摘要:一項(xiàng)科學(xué)的滑坡巖土工程勘察及治理計(jì)劃流程如下: 利用現(xiàn)場勘察、監(jiān)測、土樣室內(nèi)重復(fù)剪試驗(yàn)、資料分析等方法，細(xì)致深入的了解滑坡區(qū)自然地理?xiàng)l件、工程地質(zhì)條件、地震及地震效應(yīng)、地層及工程地質(zhì)層、水文地質(zhì)情況，評(píng)價(jià)滑坡穩(wěn)定性，并測算滑動(dòng)面土層綜合抗剪強(qiáng)度參數(shù)，分析滑坡的原因，并進(jìn)行科學(xué)的預(yù)測，據(jù)此制定治理策略。下文以福建某滑坡為例，簡要概述巖土工程勘察與治理計(jì)劃流程。
關(guān)鍵詞:滑坡 巖土工程勘察 治理
滑坡是一種常見的地質(zhì)災(zāi)害，嚴(yán)重威脅交通運(yùn)輸、工程建設(shè)安全，輕則影響交通、拖延工期，重則造成重大的生命財(cái)產(chǎn)損失[1].滑坡治理是一項(xiàng)系統(tǒng)性工程，對(duì)滑坡體及其周圍進(jìn)行巖土工程勘察是制定治理計(jì)劃的前提。本文以福建某滑坡為例，試總結(jié)巖土工程勘察和治理經(jīng)驗(yàn)。
1 滑坡概況
該處滑坡為高速施工段，原設(shè)計(jì)二 ~ 三階邊坡，落差 22m,三階坡率均為 1∶ 1. 25.2011 年 10 月，某段邊坡出現(xiàn)肉眼可見變形，外側(cè)坡面見小型裂縫，繼而產(chǎn)生橫向滑移，初期并無預(yù)防措施，繼續(xù)施工，裂縫不斷擴(kuò)大，不得不于次月變更方案，第一階改為擋墻加固，第二階采用錨索框架結(jié)合放坡進(jìn)行防護(hù)，次年 3 月，因連續(xù)強(qiáng)降雨，滑坡段變形加劇、范圍擴(kuò)大，邊坡坡腳多處有土體變形開裂或拱出，坡面上新出現(xiàn)多處不規(guī)則開裂，多處裂縫開裂錯(cuò)動(dòng)，并伴有不同程度的塌陷現(xiàn)象，裂縫寬0. 5- 2m 不等，深度在 0. 8 - 6m 不等，走向和長度不一，最長裂縫至路基中心線約 155m,形成滑坡。
2 現(xiàn)場勘察
2. 1 自然地理及氣候條件
滑坡區(qū)域所在高速合同段位于閩北地區(qū)丘陵地帶，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，溫和潮濕、雨量充沛，年均降水量1660ml、平均氣溫 17.4 - 19.3℃ ,極端最高氣溫 41.5℃、極端最低氣溫為 - 8.5℃（1971）,霜期 50 -100 天 / 年，4 - 6月多雨，10月至次年3月為旱季。主要災(zāi)害性氣候有季節(jié)性洪水、霜凍和臺(tái)風(fēng)�；轮車鷶�(shù)平方公里內(nèi)，樹枝狀水系發(fā)育，河流、溪谷密布，水位季節(jié)性變化較大，記錄以來 3 次大洪水，自然蓄水能力較強(qiáng)。
2. 2 地形地貌
滑坡場區(qū)剝蝕丘陵地貌，山脊線近南北向，標(biāo)高 135 ~ 320m,相對(duì)高度 120 ~180m 左右，山體最高處高程約 316. 9m.誘發(fā)滑坡區(qū)域的走向從西向東，呈多階臺(tái)地狀，自然坡度約 5 ~ 35°。山體為人工經(jīng)濟(jì)林，廣種杉木、板栗樹及茶樹，坡腳溝谷處出河流流經(jīng)，裸露地，兩側(cè)溝谷竹林茂密。東側(cè)山坡靠近自然河，由東向西，自然坡度約 15 ~ 25°。山間低洼處為 204 省道穿過，省道東側(cè)山體大范圍基巖出露，坡腳處較陡，為自然河沖刷凹岸。
2. 3 工程地質(zhì)條件
該處滑坡區(qū)域位于武夷山隆起帶東側(cè)地區(qū)，構(gòu)造形成較復(fù)雜，主要受政和 - 大埔深斷裂帶影響，現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)滑坡區(qū)域存在三條次一級(jí)構(gòu)造，其中一條次一級(jí)構(gòu)造對(duì)本滑坡場區(qū)的影響較大，由 × × 隧道東側(cè)延伸至滑坡場區(qū)中部，長度 > 500m,寬度 > 3m,巖石硅化破碎，硅化脈中生長石英晶簇，斷裂帶及旁側(cè)巖石具硅化、片理化、糜棱巖化、炭化，控制本場區(qū)的風(fēng)化層厚度。
2. 4 地震及地震效應(yīng)
參閱福建地震地質(zhì)工程勘察院出版的關(guān)于該地的地震報(bào)告，本場地基本烈度為 6 度，地震動(dòng)峰值加速度為 0. 05g,中硬場地土的地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期值為 0. 40s,沿線構(gòu)造帶不存在地震斷層位錯(cuò)效應(yīng)，故地震及地震效應(yīng)并非致滑坡的主因，且不會(huì)對(duì)今后滑坡造成顯著影響。
2. 5 地層及工程地質(zhì)層組劃分
據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)測繪及鉆探資料，該地層由上而下主要為第四系沖洪積層、坡殘積層，下伏基巖為震旦系龍北溪組云母石英片巖及其風(fēng)化層。主要為素填土、淤泥質(zhì)粘土、坡殘積粘性土、全 ~ 強(qiáng)風(fēng)化石英云母片巖、中 ~ 微風(fēng)化石英云母片巖。
2. 6 水文地質(zhì)概況
2. 6. 1 地表水與地下水場區(qū)地表水系較不發(fā)育，主要為山間溝谷發(fā)育的一條短小水系，勘察期間流速約1 ~2m/s,水面寬度僅為1 ~2m,附近較大的水庫、較大的水系均離本場區(qū)較遠(yuǎn)。地下水有第四系沖洪積孔隙水、基巖風(fēng)化層孔隙裂隙水、基巖構(gòu)造裂隙水三大類型地下水，基巖風(fēng)化層孔隙裂隙水為地表水補(bǔ)給，垂直徑流速度較大，變化性強(qiáng)，是對(duì)邊坡穩(wěn)定性影響最大的地下水系。
2. 6. 2 水文地質(zhì)條件根據(jù)目前鉆孔資料，坡體上的地下水位多穩(wěn)定在 16 ~21m,滑坡體內(nèi)地下水位穩(wěn)定在 3 ~9m,而工程開挖處坡腳的地下水位穩(wěn)定在 1. 5 ~2. 5m.場區(qū)內(nèi)可見一廢棄井，涌水量約 2L / s,水溫約 18 ~ 22℃ ,為下降泉； 有 2 處有地表匯水經(jīng)開挖斷面流出，涌水量 0. 5 ~0. 8L/s,水溫約為23 ~ 25℃ ,還有 1 處地下水經(jīng)開挖坡面新出現(xiàn)的長約 100m 裂縫中流出，涌水量約 0. 5L/s.涌水均順坡而下，呈沖溝狀排泄，低緩臺(tái)地和山間溝谷賦存有一定數(shù)量的地下水，高速公路坡地開挖后，破壞了原有的逕流和排泄條件，現(xiàn)象是地下水多從開挖坡面的裂隙面涌出，后緣坡體的地下水位變深。
2. 6. 3 水質(zhì)的腐蝕性共取地表水、地下水共 2 組樣品，試驗(yàn)分析為地表水、地下水的水質(zhì)對(duì)弱透水層中的砼具弱腐蝕性（ 場地巖土層均為弱透水層） ,對(duì)鋼筋混凝土中的鋼筋具微腐蝕性。
3 監(jiān)測資料分析
根據(jù)現(xiàn)場鉆孔結(jié)合監(jiān)測孔位移資料分析，現(xiàn)階段變形異常位置多位于全 ~ 砂土狀強(qiáng)風(fēng)化層內(nèi)，與勘察所揭示的滑動(dòng)面保持近一致； 本次勘察鉆孔地下水穩(wěn)定水位在滑動(dòng)面之上，設(shè)置監(jiān)測位移孔后水位均有不同程度的浮升，證實(shí)了由于坡體滑動(dòng)后，使得地下排水不暢，從而進(jìn)一步加速滑坡體的蠕滑變形。
4 滑坡的變形成因分析及預(yù)測
據(jù)以上研究，滑坡的變形成因可能為： （ 1） 南北向區(qū)域斷裂川石 -汲溪折斷帶的存在，風(fēng)化層厚度大，土體穩(wěn)定性差，風(fēng)化程度較弱，抗剪強(qiáng)度整體偏低，為滑坡的形成提供了物質(zhì)基礎(chǔ)； （ 2） 路塹施工活動(dòng)，下切開挖破壞原有的土層結(jié)構(gòu)，又因長時(shí)間無支護(hù)，自然坡體前緣支撐被削弱，并有持續(xù)前移傾向，再又恰逢多次連續(xù)降雨，滑坡體前部的抗剪力因脆弱的地質(zhì)背景而迅速減弱最終導(dǎo)致山體變形，以上滑坡的直接誘因； （ 3） 調(diào)取施工日志，發(fā)現(xiàn)大量降水浸潤基巖上松散土層，土體迅速飽水軟化，自重迅速上升，而巖土抗剪強(qiáng)度又不斷下降，因排水不暢，地下水、地表水蓄積加劇了這一過程，現(xiàn)階段勘察與監(jiān)測位移資料進(jìn)行對(duì)比分析也證實(shí)了這一點(diǎn)[2].
綜合判斷，滑坡體仍為變形初期，仍有較大的發(fā)展空間，滑坡后緣錯(cuò)動(dòng)較顯著，形成清晰界面，盡管近期降水減少，但若仍無有效的預(yù)防措施，或再次有短時(shí)間強(qiáng)降雨，局部潛在滑動(dòng)面極易轉(zhuǎn)變?yōu)橐患?jí)滑動(dòng)面，并與原滑動(dòng)面相互貫通，造成更大的破壞。
5 滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)
現(xiàn)場地質(zhì)勘探、鉆孔、位移監(jiān)測資料顯示，滑坡體已成氣候，宏觀變形跡象已經(jīng)形成，且不可逆，有巨大的發(fā)展?jié)摿�，故�?yīng)改變?cè)屑庸檀胧�。考慮該坡并不穩(wěn)定，但未見裂縫擴(kuò)大跡象，有加固可能，安全系數(shù)應(yīng)略小于1,進(jìn)行滑動(dòng)面抗剪強(qiáng)度參數(shù)反分析估算各滑動(dòng)面的抗剪強(qiáng)度參數(shù)，結(jié)合滑動(dòng)面附近地層土樣室內(nèi)重復(fù)剪試驗(yàn)成果，穩(wěn)定系數(shù)應(yīng)在0.98 ~ 1. 00 之間。
6 治理對(duì)策
該滑坡為為開挖引起的深層牽引式大型滑坡，當(dāng)前仍處于變形蠕滑階段，場區(qū)內(nèi)地表水、地下水對(duì)鋼筋具微腐蝕性，強(qiáng)降水是滑坡重要誘因，且仍可能加劇滑坡。治理舉措為： 首先，對(duì)拉張裂縫進(jìn)行隔水處理，并回填夯實(shí)； 其次，盡快設(shè)計(jì)完善截排水系統(tǒng)，對(duì)地表水和地下水的“截”、“排”、“護(hù)”、“填”、坡頂卸載、加固、反壓等工程措施進(jìn)行處理；最后，利用監(jiān)測孔，對(duì)深部變形進(jìn)行監(jiān)測。
7 小 結(jié)
由此案例可知，滑坡的巖土工程勘察和治理是一個(gè)系統(tǒng)性工程，需要充分利用現(xiàn)場勘察、監(jiān)測、土樣室內(nèi)重復(fù)剪試驗(yàn)、資料分析等方法，參照工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、施工進(jìn)程、工程日記，細(xì)致深入的了解滑坡區(qū)自然地理?xiàng)l件、工程地質(zhì)條件、地震及地震效應(yīng)、地層及工程地質(zhì)層、水文地質(zhì)情況，測算滑動(dòng)面土層綜合抗剪強(qiáng)度參數(shù)，根據(jù)滑坡體各部分的穩(wěn)定性、推力大小、微地形等特點(diǎn)，評(píng)價(jià)滑坡穩(wěn)定性，得出滑坡的原因，并進(jìn)行科學(xué)的預(yù)測，據(jù)此制定具有針對(duì)性，可有效預(yù)防再滑坡、具有一定抗風(fēng)險(xiǎn)能力的治理策略。
參考文獻(xiàn)
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