佘鴻翔，唐全民

(1.中國水電顧問集團成都勘測設(shè)計研究院有限公司，四川 成都 610072；2.四川省水利水電勘測設(shè)計研究院，四川 德陽 618000)

0 前 言

漢源新縣城亂石崗區(qū)位于蘿卜崗流沙河口與大渡河交匯的條形山地上，因該區(qū)內(nèi)有亂石崗大滑坡而將其周圍命名為亂石崗滑坡區(qū)。根據(jù)漢源新縣城總體規(guī)劃，亂石崗區(qū)上將建設(shè)數(shù)十個移民遷建單位、大量居民住宅樓及主干道、變電站等市政基礎(chǔ)設(shè)施。亂石崗滑坡治理工程保護對象重要性高、失事危害大，治理工程可靠性要求高。

1 工程地質(zhì)概況

1.1 地形地貌

漢源新縣城蘿卜崗場地位于流沙河與大渡河所圍限的寬緩斜坡上，山體走向N40°W，東起河冒頂，西至無名溝，長約6.5km，寬1.5～1.9km。地形上總體西高東低，起伏不大，地面高程840～1 115m，最大相對高差375m，屬中、低山斜坡地貌。

1.2 地層巖性

區(qū)內(nèi)地層主要有第四系全新統(tǒng)人工堆積層(Q4ml)、第四系全新統(tǒng)殘坡積層(Q4el+dl)、第四系全新統(tǒng)滑坡堆積層(Q4del)、第四系全新統(tǒng)沖洪積層(Q4al+pl)、第四系上更新統(tǒng)沖洪積層(Q3al+pl)等松散層，以及第三系上新統(tǒng)昔格達組(NQx)、三疊系上統(tǒng)白果灣組(T3b)基巖地層?；鶐r為大致北東傾向的單斜巖層，但受構(gòu)造影響，層面波狀起伏。

1.3 滑坡變形特征

亂石崗滑坡為基巖間相互錯動，因此屬基巖順層滑坡。按場區(qū)不同部位巖土體的結(jié)構(gòu)特征及變形特征等，總體上將亂石崗分為兩個大區(qū)，即滑坡堆積區(qū)和滑坡影響區(qū)，其中滑坡影響區(qū)進一步分為：弱松動拉裂區(qū)、強烈拉裂松動變形區(qū)和拉裂松弛變形區(qū)，以及覆蓋層堆積區(qū)。

1.4 滑體物質(zhì)特征

滑體物質(zhì)組成主要為灰白色砂巖巖塊的雜亂堆積，局部呈似基巖狀，與基巖層理相同，巖塊一般呈中～強風(fēng)化狀態(tài)。在滑坡體后部南西側(cè)分布有昔格達粉質(zhì)粘土、粉土、粉砂或粉質(zhì)粘土夾塊碎石。從滑體垂直分布特征來看，上部淺表形成的人工堆積的塊碎石土，局部為褐黃色、棕紅色耕植土、粉質(zhì)粘土，下部為基巖錯動后塊石。

由于基巖有較多的軟弱夾層，且有多個滑面的存在，因而滑帶土構(gòu)成也較多樣，主要為黃色、灰黃色、灰白色可塑狀粘土、粘土夾砂巖角礫、或砂巖角礫充填10%～40%的黃色粘性土。在粘土的滑帶土中可見到黑褐色鐵錳質(zhì)斑點，或在粘土上下面見極薄層片狀灰白色砂巖。滑面及軟弱結(jié)構(gòu)面物理力學(xué)參數(shù)見表1。

表1 滑面/軟弱結(jié)構(gòu)面物理力學(xué)參數(shù)

滑床主要為三疊系上統(tǒng)白果灣組砂巖，薄至中厚層狀，巖性堅硬，裂隙較發(fā)育，淺部裂隙張開度大，普遍鐵錳質(zhì)銹染或充填粘性土，隨深度增加，裂隙張開度減小，至閉合。強風(fēng)化層厚約2.5～3.0m，其下為中風(fēng)化。在滑床以下的基巖中也多見軟弱夾層存在。

2 滑坡穩(wěn)定性分析結(jié)論

對亂石崗滑坡穩(wěn)定性評價結(jié)果表明，區(qū)內(nèi)各部分巖體的穩(wěn)定性狀況存在一定差別，滑坡體及拉裂松動巖體在天然狀態(tài)下基本穩(wěn)定；在暴雨條件下滑坡及拉裂松動巖體穩(wěn)定性系數(shù)偏低，達不到工程安全要求；地震條件下滑坡體及拉裂松動巖體存在失穩(wěn)的可能。

3 治理范圍與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

經(jīng)過工程可靠性、投資及工期比較后確定，治理范圍主要為亂石崗滑坡影響區(qū)內(nèi)松弛區(qū)及以上部分。

對建設(shè)用地場地邊坡(即松弛區(qū)及以上邊坡)按Ⅰ級邊坡防治工程進行治理設(shè)計，非建設(shè)用地場地邊坡(松弛區(qū)以下邊坡)按Ⅱ級邊坡防治工程進行治理設(shè)計。根據(jù)(DZ/T 0219-2006)《滑坡防治工程設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》中滑坡防治工程設(shè)計安全系數(shù)推薦表：Ⅰ、Ⅱ級防治工程邊坡暴雨工況安全系數(shù)達到1.1～1.15(Ⅰ級防治工程)和 1.05～1.10 (Ⅱ級防治工程)，地震工況安全系數(shù)達到1.1～1.15(Ⅰ級防治工程)、 1.05～1.10 (Ⅱ級防治工程)和(GB50330-2002)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》中的穩(wěn)定安全系數(shù)要求。本工程最終安全系數(shù)選取見表2。

表2 漢源新縣城亂石崗區(qū)滑坡防治工程邊坡設(shè)計安全系數(shù)

4 準(zhǔn)治理方案設(shè)計

4.1 計算工況

根據(jù)場區(qū)實際情況，以及工程建設(shè)特點，本次穩(wěn)定性評價過程中考慮以下三種工況：

工況1：天然狀態(tài)，該工況考慮的荷載主要有巖土體自重(挖填部分容重取加權(quán)平均值)；

工況2：天然+暴雨，該工況除考慮工況1的荷載外還包括因降雨引起的巖土體強度降低，暴雨工況中考慮滑坡以上滑體底部1/4左右飽水；

工況3：天然+地震，該工況除考慮工況1的荷載外，還包括地震引起的推力。根據(jù)場地地震安全性研究，治理區(qū)50年超越概率10%基巖水平峰值加速度值為172cm/s2。

4.2 計算公式

采用綜合野外與室內(nèi)分析的滑面即軟弱面來計算，滑面呈折線形，故穩(wěn)定計算采用折線型滑動面計算公式，剩余下滑力計算按傳遞系數(shù)法。穩(wěn)定系數(shù)Kf計算公式如下：

式中Kf——穩(wěn)定系數(shù);

R——抗滑力;

ψ——滑面傾角;

T——下滑力。

根據(jù)漢源新縣城遷建規(guī)劃調(diào)整布置中建筑物的布置特點、治理區(qū)穩(wěn)定級地形特征，在整個治理區(qū)內(nèi)選取5個地質(zhì)剖面作為代表性剖面進行計算，下滑力見表3。

表3 代表性剖面各種工況下剩余下滑力計算成果

4.3 抗滑樁結(jié)構(gòu)控制指標(biāo)

樁體截面尺寸主要由剩余下滑力和滑面以上土體高度決定，剩余下滑力主要由地震工況控制。根據(jù)邊坡場平使用要求，抗滑樁的截面設(shè)計主要由樁頂位移和樁前應(yīng)力進行控制?？紤]建筑地基的型式及其功用要求，依據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》關(guān)于地基變形允許值的規(guī)定，抗滑樁計算中采用的主要控制指標(biāo)為：地震工況樁頂位移不超過60mm，正常工況樁頂位移不超過40mm；樁前基巖壓應(yīng)力不超過5MPa。

4.4 治理措施布置

總體布置上，按兩條主要支護線布置原則進行，即松弛區(qū)前緣為第一道支護線、松弛區(qū)末端為第二道主線。支護線選擇在剩余下滑力較大的位置、場平高程下挖至滑面附近的位置、剖面線較長或有可能產(chǎn)生次級滑坡的位置(總體布置見圖1)。

(1)松林溝以北N地塊。因該區(qū)內(nèi)公路擋墻主要為漿砌石擋墻且基本已經(jīng)施工完成，如采用錨索墻方案，為布置錨索需將原擋墻拆除改為混凝土擋墻后方可實施，這樣勢必造成不必要的浪費；局部未施工公路擋墻下滑力超過>500kN/m，需布置大噸位、密間距錨索，將會與房建基礎(chǔ)樁體沖突，導(dǎo)致錨索被破壞而失效；另外根據(jù)擋墻穩(wěn)定復(fù)核的成果，低于5m的擋墻單位寬度內(nèi)如施加1 000kN的錨索力，會導(dǎo)致?lián)鯄A(chǔ)面破壞，影響擋墻的穩(wěn)定?；谝陨显?，松林溝以北N地塊治理措施最終采用抗滑樁。為避免對上部建筑物樁基產(chǎn)生影響，同時結(jié)合房建和道路布置，對該段采用小斷面抗滑樁進行支護。

圖1 滑坡影響區(qū)治理工程平面布置示意

(2)松林溝以南M地塊。根據(jù)剩余下滑力計算結(jié)果，松弛區(qū)前緣部分各種工況下剩余下滑力較小，且建筑物布置較密集。松弛區(qū)末端計算剩余下滑力相對較大，建筑物布置相對較稀疏。據(jù)此，結(jié)合房建和道路布置，對松弛區(qū)前緣采用小斷面抗滑樁進行支護，對松弛區(qū)末端采用錨索抗滑樁進行支護。

根據(jù)各剖面分級治理的抗滑樁布置，亂石崗滑坡影響區(qū)整治工程抗滑樁共布置366根，其中抗滑樁截面2.0m×3.0m，樁長L=10～30m，總根數(shù)254根、抗滑樁截面2.5m×4.5m，樁長L=25～35m，總根數(shù)109根、抗滑樁截面2.5m×5.0m，樁長L=35m，總根數(shù)3根?？够瑯恫贾玫湫推拭嬉妶D2。

圖2 抗滑樁布置典型剖面示意

5 監(jiān)測設(shè)計

地表變形監(jiān)測主要以絕對位移監(jiān)測為主。共布置52個變形觀測點，采用GPS加大地變形監(jiān)測的方法進行監(jiān)測。

地下深部變形監(jiān)測布置5個監(jiān)測剖面布設(shè)測斜孔，設(shè)置測斜孔48個。與大地變形監(jiān)測構(gòu)成立體監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，較全面開展坡體變形監(jiān)測。

抗滑樁變形監(jiān)測通過監(jiān)測樁頂位移和樁身傾斜變形進行，在抗滑樁設(shè)置44個變形監(jiān)測點，在每個監(jiān)測點設(shè)置水準(zhǔn)標(biāo)點和便攜式測斜儀。抗滑樁應(yīng)力通過在抗滑樁安裝土壓力計以及在錨索抗滑樁上安裝錨索測力計的方法進行監(jiān)測。

地下水監(jiān)測利用滑坡體內(nèi)鉆孔，在測斜孔底安裝滲壓計(共安裝48支滲壓計)，監(jiān)測地下水的變化情況，以掌握地下水的變化規(guī)律，分析地下水、地表水、大氣降水的關(guān)系，進行其與滑坡變形的相關(guān)分析。

6 施工技術(shù)要點

抗滑樁挖孔由人工進行，每開挖深度1.5m左右后，即進行鋼筋混凝土薄殼護壁?；鶐r采用鉆爆掘進時，采取短進尺小藥量爆破，以避免影響邊坡穩(wěn)定。施工中滲水采用在工作面設(shè)臨時集水坑進行抽排。開挖成孔采用橫向間隔一孔進行，分兩序孔施工。

7 結(jié) 論

(1)工程開挖是影響滑坡及變形體穩(wěn)定性的一個重要因素，尤其是工程開挖“切腳”導(dǎo)致下伏軟弱結(jié)構(gòu)面(包括滑帶)出露于坡腳，并在坡腳形成較好臨空條件，在降雨等地表水體下滲、坡面加載等因素誘發(fā)下可能導(dǎo)致滑坡及變形體局部失穩(wěn)。本工程初期由于道路修建，對滑坡下部存在“切腳”現(xiàn)象，導(dǎo)致后期處理下滑力增大，增加了工程投資及風(fēng)險。

(2)由于新縣城建設(shè)的緊迫性，部分房屋建設(shè)先期開工，違背了“先治理，后建設(shè)”的原則，導(dǎo)致部分抗滑樁施工干擾較大，被迫調(diào)整樁位，延誤了工期。

(3)采用預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁通過改變傳統(tǒng)抗滑樁的受力狀態(tài)，變懸臂梁為類簡支梁，使受力狀態(tài)更加合理。本工程治理采用預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁的治理方案，可有效地提高亂石崗的整體抗滑穩(wěn)定性。但由于應(yīng)力調(diào)整和回填土固結(jié)沉陷引起地面或建筑物產(chǎn)生一定程度的變形，是滑坡治理工程所不能解決的，屬于建筑物地基處理需解決的問題。

(4)亂石崗滑坡治理工程保護對象重要性高、失事危害大，目前已經(jīng)受蓄水及“4·20”蘆山地震考驗，監(jiān)測數(shù)據(jù)表明邊坡整體穩(wěn)定。

參考文獻：

[1] 鐵道部第二勘測設(shè)計院.抗滑樁設(shè)計與計算[M].北京:中國鐵道出版社,1983.

[2] 陳祖煜，等.土質(zhì)邊坡穩(wěn)定分析——原理.方法.程序[M].北京:中國水力水電出版社，2005.

[3] 中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會發(fā)布.DL/T5353—2006水電水利工程邊坡設(shè)計規(guī)范[S].北京：中國電力出版社，2007.