張 焱

（機(jī)械工業(yè)勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司 江蘇分公司， 江蘇 南京 210004）

當(dāng)今城市工程建設(shè)中，存在著大量巖土邊坡工程問題。然而由于城市中的巖土工程項(xiàng)目中很少出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害問題，致使部分巖土設(shè)計(jì)施工單位缺乏地質(zhì)災(zāi)害治理工程項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)，缺乏從整體地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行研究的觀念，在實(shí)際工作中往往單純按邊坡工程進(jìn)行設(shè)計(jì)治理，而沒有考慮滑坡發(fā)生的可能性。因此當(dāng)部分邊坡項(xiàng)目出現(xiàn)滑坡地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)時(shí)，原設(shè)計(jì)方案無法滿足治理工程要求。

1 項(xiàng)目情況分析

項(xiàng)目位于合肥某公園景區(qū)東部，邊坡東側(cè)為市政道路路堤，西側(cè)為公園景觀湖，邊坡頂高程約為25.0～28.0m，坡腳高程約為13.5～14.5m，高差為10～13.5m，現(xiàn)狀邊坡坡角約30°，邊坡長度約為100.0m。坡腳有一道漿砌塊石擋土墻，景觀湖離坡腳擋土墻約7～10m，湖岸修砌有漿砌石護(hù)岸。

根據(jù)勘察報(bào)告，場地內(nèi)地層巖土可分為 5個(gè)工程地質(zhì)層，其地層主要設(shè)計(jì)參數(shù)如下表1：

表1 各巖土層主要巖土設(shè)計(jì)參數(shù)

2014年1 月，在坡腳擋土墻上發(fā)現(xiàn)有縱向裂縫出現(xiàn)；2014年4月中旬，連續(xù)暴雨過后，坡頂及坡體上多處出現(xiàn)裂縫，并有局部坡體垮塌，邊坡坡體向西側(cè)景觀湖滑移跡象明顯，有形成整體滑坡的趨勢。

坡體前緣漿砌石護(hù)岸多處發(fā)生斷裂和錯(cuò)動(dòng)破壞，裂縫3～6cm，并整體向湖中傾倒，變形嚴(yán)重，岸邊的樹木也隨之向湖面方向傾斜。坡腳擋土墻出現(xiàn)數(shù)條縱貫裂縫，寬度約 0.2～1cm，擋土墻中段向前鼓脹變形。邊坡后緣出現(xiàn)多條裂縫，裂縫長約5～25m，寬5～10cm，高差錯(cuò)位約3～15cm，裂縫自2014年1月以來持續(xù)變形發(fā)展。坡體上多處樹木傾斜，并有部分樹木完全倒伏。

自2014年1月坡腳擋土墻出現(xiàn)裂縫以來，該邊坡持續(xù)發(fā)生蠕滑變形，特別是在長時(shí)間大規(guī)模降雨后，變形跡象尤為明顯，綜合判斷，該邊坡處于基本穩(wěn)定～欠穩(wěn)定狀態(tài)。

2 原有擋土墻分析

坡腳擋土墻和水邊的護(hù)岸修砌年代較早，依據(jù)現(xiàn)場實(shí)測資料，擋土墻墻高2.0～3.5m，頂寬0.8m，基礎(chǔ)埋深約0.5m；漿砌石護(hù)岸高度0.4～0.7m，寬約0.3～0.4m，基礎(chǔ)埋深約 0.3m。根據(jù)擋土墻各項(xiàng)尺寸參數(shù)及基礎(chǔ)埋深可以推測，設(shè)置該擋土墻時(shí)僅考慮了邊坡的土壓力。

按庫倫主動(dòng)土壓力復(fù)核擋土墻，擋土墻抗滑移驗(yàn)算安全系數(shù)取值為：Ks≥1.3；抗傾覆驗(yàn)算安全系數(shù)取值為Kt≥1.5，計(jì)算結(jié)果見下表2：

從表中計(jì)算結(jié)果知，擋土墻結(jié)構(gòu)滿足坡體主動(dòng)土壓力要求，該擋土墻整體破壞較輕也驗(yàn)證了上述復(fù)核結(jié)果。

3 滑坡穩(wěn)定性分析

現(xiàn)場出現(xiàn)的蠕動(dòng)變形跡象說明該邊坡已經(jīng)形成滑坡，根據(jù)勘察資料和現(xiàn)場調(diào)查情況分析：滑坡后緣位于市政道路西側(cè)的坡體頂部，高程約25.0～26.7m；滑坡前緣為景觀湖，剪出口位于景觀湖底，高程約 13.0m～13.7m；左緣以擋墻南端為界；右緣以擋墻北端為界?；缕矫婷娣e約3500m2，滑體厚度平均為7.0m，體積約2.1萬m3，屬小型土質(zhì)滑坡。

該邊坡土體上部①-1層人工填土，填齡短，土體成分主要為黏性土，局部夾有磚塊、石頭等少量建筑垃圾，土體未經(jīng)過壓實(shí)，結(jié)構(gòu)松散，孔隙比較大，滲透系數(shù)較大，土體抗剪強(qiáng)度低；邊坡坡頂為市政道路，過往車輛振動(dòng)可能在坡體局部形成微細(xì)裂隙，降雨從裂隙中入滲，導(dǎo)致地下水滲透力增加，并使得土體抗剪強(qiáng)度降低。在水土綜合作用下，最終在①-1層人工填土與下部①-2層多年素填土層、②粘土層和③強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)砂巖層的交界面處形成滑動(dòng)面?；瑒?dòng)面深度約 2～10m，原擋土墻基礎(chǔ)位于滑動(dòng)面之上，擋土墻整體發(fā)生“坐船”現(xiàn)象，實(shí)際表現(xiàn)為擋土墻破壞情況相對(duì)較輕，而湖邊護(hù)岸的破壞情況更嚴(yán)重。（詳見圖1：工程地質(zhì)縱剖面圖）

圖1 滑坡工程地質(zhì)縱剖面

該邊坡目前處于蠕動(dòng)變形階段，根據(jù)勘察資料和滑坡穩(wěn)定性試算，滑帶形態(tài)為折線形，根據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB 50330-2013）附錄A.0.3規(guī)定，折線形滑動(dòng)面的邊坡可采用傳遞系數(shù)法隱式解，滑坡穩(wěn)定性和推力計(jì)算公式如下式：

式中： Pn—第n條塊單位寬度剩余下滑力（kN/m）；

Pi—第i計(jì)算條塊與第i+1計(jì)算條塊單位寬度剩余下滑力（kN/m）；當(dāng)Pi<0(i

Ti—第i計(jì)算條塊單位寬度重力及其他外力引起的下滑力（kN/m）；

Ri—第i計(jì)算條塊單位寬度重力及其他外力引起的抗滑力（kN/m）；

Ψi-1—第i-1計(jì)算條塊對(duì)第i計(jì)算條塊的傳遞系數(shù)；

Gi—第i條塊單位寬度自重（kN/m）;

Ci—第i條塊內(nèi)聚力（kPa）；

φi—第i條塊內(nèi)摩擦角（°）；

Ui—第i條塊單位寬度總水壓力（kN/m）；

Fi—第i條塊邊坡穩(wěn)定性系數(shù)；

根據(jù)規(guī)定，用折線形滑面計(jì)算滑坡推力時(shí)，應(yīng)將上述公式中的 Fi替換為安全系數(shù)Fst，以此計(jì)算的Pn即為滑坡的推力。

根據(jù)邊坡現(xiàn)狀，該邊坡處于蠕動(dòng)變形階段，目前監(jiān)測在天然狀態(tài)下，滑坡處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，平常無明顯變化，但在久雨或暴雨時(shí)可能發(fā)生整體滑動(dòng)。故此次穩(wěn)定性評(píng)價(jià)計(jì)算工況共考慮天然自重工況和飽和自重工況，該區(qū)地震基本烈度為7度，增加天然自重加地震工況分析計(jì)算。計(jì)算剖面如下圖所示，計(jì)算成果見下表3：

表3 :滑坡推力計(jì)算成果

4 滑坡治理工程設(shè)計(jì)

根據(jù)本邊坡工程的破壞后果、坡高、地質(zhì)條件及周邊環(huán)境要求確定本邊坡工程安全等級(jí)為"一級(jí)"，即重要性系數(shù) γo=1.1。

綜合考慮地質(zhì)、環(huán)境、坡高等諸方面因素，根據(jù)勘察報(bào)告及前述穩(wěn)定性分析計(jì)算成果，該邊坡在天然工況下欠穩(wěn)定，飽和工況下易失穩(wěn)，因此，需對(duì)其采取支擋措施。且本邊坡滿足安全系數(shù)的剩余下滑力較大，故采用抗滑能力較強(qiáng)的抗滑樁進(jìn)行支擋處理。

本著"安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)可行，方便施工"的原則，對(duì)本次發(fā)生滑坡的區(qū)段及存在安全隱患的部位進(jìn)行治理，具體措施為：（1）在邊坡下部即原邊坡?lián)跬翂μ幵O(shè)置抗滑樁(人工挖孔灌注樁)；（2）在邊坡坡頂設(shè)置截水溝。（詳見圖2：治理工程布置縱剖面圖）

圖2 治理工程布置縱剖面圖

按照飽和自重工況進(jìn)行抗滑樁設(shè)計(jì)，抗滑樁的內(nèi)力和位移計(jì)算采用彈性地基梁法，地基水平抗力系數(shù)采用“m法”，樁底支撐條件采用鉸接，采用理正巖土系列軟件進(jìn)行計(jì)算?？够瑯对敿?xì)結(jié)構(gòu)參數(shù)見下表4：

表4 ：抗滑樁結(jié)構(gòu)參數(shù)表

在滑坡體后緣布置截排水溝，減少降雨入滲，以保證土體抗剪強(qiáng)度不降低，使久雨或暴雨時(shí)，水對(duì)滑坡體的影響降至最小。

根據(jù)實(shí)際坡面面積和合肥地區(qū)雨量計(jì)算，共設(shè)置 1條截水溝，截水溝總長114.0m，斷面呈矩形，凈斷面規(guī)格700mm×700mm=0.49m2，采用鋼筋混凝土澆筑。

該邊坡治理工程自2015年冬季施工完成，已經(jīng)過兩個(gè)完整水文年的監(jiān)測，效果良好。

5 結(jié)論

（1）在該邊坡工程坡腳設(shè)置擋土墻時(shí)，未考慮到本邊坡產(chǎn)生滑坡的可能性，擋土墻的基礎(chǔ)埋深過淺，未能對(duì)滑坡起到支擋作用。

（2）對(duì)本工程按滑坡進(jìn)行分析計(jì)算，設(shè)計(jì)了抗滑樁和截排水溝的治理措施，治理效果顯著。

（3）城市建設(shè)中的巖土工程不能單獨(dú)割裂開，一定要結(jié)合周圍整體地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行綜合分析評(píng)價(jià)，將所有可能的不穩(wěn)定因素均考慮在內(nèi)，使治理方案具備針對(duì)性和全面性。