，稍有扰动就有可能引发新的滑坡，从而机械不能充分发挥效率，施工同时必须有专人观察山体变化，一旦出现险情，立即采取应对措施。

(3)施工工序反复，卸载滑坡体只能从高处往下分阶段卸载至新开挖的周转路上，再清理；经过多次转运才能完成。

遵循“不破坏就是最大限度的保护，不破坏就是最大限度的节约”的指导思想，拟定了以下两个方案进行比选。

2.1 方案1滑槽传运土方

由于滑坡体纵向长度为340 m，渣土传送距离较长，可采用挖机在坡顶进行清方，将清方渣土用滑槽进行土方传运。

(1)优点：①渣土传运方便，快捷；②对滑坡体中间部位不需要清方的地方不会造成进一步破坏。

(2)缺点：①由于该滑坡体段表层岩石风化严重，滑槽支撑安装施工难度大；②滑槽的安装位置选择，该滑坡体在K0+660-K0+720段坡度较陡，适合渣土传运，但滑槽安装难度大。在K0+800-K0+860段坡度较为平缓，便于滑槽安装，但渣土不容易顺滑槽滑下；③若遇到渣土有较大石块，滑槽不能进行传运。

2.2 方案2挖机传运土方

用挖机从滑坡体坡度较缓处上到坡顶，对坡顶进行清方，清方渣土通过两台挖机逐级向下传运，根据现场情况，若因传运距离太长，可适当增加一台挖机进行渣土传运。

(1)优点：①施工难度较小；②若遇较大石块，也能传运到坡脚。

(2)缺点：①传运距离太长，在渣土传运过程中耗时较多；②在挖机从上至下逐级传运过程中，可能会对滑坡体不需要清方的部位造成进一步破坏。

根据对以上两个方案进行比选，本工程选择方案2作为该滑坡体卸载方案。在施工过程中，挖机由K0+820-K0+860段选择坡度较为平缓的地段上到坡顶。并在从上至下传运过程中，对渣土传运过程中的松散岩层，在不破坏该区域稳定性的情况下，对松散岩层进行清理，并一同传运至坡脚。因为该段滑坡体纵向距离太长，可根据现场实际情况适当增加一台挖机进行渣土传运(图1)。

图1 削坡卸载示意

在实际施工过程中，本工程采用了Z字型施工。

滑坡体主滑段(桩号 K0+655～K0+875)坡顶后缘需进行清方，清方量约为10×104m3，其弃渣考虑运至主线 K2+640～K2+690 段路基左侧下边坡，作为 K2+640～K2+690 段路基反压填料，弃渣填筑应满足反压护坡设计要求。

3 挖土机传运土方方案的优化

由于卸载滑坡体高度高，在实际施工过程中，本工程采用了Z字型施工进行削坡卸载。先动用一台挖掘机开至坡顶，卸载滑坡体的土方由另一台挖掘机在指定的位置经过二次转运将滑坡体土石方转运至下方，在装载机的配合下装至自卸式汽车车厢内运至指定的弃土场进行卸载。为避免在挖机从上至下逐级传运过程中，对滑坡体不需要清方的部位造成破坏，挖机设置在滑坡区域一定范围以外(图2)。