竹溪县瓦沧矿泉水生活区场坪项目边坡监测持续降雨对边坡裂缝发育的影响

刘书文

武汉市政工程设计研究院有限责任公司 湖北武汉 430058

竹溪县地处北亚热带，属于大陆性季风气候，多年平均降水量大约保持在870mm 左右;每年的4～10 月是该地区的降雨丰水期，占全年降雨量的85%左右。夏季平均气温基本高于25℃，七月平均气温为27℃左右。竹溪县年平均日照时长1650h，年平均无霜期224d。

1 概述

竹溪县瓦沧矿泉水生活区场坪项目边坡位于竹溪县桃源乡中坝村（见图1），该边坡为外界经037 县道通往芙丝（湖北）饮品有限公司厂区道路的路基治理后边坡，该边坡高约35m，天然状态欠稳定，初次治理设计分5 级加筋土挡墙支护，但现场并未按设计设置坡顶截水沟，支护结构未设置泄水孔，从而导致在持续降雨后，导致雨水渗入、侵蚀支护结构而出现破坏，局部加筋土出现了较大的变形、鼓胀、爆裂，部分加筋土的筋条老化断裂（见图2）。

图1 边坡平面图

图2 加筋土挡墙鼓胀、爆裂

由于竹溪县瓦沧矿泉水生活区场坪项目区域发现多处裂缝，对边坡附近的村民及竹溪县瓦沧矿泉水厂区职工的生命财产安全存在威胁，对竹溪县瓦沧矿泉水生活区场坪平台五紧邻037 县道部分(即设计图bcde 段以及部分ef 段)的边坡进行监测，bcde 段全长158m，采用加筋土挡墙支护，ef 段长78m,采用抗滑桩及挡土墙支护。

监测部位为竹溪县瓦沧矿泉水生活区场坪平台五紧邻037 县道部分，边坡为滑坡治理后的加筋土挡墙边坡。

2 基本工程地质、水文、气候情况

2.1 地形地貌

本项目位于竹溪县桃源乡中坝村，竹溪县桃源乡中坝村地处秦岭东槽区东段南缘，大巴山脉东段的北坡，大巴山脉是全县山系的发源地，峡谷与山间盆地相间，该地区地貌属于高山地貌。

2.2 水文气象情况

竹溪县桃源乡境内地表水和地下水的总体流向受地势、岩性条件的制约,其变化受天然降雨的影响明显。地下水按含水层特点、储水条件及水动力特征,可划分为碳酸盐岩溶含水岩类、松散孔隙含水岩类、碎屑岩裂隙含水岩类、岩浆岩- 变质岩裂隙含水岩类,该边坡底部瓦沧河湍流而过。

2.3 地质情况

地质表层为上部人工回填（Qml）粉砂土夹碎石，人工堆积层，灰色、松散；主要为粉砂土，并夹少量碎石。填方时间3 年以上，广泛分布在场地地表，填土来源为人工堆积，不具湿陷性。填土厚度及密实性较均匀。厚度约0～1.8m 不等。下伏板岩(S2zh)，为下古生界志留系下志留统竹溪群，灰褐色，岩性为板岩，含少量方解石，呈板状、片状构造，强风化状，岩芯是碎块、碎屑状，少量是粉状。

2.4 周边环境及建筑物

本项目边坡地处竹溪县桃源乡中坝村，边坡底部037县道通过,沿着公路两边建有居民住宅,边坡顶部为通往芙丝（湖北）饮品有限公司厂区道路和厂房建筑，厂区有较多员工生产生活。

3 现场监测及巡视

本次边坡监测于2020 年4 月28 日进行初始值监测，截至2020 年6 月24 日，共进行了30 次边坡监测及巡视检查。边坡监测点位见图3。

图3 边坡监测点位平面图

3.1 边坡顶部、抗滑桩顶部及037 县道水平位移监测

边坡顶部、抗滑桩顶部及037 县道水平位移监测点按边坡支护设计要求及相关规范进行布设。边坡顶部水平位移监测点编号为D11- D30，共布置监测点20 个,037县道水平位移监测点编号为D1- D10，共布置监测点10个,抗滑桩顶部水平位移监测点编号为G1、G2、FS1，共布置监测点3 个。监测点采用符合规范标准的监测点。在监测点处标示监测点号。采用极坐标法测量，坐标系采用独立坐标系，通过测量距离与方位角，求出各点位的坐标，计算后得出水平位移值，在边坡监测期间，各监测点的水平位移量随着气候条件的变化而变化。在连续降雨过程中逐步增大。

3.2 边坡顶部、037 县道及周边建筑物沉降监测

边坡顶部、037 县道的水平位移监测点兼作其沉降监测点，周边建筑物依据图纸及规范要求，结合现场实际布设,周边建筑监测点编号为C1～C4，共布设4 个观测点。利用水准仪提供的水平视线，读取基准点与沉降监测点上的水准尺读数，以测定两点间的高差，并与初始高差相较，从而得到该监测点的监测值，各监测点的沉降量随着气候条件的变化而变化。在连续降雨过程中逐步增大。

3.3 边坡顶部裂缝监测及巡视检查

边坡顶部主要发育两条裂缝见图4，走访得知，裂缝在四月中旬持续暴雨后突然出现，裂缝发展趋势见图5。

图4 裂缝

图5 裂缝宽度与降水量关系过程线图

在监测期间，边坡加筋土挡墙顶部D23# 监测点累计沉降量已超过报警值（20mm）,加筋土挡墙边坡顶部原有裂缝也呈发展趋势，边坡顶部道路裂缝宽度变化累计达到29mm,裂缝宽度受持续降水影响明显持续变大，加筋土边坡坡体变形随着降雨而持续变大。局部加筋土出现了较大的变形、鼓胀、爆裂，部分加筋土的筋条老化断裂，边坡底部出现隆起迹象。结合降雨后水平位移监测和沉降监测结果，数据显示仪器监测结果为变形明显增大，与雨后裂缝量测变化趋势是一致的。

4 结论及建议

监测数据提交桃源乡乡政府及勘察设计单位后，经分析边坡处于不稳定状态有关部门在边坡周边设立警示牌、警戒线，疏散边坡底部居民，封锁通往坡顶道路(见图6)。在连续降雨后，雨水慢慢渗入边坡，导致边坡土体重度增大，下滑力增大，同时，降低了土体的抗剪强度，导致抗滑力降低，两者同时作用，进一步降低边坡抗滑移安全系数，进而导致边坡裂缝增大，引发出现滑坡灾害。

图6 边坡局部垮塌

边坡裂缝宽度量测数据分析显示，裂缝宽度受降雨的影响明显增大，在降雨后水平位移监测和沉降监测结果，数据显示仪器监测结果为变形明显增大，与雨后裂缝量测变化趋势是一致的。

最后多方商讨决定及时进行抢险治理，对加筋土边坡采用格构式锚杆挡墙支护，同时做好截水排水措施，边坡顶部道路裂缝注浆封口，对抗滑桩所在部位出现裂缝的挡墙进行注浆修复，边坡修复前后对比后见图7。

图7 边坡修复前后对比

建议在边坡治理后，仍要对边坡定期做好监测巡视检查监测。监测巡视人员要及时提供监测及巡视资料，及时分析处理监测数据，当监测数据出现异常时，应进行必要的复测，并分析原因。如若监测数据接近或达到设计监测预警值，必须立即向有关单位进行预警通告，以便相关部门能提前部署防灾举措，把灾害带来的损失降到最低，切实保障人民的生命财产安全。