山体滑坡成因及治理工程施工技术研究

赵 均 江西省地质环境监测总站

赵雨婕 江西省地矿测绘院

1 前言

山体滑坡通常是指具有一定坡度的山体或是岩体在外界因素的影响，斜坡上的土体、岩体等在重力影响下整体或是以分散状态向下滑动，并对周边的生态环境、居民、基础设施、建筑等多个方面产生较大的负面影响。这种地质灾害不仅会导致直接的经济损失，而且还可能会威胁到居民的生命安全。因此，必须要对该类型的地质灾害进行有效防治。

2 项目基本情况概述

上栗县桐木镇周田村新德桥一岗地坡脚位置发生4处滑坡地质灾害，产生1处高陡边坡危险点。经现场勘查，4处滑坡均为小型浅层土质滑坡，滑坡方量1300m3~5000m3不等。滑坡群发生后，一方面各滑坡滑体堆积于前缘居民屋后影响当地居民的正常生活；另一方面滑坡后缘重新形成高约3m~5m临空面，加之坡上土体因多日降雨，已基本处于饱和状态，物理力学性质差、结构松散，在强降雨作用下极有可能发生滑动。

根据勘查区地层岩性、地下水在含水介质中的赋存特征影响，区内地下水类型主要为第四系松散岩孔隙水、碳酸盐岩岩溶裂隙水二类，且以孔隙水为主，岩溶裂隙水次之。（1）松散岩孔隙水。主要赋存于残坡积等第四系松散堆积物中。堆积物结构松散，透水性好，地下水位埋深较浅，水力性质为潜水，一般具径流路径短，水循环交替快等特点。地下水主要受大气降水补给，沿地下短暂径流，后在坡脚以渗流、泉流等形式排泄于山坡坡脚低洼处。（2）碳酸盐岩岩溶裂隙水。岩溶裂隙水主要赋存于灰岩的节理、裂隙及溶蚀裂隙中，据收集区域水文地质普查报告，常见泉流量1.0L/s~10.0L/s，径流模数7.0L/（s•km2）~10.0L/（s•km2）。一般为承压水，富水性跟岩溶发育程度成正比，总体来说富水性中等。大气降水是其最主要补给源，地下水一般顺坡径流，就近排泄于沟谷、洼地中。勘查区人类工程活动主要表现为切坡建房，切坡高度一般5.0m~10.0m不等，坡度几近于垂直，破坏了原坡体的形态和延展性，切坡处少有挡墙等拦挡措施。

3 滑坡灾害防治工程设计

考虑滑体结构特性、滑体厚度及剩余下滑力大小，并结合坡体形态，滑坡体分布及潜在危害程度等综合因素，本初步设计提出以下两种方案。方案一：削坡平整+桩板式挡土墙（防治Ⅰ区）+桩板式挡土墙（防治Ⅱ区）+重力式挡土墙（防治Ⅲ区）+重力式挡墙（防治Ⅳ区）+截排水沟；方案二：削坡平整+桩板式挡土墙（防治Ⅰ区）+桩板式挡土墙（防治Ⅱ区）+桩板式挡墙（防治Ⅲ区）+重力式挡墙（防治Ⅳ区）+截排水沟。两方案在防治Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅳ区的防治工程相同，不同点在于防治Ⅲ区支挡工程类型的选取——方案一采用重力式挡土墙，方案二采用桩板式挡土墙。

3.1 方案一

3.1.1 削坡平整

滑坡发生后，滑体多堆积于居民屋后，影响居民正常生活秩序；另一方面滑坡前缘大多距房屋较近（一般2m~10m，局部切坡面紧挨房屋后墙），支挡工程施工前对滑坡前缘坡体进行削坡平整，以满足支挡工程施工空间。

3.1.2 支挡措施

本方案拟在防治Ⅰ、Ⅱ区滑坡前缘设置桩板式挡土墙；在防治Ⅲ、Ⅳ区滑坡前缘设置重力式挡墙。各区域挡土墙设置情况分述如下。

（1）防治Ⅰ区

根据勘查报告，本防治区在暴雨状态下下滑力达566kN，同时其临空面高达12m。综合考虑，本报告拟在后缘位置进行削坡减载后于前缘前方3m~5m处设置一排桩板式挡土墙，前缘临空面与挡土墙间进行碎石、黏土回填。削坡减载、前缘压脚处理后该处下滑力为344.27kN。

（2）防治Ⅱ区

根据现场调查，本防治区滑坡前缘距离房屋2m~4m，局部紧贴房屋后墙，且该区域隐患体最大下滑力为355kN。综合考虑，本报告拟在前缘位置进行已滑体清理平整后设置一排桩板式挡土墙。

（3）防治Ⅲ区

根据勘查报告，本防治区滑坡隐患体最大下滑力为289kN。本方案拟在前缘位置设置一排重力式挡土墙。

（4）防治Ⅳ区

根据勘查报告，本防治区滑坡隐患体最大下滑力为180kN。本方案拟在前缘位置设置一排重力式挡土墙。

3.1.3 截排水沟

本初步设计拟在区内滑坡前缘坡脚位置修筑排水沟，总长约520m。因区内水渠与坡脚前缘间汇水面积有限，故结合当地经验值，对排水沟进行设计。坡脚排水沟采用M7.5，采用底宽为50cm，高度50cm，顶宽50cm，壁厚20cm，底厚25cm，两侧为直面的正方形结构断面。

3.2 方案二

3.2.1 削坡平整

同方案一。

3.2.2 支挡措施

本方案拟在防治Ⅰ、Ⅱ区滑坡前缘设置桩板式挡土墙；在防治Ⅲ、Ⅳ区滑坡前缘设置重力式挡墙。各区域挡土墙设置情况分述如下。

（1）防治Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ区

同方案一。

（2）防治Ⅲ区

根据勘查报告，本防治区滑坡隐患体最大下滑力为289kN。本方案拟在前缘位置设置一排桩板式挡土墙。

（3）截排水沟

同方案一。

3.3 工程监测方案

在工程治理后通过监测来了解滑坡体的演变过程，为滑坡的预测预报及工程治理提供可靠的资料和科学依据。本地质灾害隐患区目前未布置监测点和相应的监测设施，仅进行日常的人员巡查。

3.3.1 监测点布设

在挡土墙顶上布置10个形变监测点；在隐患滑体坡面布置5个形变监测点，滑坡隐患区外围布置5个形变监测点进行长期观测。同时安排指定人员定期查看边坡段地表变形迹象，重点后缘监测以及出现裂隙滑坡部位的变形进行监测，同时在遇到较大降雨时应及时进行现场巡视。

3.3.2 监测周期

变形观测周期应以能系统反映所监测变形的变化过程，且不遗漏其变化时刻为原则，根据单位时间内变形量的大小及外界因素影响确定。因此，滑坡场地观测的周期应视滑坡的活跃程度及季节变化等情况而定。

在遇暴雨、发现滑速增快或观测过程中发现有大滑动的可能时，应立即缩短观测周期，及时增加观测次数。目前在雨季每10d观测一次，旱季每半月观测一次；施工期间继续监测滑坡水平、垂直位移变化，达到安全监测的目的；施工结束后转为长期监测，每两个月观测一次，监测时间2年，以检验防治效果。

3.4 方案比选

本次设计的两种方案整体基本相似，主要不同在于防治Ⅲ区，方案一拟采用重力式挡土墙；方案二拟采用桩板式挡土墙。现从技术可行性、施工难易程度及经济效益等方面对两个防治方案进行对比。

3.4.1 技术可行性

据勘查分析，新德桥滑坡群为牵引式土质滑坡。滑体产生的主要原因是滑坡体前缘切坡建房形成陡坡，从而引发坡体前缘失稳下滑，牵引后部土体下滑使之坡体后部出现失稳状态。在滑坡体前缘切坡坡脚处布置拦挡工程能够有效地阻止滑坡体失稳，起到良好的治理效果。在滑坡体前缘布置挡土墙或抗滑桩进行治理，从技术上均是可行的。

3.4.2 施工难易程度

根据野外调查，防治Ⅲ区表层为第四系含碎石黏土，下伏基岩为岩溶较为发育的灰岩。当采用抗滑桩防治工程时，可能遇岩溶溶洞，岩溶裂隙水等不利条件，桩身成孔时有一定施工难度。而当采用挡土墙时，基础开挖较浅，不易受岩溶条件影响，且挡土墙工程适合人工作业，施工工艺成熟，经验丰富，并能避免使用大型机械设备，施工时只要进行周密的施工组织设计，施工总体难度一般。

3.4.3 经济效益

通过对两个方案进行投资估算分析，方案一比方案二节约约69.09万元。因此，方案一所采取的防治方案对新德桥滑坡进行治理较为经济合理。

综合考虑建议采用方案一“削坡平整+桩板式挡土墙（防治Ⅰ区）+桩板式挡土墙（防治Ⅱ区）+重力式挡土墙（防治Ⅲ区）+重力式挡墙（防治Ⅳ区）+截排水沟”为本工程推荐防治方案。

4 项目实施的保障措施

4.1 组织措施

项目的实施实行项目法人责任制，建立专职机构并配备专职人员进行具体管理，并制定详实的勘察、设计、施工、验收计划，自觉接受财政、监察、国土资源等部门的监督与检查。

4.2 技术措施

项目具体承担单位上栗县桐木镇人民政府，工程设计单位通过公开招标的方式择优选取。设计单位需具有地质灾害勘查、设计甲级资质，取进行过类似工程的防治工程设计；在防治工程方案设计、施工图设计以批准的可行性研究报告中的推荐方案为基础，结合相关勘察工作成果进行精确设计，因此本项目的实施将具备充分的技术保证。

4.3 施工质量保证措施

制定合理的地质灾害防治工程方案并报请国土资源行政主管部门审批后实施。施工前采用公开招投标的形式择优选取施工单位，且施工单位必须具备国家规定的资质条件，取得相应的资质证书。项目质量管理严格按照有关规范、规程执行，做到责任明确，奖罚分明。坚持自检、互检、抽查相结合的质量检查制度，发现不合格工程必须返工，所需施工材料需经质检部门验收合格方可使用。工程竣工后，报请财政及国土资源行政主管部门组织验收。

5 结束语

综上所述，面对滑坡地质灾害，为了有效避免经济损失和人员伤亡，必须要采取针对性措施予以解决。通过上述案例分析的整个过程可知，面对滑坡地质灾害，需要加强原因分析并采取针对性措施，做好相关监测，比选多种防治方案，保证防治的有效性。