施工中突发滑坡防治研究

刘勇，彭坤

（中国路桥工程有限责任公司，北京100011）

1 引言

喀喇昆仑公路二期（赫韦利扬—塔科特）项目位于巴基斯坦北部开伯尔—普赫图赫瓦省，是中巴经济走廊的旗舰项目，是高等级、高规格、政治意义重大的综合大型项目。项目沿线地形地质条件十分复杂，前期已探明滑坡5处，项目实施过程中陆续发现新滑坡十余处。滑坡是世界范围内最严重的灾害之一，它威胁着人类的财产和生命安全[1]，因此，应根据不同滑坡的特点，科学、及时地制订合适的治理方案，实现全寿命周期的效益最大化，是应对突发滑坡急需解决的现实问题。通过介绍、分析本项目在施工过程中几处典型突发滑坡处治经验，为类似工程提供参考与借鉴。

2 工程背景

KKH二期项目全长118.124km，跨越不同的地貌单元。路线区位于印度版块与喜马拉雅版块结合带南侧边缘，构造挤压强烈，小型褶皱发育，岩体较为破碎，沿线不良地质及高边坡众多。在项目实施过程中，受多种因素综合影响，十余处边坡在开挖后，坡口、甚至较远处的坡面出现裂缝，并呈不断发展之势，形成新的滑坡。本项目典型突发滑坡情况如表1所示。

表1 典型突发滑坡情况

3 滑坡应急管理

面对滑坡险情，及时高效地制定临时稳定措施是控制滑坡进一步发展、为后续施加永久处治措施赢得宝贵时间的关键。本项目根据各滑坡具体情况及相关经验，制定了一系列临时稳定措施，包括：

1）设立警戒带，疏散危险区域居民；

2）封堵裂缝，防止雨水渗入滑坡体内部，同时开挖沟槽，疏导坡面流水；

3）对坡脚进行回填反压，有效增加坡脚抗滑力，提高山体稳定性；

4）安排专人定期对滑坡裂缝进行巡查，加强对滑坡体地表变形监测，及时通报观测成果、发布安全预警等。

4 滑坡成因分析

滑坡成因分析是滑坡治理的核心，直接关系到滑坡治理措施的安全可靠性和经济合理性。滑坡成因一般分为内因与外因2大因素，其中，内因包括岩体的岩性与节理特征；外因包括降雨与地下水活动、地震及工程活动等[2]。项目通过组织开展现场调查地质、补充勘探、组织设计回访、邀请国内专家组现场勘查、计算分析等方式，确定滑坡成因及最有效防护方案。

4.1 滑坡成因定性分析

通过调查滑坡体岩性以及岩层产状与边坡坡面的相互关系绘制赤平投影图，定性分析滑坡的稳定性（见表2）。

此外，该3处滑坡发生前均遭受连续强降雨影响，大量的降雨不仅增大了滑体容重，而且由于坡面松散、基岩风化破碎、裂隙发育、降水渗入补给地下水，在地下水的作用下，岩土体含水量增加、软弱泥化夹层软化，抗剪强度大大降低，降低坡体的稳定性，是导致滑坡形成主要外部诱因。同时，由于边坡开挖形成凌空面也在一定程度上降低了坡体的稳定性。

表2 典型突发滑坡定性分析

4.2 滑坡成因定量评价

根据现场勘查裂缝开展情况及坡脚剪出口情况，结合地勘探测岩层分布及岩性参数，通过室内试验、经验类比等方法，参照类似滑坡治理工程经验，确定各处岩土物理力学参数指标。同时根据勘察成果及滑面抗剪强度指标值，运用极限平衡法（传递系数法）对滑坡的稳定性进行验算。

通过对3种工况进行验算：

1）正常工况：天然状态，取天然容重；

2）非正常工况Ⅰ：暴雨或持续降雨状态，取饱和容重；

3）非正常工况Ⅱ：地震工况，取饱和容重。

根据文献[3]得到该滑坡的稳定性计算结果及评价结论如表3所示，同时根据传递系数法，滑坡推力计算结果如表4所示。

表3 滑坡稳定性分析选取参数表

表4 滑坡推力计算结果kN/m

4.3 滑坡成因综合评价

结合以上3处滑坡体内因、外因分析结果可知：

滑坡1（K141+280）坡体岩质松软、破碎，自稳性较差，同时雨水渗入坡体导致坡体抗滑力急剧降低，是本段滑塌形成的主要原因。

滑坡2（K147+854）基岩为高云母片麻岩、岩层顺倾、岩体分化程度高，降水深入岩体节理裂隙，软弱泥化夹层软化，边坡顺倾且岩层节理发育，倾角小于边坡坡角，同时受连续降雨软化作用，是造成本段滑坡的主要原因。

滑坡3（K148+469）软弱的岩体结构、岩体节理与边坡近似顺倾的构造以及软弱泥化夹层的存在是滑坡形成的主要内因，开挖导致滑坡底部抗力减小以及持续强降雨渗透是滑坡形成的主要外部诱因。

5 滑坡治理方案

滑坡方案的制定需根据滑坡自身的特点，结合现场实际情况确定。

由于滑坡1（K141+280）靠近山坡坡顶，削方方案一方面能根治滑坡，造价较低；另一方面将二级坡削平有利于当地村民的土地再利用。综合考虑，此处滑坡治理采取削坡的防治措施。

滑坡2（K147+854）靠近隧道口，稳定性要求高，且为顺倾滑坡，滑动面较浅，因此，将设计边坡坡面贴近滑动面，清除边坡不稳定岩体，并将碎落台加宽至4m，形成第一、第二级锚索框架防护+第三级～第五级拱形骨架+坡率放缓的滑坡处治方案。

滑坡3（K148+469）滑动面较深，范围大，且征地拆迁十分困难，滑坡稳定性差，滑坡治理紧迫性强，该滑坡剩余下滑力达1750.5kN，需采用以抗滑桩为主的防治措施，形成锚索抗滑桩+锚杆挡墙+锚杆框架+拱形骨架+排水等（强支护）处治措施。

6 结论

通过本文的分析，得出以下结论：

1）滑坡大多由于特殊的岩体岩性与节理构造内因，以及降雨、地震、工程活动等外部因素诱发而形成，因此，滑坡治理的关键在于深化工程地质勘察质量，及时发现工程沿线潜在的地质灾害，查明滑坡类型、规模及滑动带等关键指标，从前期设计阶段加以预防，从而有效提高工程综合效益，保障工程安全。

2）施工过程中发现滑坡迹象需及时启动应急响应，及时查明滑坡形成机理，根据具体情况，果断采取暂停开挖、封闭裂缝、截流引排、反压回填等临时稳定措施，防止滑坡进一步发展、恶化。

3）滑坡变形监测是保障工程施工及运营安全的有效措施。对于复杂滑坡，还需对监测方案进行深化设计，深入掌握滑坡体发展动态；如综合采用地表形变监测、地表裂缝监测、深孔测斜以及巡视检查等科学监测方法，深入掌握滑坡体的发展动态，分析判断滑坡治理方案的治理效果，对滑坡体发展动态进行全过程监测，根据监测结果及时发布安全预警，及时启动应急响应，及时进行方案优化，使监测为施工安全服务，为评价工程治理效果服务。

4）加强施工安全管理，滑坡治理最大的隐患在施工安全。对于较为复杂的滑坡治理，可成立专业滑坡治理团队（包括专业施工队伍及专业管理团队），对滑坡治理工程进行专业化管理，确保施工安全。

5）贯彻动态设计理念，根据实施过程中实际地层状况及性质，及时对设计方案进行必要的验算与调整，以确保防护效果。

6）滑坡治理与生态环境相协调，既有效防护坡体，防止水土流失；又通过植草绿化，形成生态边坡，美化环境。

7）虽然滑坡类型多种多样，但通过一定的方式查明滑坡的形成机理及规模，针对性的采取经济、合理、科学的治理措施[4]，可达到良好的滑坡治理效果。