泉州洛江河市土楼陈志强等房后滑坡地质灾害防治对策

陈志芳

（福建省197地质大队，福建泉州362000）

1 概述

泉州洛江河市土楼下组陈志强房后滑坡地质灾害点，滑坡前缘为民房和乡村道路，2016年9月份受14号台风“莫兰蒂”影响，泉州持续强降雨，造成河市土楼下组陈志强房后发生滑坡，滑坡潜在方量约5.60×104m3。受威胁对象为坡下陈志强等20户126人以及旧官公路过往行人及车辆的生命财产安全。为了消除滑坡地质灾害安全隐患，查明滑坡的形成机制及整体稳定性，为滑坡治理工程设计提供准确、可靠的依据。

2 滑坡发育历史及变形破坏特征

2.1 滑坡发育历史

根据访问调查，该处滑坡后缘裂缝①早在2001 年即已形成，滑坡引起坡脚挡墙多处出现裂缝、鼓胀、前倾。当时尚没有采取滑坡治理措施。

受本近两次台风及强降雨影响，后缘裂缝加大并诱发其他4处新生裂缝，同时对滑坡岩土体稳定性造成了进一步破坏，本次的滑坡进一步加剧了坡脚挡墙裂缝、鼓胀、前倾。目前滑坡处于欠稳定状态，滑坡区未做截排水措施和支挡措施，在台风强降雨时候可能会造成更大规模的滑坡。

2.2 滑坡的周界、规模、形态特征

滑坡平面形态呈“半圆弧状”，后缘高程33.20～39.60m，前缘高程约15.0～18.0m，斜长约36.50m，前缘宽约140.0m，后缘宽约148.3m，滑坡区已垮塌部分（前缘滑坡体）面积约1500m2，已滑方量约10m3，滑坡区潜在方量约5.60×104m3，主滑方向为NE146°，滑体主要为含碎石粉质粘土，为浅层滑坡。根据实地调查及变形特征，滑坡整体边界较明显，其大致状况为：

（1）后缘：根据后缘裂缝产状分析，滑坡后缘标高位于34.0m附近，后缘和前方的裂缝极发育，总计出现5 条，长度约5～28m，宽约0.10～1.0m，深约0.5～1.5m的裂缝或陡壁，下错高度约0.20～2m，拉张变形特征明显。

（2）两侧边界：滑坡左侧边界位于7幢民宅北西侧，主要变形特征为地表拉张裂缝、下错，右侧边界位于宗祠后方位置，主要变形特征为拉张裂缝、错断台阶、挡墙侧倾。

（3）前缘：滑坡前缘剪出口为坡脚挡墙墙脚，挡墙已经变形、开裂、倾斜，挡墙前方地面隆起约0.10～0.30m。

（4）滑体特征：崩塌物质主要由坡积碎石粘土组成，土黄、褐黄色，稍湿—湿，可塑，干强度中等，无摇振反应，土体平均厚度约5.35m。

（5）滑带特征：滑坡发生前属于土质边坡，坡脚开挖临空，砌置的挡墙不规范，滑体的滑面位于碎石粘土层和残积土层交界面，碎石粘土层在雨水的作用下呈饱和状态，强度大幅降低，易形成软弱带(面)，形成滑坡。

2.3 滑坡变形破坏特征

整个滑坡体总体上坡度较小，坡面未采取有效的工程防护措施，长期在雨水的作用下，随着雨水的下渗，使滑坡土体自重加大，抗剪强度降低，前缘临空面较大，易导致前缘土体发生下滑变形破坏，牵引上部土体和推动下部土体向下滑移，从而使上部土体失去支撑随之变形滑动。上述表明该滑坡的变形破坏模式为牵引式滑动。

3 滑坡体稳定性分析

3.1 滑坡体岩土体特征

滑坡区上部土层为碎石粘土、残积粘性土（特殊性土）。碎石粘土层厚度大，一般3.80～5.30m，结构松散，内聚力低，透水性较强，具弱膨胀性和湿陷性，受水浸泡易软化及崩解变形，岩土体工程地质性能较差，力学强度中等，尤其是浸水后强度降低较大。下卧残积粘性土厚度大，力学强度中等。岩土物理力学性质详见表1。

3.2 滑坡稳定性分析与平价

表1 岩土物理力学性质指标分层统计表

3.2.1 变形影响区稳定性分析与评价

从边坡所处的地质环境条件、变形特征等综合分析可能导致滑坡形成因素主要有地形地貌、岩土性质及水的作用。

地形地貌：边坡整体处于斜坡上，斜坡坡度60°～70°，为滑坡的形成创造了有利的滑移条件。

岩土性质：碎石粘土层为滑坡形成的主要因素。

水的因素：由于长时间强降雨，导致滑坡体上部土体呈饱和状态，随着雨水不断下渗，沿着土体的孔隙进入滑坡体，增加滑坡土体自重，使土体间的结合力降低，降低土的抗剪强度，坡体均为碎石粘土，碎石粘土土质和密实度不均匀易在坡体内形成不规则的相对含水层和隔水层，下卧残积粘性土厚度大且透水性弱，不利于水下渗至下部土层，而积蓄在坡体中，从而形成软弱带，最终导致斜坡的滑动变形。

人为因素：滑坡体前缘为修建房屋形成高陡临空面，破坏了斜坡内部的应力平衡，砌置的简易挡土墙强度弱，且未设置排水措施等，增加了地下水动水压力。上部碎石粘土层沿原始坡面滑动挤压边坡变形形成滑坡，因此人类工程活动是滑坡形成的诱发因素。

综上所述，在地形地貌条件、地质构造、岩土性质、自然因素和人类活动的综合作用下，最终导致斜坡的不稳定，发生滑坡，主导因素为长时间降雨和地表水的下渗、碎石粘土层泡水软化、自身易失稳。

3.2.2 边坡定性分析

根据地质测绘及野外钻探结果显示，该边坡属于碎石粘土层土质边坡，根据坡脚挡墙使用现状及坡面土质情况，现状处于平衡状态，边坡后缘上方未见变形迹象，后缘上方碎石粘土厚度薄不易发生滑坡，现状边坡主要发生在碎石粘土层中，但如不采取有效治理措施，在强降雨的作用下，碎石粘土泡水饱和后会沿滑动面滑坡，滑坡导致坡脚挡墙失稳定，易形成大规模的滑坡。

3.2.3 滑坡定量分析

（1）计算方法与参数选取。边坡现状属于土质边坡，采用传递系数法对边坡土体的稳定性及推力进行计算，计算公式如下：

①边坡稳定性计算：

②滑推力计算公式如下：

对剪切而言：

对弯矩而言：

（2）计算结果与评述。对滑坡6-6′进行边坡稳定性计算，计算模型见图1。

根据上面边坡稳定性计算模型和公式进行计算累计抗滑力和稳定系数，边坡稳定性分析计算成果如表2所示。

图1 （6-6′剖面）边坡稳定性计算模型（单位：m）

从计算结果中可以看出：边坡区在天然工况整体处于基本稳定状态，其潜在滑动面位于碎石粘土层和残积粘性土层交界面，暴雨工况处于欠稳定状态，将会发生滑坡。

4 滑坡地质灾害防治对策

4.1 滑坡地质灾害治理工程设计方案

根据上述边坡累计抗滑力和稳定系数计算参数，对该滑坡地质灾害治理工程进行优化设计，即拟采用孔桩式挡土墙支挡为主，坡面放坡结合锚杆框架梁护坡及边坡排水为辅的设计方案。

4.2 治理工程设计参数

4.2.1 孔桩式钢筋混凝土挡土墙

表2 滑坡稳定性分析计算成果表

（1）抗滑桩设计参数。圆形抗滑桩长度10.5～15m，孔径1.20m，埋藏深度7～10m；抗滑桩水平间距2.0m；相邻抗滑桩之间采用钢筋梁连接，断面规格0.3m×0.5m；抗滑桩顶部采用钢筋梁压顶，断面规格0.5m×1.4m。

（2）挡墙设计参数。相邻抗滑桩之间地面采用C20垫层，断面规格0.2m×0.3m；钢筋连系梁上、下采用浆砌MU10机砖，断面规格0.24m×0.3m，并分别设置泄水孔。

4.2.2 锚固工程

（1）锚杆成孔应根据地层选用相应的锚杆钻机，且钻进过程中严禁开水冲钻及冲洗孔壁。

（2）锚杆施工前，应根据地层、锚固吨位做破坏性抗拔试验。抗拔力为100kN，试验时应记录详细数据，并及时向设计单位反馈以验证与调整设计。

（3）安装锚杆前，应先进行钻孔深度、钻孔倾角、锚杆长度的检验；然后放入锚杆并注浆；锚杆施工完毕后，按规范要求进行验收试验和锚索杆长度检验。

（4）注浆压力为0.1～0.3MPa 左右，一般宜选用灰砂比（1∶1）～（1∶2），水灰比0.38～0.45的水泥砂浆。注浆浆液应搅拌均匀，随搅随用，浆液应在初凝前用完，并严防石块、杂物混入浆液。注浆作业开始和中途停止较长时间，再作业时宜用水或稀水泥浆润滑注浆泵及注浆管路。

4.2.3 排水工程

在边坡顶开挖截水沟，截面呈倒梯形，顶宽0.7m，底宽0.4m，深0.6m，浇注水平30cm 厚的C20 素混凝土护壁；排水沟纵坡降5.0%；沟底30cm 厚的C20 素混凝土；在挡墙顶、底内外侧分别开挖排水沟，截面呈正方形，宽0.6m，深0.7m，衬砌水平30cm 厚的M7.5 浆砌片石护壁，外面勾缝，与片石面平，顶部水泥砂浆抹面；排水沟纵坡降3.2%，沟底衬砌30cm厚的M7.5浆砌片石，并用水泥砂浆抹面。

5 结语

以泉州洛江河市土楼陈志强房后滑坡为例，研究该滑坡发育历史、规模及形态特征，滑坡变形破坏特征，对滑坡体稳定性分析与评价，在此基础上提出了相应的防治对策。同样，对于相类似的滑坡体的工程治理，也有一定的参考价值。