宽川镇双崖村烂山湾滑坡的勘察与治理

范永晖

（甘肃智广地质工程勘察设计有限公司，甘肃 兰州 730000）

0 引言

滑坡是斜坡上的岩体和土体在重力作用下沿着软弱带以分散或整体的形式顺坡向下滑动的自然现象。为应急处理山体滑坡这一自然灾害，需要建立健全的环境条件数据，在利用现有环境资料的同时，还要对灾害发生后的土体结构、稳定性等方面进行勘察。本文将对滑坡的勘察与治理要点进行分析。

1 工程概况

甘肃省陇南市礼县宽川镇双崖村烂山湾约120m道路出现了变形、坍塌、裂缝，甚至数亩农田形成明显的下沉、裂缝或积水，造成32人受灾和约700万元的直接经济损失，潜在威胁约1008余人的生命财产安全，属于特大型险情等级，造成重大社会影响。该地区气候为典型温带大陆性季风气候，境内气候温差较大，全年降水集中在6～9月份，暴雨集中且频繁。当地地表水资源丰富，地表水资源总量10.7950亿m3，勘查区地表径流为季节性溪流，自北向西穿过勘查区。勘查区地貌类型为构造侵蚀低中山地貌，在长期侵蚀切割作用下，地形低矮起伏，基岩埋藏较浅，相对高差150.0m，地形坡度多数在10～25°范围内，勘查区内人类工程活动强烈，坡体由于兴修梯田被改造成多级台阶状，道路下方地形相对较低，利于地表水的聚集、汇流，为滑坡发育提供了条件。

2 宽川镇双崖村烂山湾滑坡勘察要点

2.1 明确勘察范围

宽川镇双崖村烂山湾滑坡主要原因是大量的人类活动和暴雨影响，从滑坡灾害现状来看，滑坡1的平面近似“簸箕型”，滑坡2的平面近似半圆形，展布方向均近东西向。因此，为全面核实滑坡的滑体结构，勘察作业范围主要是滑坡体及前缘至冲沟，对物质组成、滑体结构、地下水特征、滑坡变形特征和力学机制进行勘察与分析，总面积为0.786km2。

2.2 落实规范的勘察流程

为获得准确且全面的勘察资料，根据灾害状态灵活采用勘察技术。在该滑坡勘察与治理工程中采用了资料收集、现场调查访问、工程地质测绘、工程测量、钻探等综合方法。在具体工作中，要掌握以下流程要点。

（1）做好资料采集与整理工作。在灾害数据采集前，应科学分析山体滑坡的形成原因，并调查相关数据。针对此项工程需全面收集2020年8月以来勘查区的降雨情况以及近期地面裂缝监测仪器报警次数，为后续土体结构判断奠定基础。

（2）深入灾害现场开展调查访问。勘察人员应对滑坡区和影响区内的人口和实物指标进行全面核实，并实地核实滑坡区和影响区在建建筑物和既有建筑物，确保数据记录相符，保证后期山体滑坡灾害治理方案的科学合理性。

（3）开展地形测量工作。山体滑坡灾害现场勘察要积极使用最新勘察、定位技术确保测量结果精度符合要求。在该工程中，综合使用GPS技术、CASS8.0测绘软件、高程系统等技术，具体步骤为：使用GPS 测量基准点，根据滑坡区和影响区面积及周边环境，该工程共设置3个基准点，以此为基础进行三等导向控制测量，使用GPS和全站仪测量地形和剖面。在获得准确数据后，使用测绘软件CASS8.0数字成图，以独立坐标系构建平面坐标，以独立高程基准构建高程系统，精度控制在1∶200，最终得到0.786km2的高精度地形测量图示。此外，以1∶1000的比例绘制2条剖面测量线条，以1∶500精度绘制总长度为2065m的剖面线条，另有工程地质勘探点定位测量71个。

（4）地质测绘。为保证山体滑坡后续治理效果与效率，结合拟布置的治理工程开展工程地质测绘，并落实一般调查和重点测绘相结合的原则，以1∶1000的精度比例对地形图进行实测，最终得到具体、准确的工程地质测绘底图。在实际地质勘察过程中，主要调查勘查区及周边的地貌、地层、构造、水文地质和人类工程活动等，以此明确滑坡的形态、规模、滑坡体的结构特征、滑带特征，变形破坏特征及变形机理，甚至包括其影响范围和潜在威胁。

（5）布置勘探线和勘探点。为使勘探线能够纵贯整个滑坡体，该工程中主要布置了26条纵向勘探线，布设地点主要是变形或潜在变形的块体。在布置勘探点时，严格按照相关规范要求对横纵向间距进行布设，进而实现对勘探网的全区域控制，此外，还需要在拟开展工程位置加密布置或根据具体工程具体布设。值得注意的是勘探点要限制在勘探线以内，若是因为地形、地质等原因导致勘探点偏离勘探线，也要将偏离范围控制在10m以下。若是地区地质问题较为严重，可以酌情进行单独勘探点的设置。在该工程中，勘查勘探点总体控制横向间距30～50m，布设钻孔71个，总进尺758.40m。

3 宽川镇双崖村烂山湾滑坡稳定性分析

烂山湾滑坡发育于构造侵蚀低中山，滑移面位于粉质黏土—泥岩接触面，滑坡1共发育了4个次级滑坡，前后缘宽度分别为21m和150m。该区域存在大量人类工程活动，比如修路、人工梯田修建和建房等。滑坡2发育了3个次级滑坡，前后缘分别宽502m和455m，斜坡体存在人工修梯田活动，均为中型滑坡。由此可见，烂山湾滑坡形成的影响因素较多，包括高陡的地形地貌条件、易滑岩土体、水文地质条件、地震以及人类活动。根据这些影响因素和调查数据，施工前应采用定性和定量相结合的方式分析评价滑坡的稳定性。

3.1 定性分析

（1）通过结合滑坡高度、坡度、岩性和地下水情况，并参照滑坡稳定性野外判别依据发现，该滑坡现象主要位于老滑坡中后部，属于老滑坡体局部复活滑动，滑坡1和2都发生了滑动和蠕动变形现象。老滑坡前缘斜坡高差小，岩土体潮湿，局部饱水；老滑体平均坡度小于30°，地面裂缝不发育，变形迹象不明显，滑坡后缘没有明显变形迹象，从整体来看，定性判断老滑坡稳定性较差。

（2）滑坡1前缘临空高差小，岩土体潮湿，局部饱水；滑体平均坡度小于30°，坡面上建筑物墙体、地面发育有裂缝，变形迹象明显，滑坡后缘有明显变形,形成高度约为1.0～2.0m高的错台，下坡体局部受地表水影响呈蠕滑状态，因此，综合定性判断滑坡H1稳定性差。

（3）滑坡2前缘临空高差小，岩土体潮湿，局部饱水；滑体平均坡度小于30°，坡面上建筑物墙体、地面发育有裂缝，变形迹象明显，滑坡后缘有明显变形,形成多处错台，坡体局部受地表水影响呈蠕滑状态，因此，综合定性判断滑坡H2稳定性差。

3.2 定量计算

该工程依据土体莫尔强度理论及斜坡运动力学平衡原理，利用传递系数法，验算滑坡体的稳定性。

（1）确定计算参数。为保证计算结果准确，计算参数的选取主要根据滑体、滑带土物理力学性质，结合邻近滑坡的经验数据，并通过反算结果综合确定。其中，反演计算公式为：

式中：φ——滑带土的内摩擦角,°；

c——滑带土的黏聚力，kPa；

F——根据计算工况给定的稳定系数；

L——滑带的总长度，m。

（2）选择计算方法，划分条块。根据滑坡地貌形态、规模，现存状况及稳定程度科学选择滑坡剖面，在该工程中，由于滑坡1和2的滑移面位于堆积体与泥岩强风化接触部位，因此，稳定性计算时将已知滑面概化成折线形状,采用传递系数法进行计算。在划分条块时，要合理选择计算断面，即滑坡堆积体最有可能剪出位置的部分作为计算断面，之后按照滑动面倾角相对变化进行条块划分，基于地面起伏细分剖面条块。该工程中共划分22个剖面条块。

（3）稳定性计算结果。结合不同工况计算滑坡体稳定性，该工程共采取3个工况，分别为现状、自重+地震、自重+暴雨。根据计算结果，滑坡体处于不稳定状态，这要求后续治理工程要尽快落实，以此降低安全威胁[3]。

4 治理宽川镇双崖村烂山湾滑坡的措施

根据上述勘测数据和结果，治理工程主要以抗滑桩为主，同时辅以地表截排水措施。

4.1 做好施工准备，落实桩孔开挖以及支撑技术

由于滑坡体基本处于不稳定状态，所以应在精准放置桩位的同时对护桩进行安置，并落实规范的核验工作，对桩底和桩顶高度进行合理控制。为降低孔壁压力，工作人员还应对现场进行平整与清理，并合理存放施工材料和设备。由于当地地表水面积较大，所以还要做好截排和防渗工作，搭建雨蓬，完成孔口下1m的封口工作，并加筑围埂，高度控制在0.5m 即可，避免雨水流入。其中，由于基础持力层为粉质黏土层，黄褐色，成分主要为粉质黏土，承载力特征值fk=100～150kPa，所以要根据不同持力层面把控不同构筑物地基土持力数据，构筑物的持力层主要是泥岩，所以其地基土承载力特征值在300kPa，截排水措施应使用浅基础，由于持力层为粉质黏土，所以其承载力特征为100kPa。根据相关数据，落实科学的主要构筑物基础方案。此外，根据钻孔揭露，场地内露出的主要地层岩性有：粉质黏土、新近系泥岩层。其中，泥岩厚度较大，强风化厚度约3.0～5.0m，岩芯破碎，泥质结构发育，遇水易软化，质地松散，透水性较强，工程性能较差，不可做拟建工程基础持力层；下部中风化厚度大，抗滑桩应深入中风化泥岩层，该层地基土工程性能好，承载力特征值fk=420～480kPa，可做拟建工程基础持力层[1-2]。

在完成各项治理施工准备措施后，应落实桩孔开挖、锁扣和护壁支撑。开凿环节可以使用电动链滑动装置，并根据土层属性和桩孔位置确定挖掘流程。由于该工程性能一般，且粉质黏土层厚度约1.70～6.90m，因此，桩基坑主要处于浅层土体滑坡上，在深挖时应采用间隔跳两桩逐次深挖，避免出现坍塌事故，待混凝土灌注后其强度达到70%时，方可继续挖掘桩孔。其次，开挖过程中，施工人员无需打磨护壁，以提高桩的摩擦系数。开展桩孔开挖作业时，一旦发现渗水现象要立即开展支护作业，并将积水处理干净，降低地下水高度。最后，严格查验桩孔规模，杜绝欠挖现象的出现，同时，为避免出现坍孔情况，桩孔挖掘和支撑护壁应保持连续状态，不可分节。当挖掘深度在0.6～2.5m范围内时，要及时开展立模浇灌护壁混凝土作业，且保证模板的平坦性，进而顺利将其与桩身混凝土相联结[4]。

4.2 钢筋加工和安装技术

根据桩孔情况，钢筋骨架主要采用预制成笼、孔口联结和孔内绑扎的方式，施工过程中应把握以下要点：（1）钢筋要存储在平坦且干燥的区域，垫好方木，并做好桩号标记；（2）根据施工方案选择钢筋，同时保证紧实捆绑和焊接钢筋，避免松动问题的产生；（3）在确认钢筋骨架维护厚度符合要求后，将其吊运至孔底，中部焊接预留间隙，上下错位距离控制在1m 范围内；（4）抗滑桩纵向受力钢筋每隔2m 进行焊缝的搭设，整体厚度在5mm以下，整体宽度在10mm以上，直径在40mm以上；（5）顺着受力竖筋方向严密捆扎和焊接钢筋骨架，要注意土石、滑动等界面不可以出现接头。

4.3 混凝土灌注技术

严格按照相关标准落实操作，首先，对桩孔几何尺寸进行查验，并将骨架放入桩孔中，对其进行精准固定，核验通过后方可开展混凝土灌注作业；其次，提前于拌和站将混凝土搅拌，使用插入式振动装置进行振捣，确认混凝土达到施工设计的紧实程度后方可改变振动方位；最后，不可中断混凝土浇注作业，若是因故障需要中断，间断时长要小于前层混凝土初凝时长。

5 结束语

综上所述，山体滑坡作为相对严重的自然灾害，在对其进行治理前要落实滑坡区域规范的勘察工作，以保证治理方案的科学合理性。勘察时,要充分考虑周围环境和滑坡现状，使治理方案以此为基础根据滑坡体稳定性科学选择治理技术，以此保证周围环境安全。