鄧 敏 劉 勇

(1.湖北地礦建設(shè)勘察有限公司，湖北 武漢 430072； 2.武漢地質(zhì)勘察基礎(chǔ)工程有限公司海南分公司，海南 海口 570100)

1 工程概況

某斜坡走向NE55°，延長約400 m，主滑方向145°；斜坡平面面積約5.5×104m2，體積約30×104m3。斜坡后緣山頂高程526.7 m～595.2 m，地勢北東高南西低；前緣坡腳為省道，路面高程488.6 m～490.8 m，過往車輛行人流量大，省道兩側(cè)為居民住宅樓。數(shù)年來每逢雨季，斜坡坡體中下部頻繁發(fā)生淺層坍滑，對當(dāng)?shù)亟煌ǔ鲂?、民心安定、社會發(fā)展造成極其惡劣影響。

2 斜坡地質(zhì)環(huán)境條件

工程區(qū)屬亞熱帶溫濕季風(fēng)氣候，四季分明，雨量充沛。降雨較集中的月份為5月～8月四個(gè)月，其降雨量占全年降雨量的60%左右，降雨量最多的月份為7月，多年月平均降雨量達(dá)346.88 mm。

區(qū)內(nèi)主要構(gòu)造為鶴峰向斜，位于縣城中部至西部，從溪坪經(jīng)石龍洞、新莊、容美、太坪、毛壩直抵分水嶺，向西同來鳳向斜連成一體?？h境內(nèi)延伸約45 km，槽部地層以嘉陵江組為主，縣城附近為巴東組中、下段紫紅色砂泥巖地層[1]，東部兩翼存在次級構(gòu)造單元。

區(qū)內(nèi)地下水分為松散土體孔隙水、基巖裂隙水兩種類型?？紫端饕x存于①殘坡積碎石土中，補(bǔ)給來源為大氣降水及地表散水，無統(tǒng)一自由水面，水量大小隨季節(jié)變化。裂隙水主要賦存于②三疊系中統(tǒng)巴東組二段基巖裂隙中，水量受裂隙切割等因素控制。

3 斜坡特征分析

3.1 形態(tài)特征

斜坡前后緣相對高差38 m～106 m；坡腳前緣因開挖建房、切坡修路，形成前緣臨空陡坎；坡面因耕植改造多呈階梯狀；總體上斜坡坡面呈線型，后緩前陡，平均坡度45°～50°；坡面縱向沖溝發(fā)育，平時(shí)流量貧乏，雨后陡增。

3.2 結(jié)構(gòu)特征

根據(jù)現(xiàn)場勘察資料，坡體物質(zhì)主要由以下2層構(gòu)成：

②三疊系中統(tǒng)巴東組二段基巖(T2b2)。紅褐色厚層泥巖夾青灰色中薄層砂巖，逆向，產(chǎn)狀330°∠50°，表部強(qiáng)風(fēng)化，裂隙發(fā)育。以泥巖出露為主，巖質(zhì)軟易風(fēng)化；砂巖相對較硬，表層因節(jié)理裂隙發(fā)育極為破碎；強(qiáng)風(fēng)化層厚度5 m～10 m。

3.3 變形特征

斜坡變形主要發(fā)生在坡體中下部，高程495 m～530 m，表現(xiàn)為多處小型坍滑和平行于斜坡走向的拉裂縫。坍滑體縱向長約15 m～40 m，橫向?qū)捈s6 m～25 m，方量約90 m3～1 000 m3。裂縫延伸長度4 m～15 m，張開2 cm～10 cm，外側(cè)下座1 cm～50 cm。根據(jù)統(tǒng)計(jì)變形主要發(fā)生于坡體淺部碎石土覆蓋層物質(zhì)內(nèi)，隨著表層剝離，會造成下部強(qiáng)風(fēng)化層風(fēng)化加劇，進(jìn)而可能引發(fā)強(qiáng)風(fēng)化層內(nèi)部的淺層變形滑移。

3.4 變形成因分析

1)地形地質(zhì)因素。斜坡前緣臨空，山高坡陡，碎石土覆蓋層結(jié)構(gòu)松散，孔隙發(fā)育，下部泥巖為相對隔水層，結(jié)合面易軟化，力學(xué)強(qiáng)度降低，為斜坡產(chǎn)生漸進(jìn)式變形破壞提供有利條件。

2)降水因素。斜坡區(qū)變形多集中發(fā)生于汛期雨季，表明大氣降水是其主要的誘發(fā)動力因素之一。密集而強(qiáng)烈的降雨，使得土體內(nèi)地下水豐富，孔隙水壓力隨之升高；斜坡土體由于飽水而重度增加，增大了下滑力；力學(xué)強(qiáng)度降低，抗滑力減小，誘發(fā)坡體變形下滑。

3)人類工程活動。斜坡前緣坡腳開挖建房、切坡修路，形成高約10 m～18 m的陡坎，坡度約60°，提供了較好的臨空面；坡體上居民開荒種地，灌溉用水增加了地表水入滲量；人類工程活動破壞了原坡體的穩(wěn)定平衡，對斜坡穩(wěn)定性造成不利影響。

4 斜坡防護(hù)方案

根據(jù)斜坡變形范圍、特征及可能破壞模式，采用以格構(gòu)錨桿支護(hù)為主，輔以坡腳重力式擋土墻防護(hù)、地表排水的綜合治理方案，具體布置如下：

1)格構(gòu)錨桿工程：在高程492 m～531 m范圍內(nèi)，采用格構(gòu)錨桿分三級進(jìn)行坡體防護(hù)，支護(hù)面積約20 000 m2。清坡順自然坡度進(jìn)行，分級處留置馬道。工程完工后，格構(gòu)內(nèi)培土綠化。

2)擋土墻工程：在格構(gòu)錨桿下部省道內(nèi)側(cè)布置重力式擋土墻，穩(wěn)固坡腳，擋土墻長約376 m。

3)排水工程：在斜坡后緣、各級馬道內(nèi)側(cè)以及坡腳擋土墻外側(cè)共布置10條橫向截水溝，并于坡面沖溝發(fā)育位置布置4條縱向排水溝，形成排水體系，排水溝總長約1 700 m。

5 施工組織設(shè)計(jì)不當(dāng)引發(fā)次生災(zāi)害

山地工程不同于常規(guī)建筑工程，受施工條件限制，不僅施工面積大，高差也大，使得施工難度系數(shù)增大。施工材料和機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)、斜坡上施工作業(yè)面、安全防護(hù)措施等都是施工進(jìn)場前必須經(jīng)過詳細(xì)安排、部署，并制定切實(shí)可行的施工組織設(shè)計(jì)方能實(shí)施的。

本項(xiàng)目因工程規(guī)模較大，工期緊，為加快施工進(jìn)度，方便施工材料、機(jī)械設(shè)備場內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)，施工單位自行調(diào)整了施工便道。斜坡北東高南西低，施工單位以斜坡南西側(cè)山體作為便道入口，自西向東以格構(gòu)錨桿支護(hù)工程頂部高程為路線，進(jìn)行施工便道開挖，歷時(shí)兩月余完成便道打通，如圖1所示，圖中白線為便道所在位置，箭頭指向北東向。

便道打通后，施工單位自東往西開展邊坡支護(hù)施工，僅一個(gè)多月時(shí)間，便道上方斜坡出現(xiàn)多處不同程度的變形，對便道下方施工作業(yè)人員的安全造成威脅，更甚者可能對下方省道及兩側(cè)居民帶來嚴(yán)重危害，工程不得不停工。

隨后，設(shè)計(jì)人員入場踏勘，發(fā)現(xiàn)整個(gè)便道沿線，一半以上都產(chǎn)生了變形跡象；當(dāng)時(shí)正值梅雨季節(jié)，雨水充沛，幾輪暴雨過后，變形區(qū)有明顯增大跡象。設(shè)計(jì)人員多次進(jìn)出，確定便道上方斜坡體內(nèi)除多處局部垮塌外，還發(fā)育有兩處滑坡。鑒于問題的嚴(yán)重性，施工、設(shè)計(jì)、監(jiān)理配合建設(shè)單位立即展開應(yīng)急搶險(xiǎn)預(yù)案。

在應(yīng)急治理方案編制過程中，其中一處滑坡在降雨后產(chǎn)生下滑，部分滑坡堆積物散落在便道上，同時(shí)便道下方已經(jīng)施工的格構(gòu)錨桿被破壞，見圖2。

6 便道上方增加工程量

針對便道上方產(chǎn)生的次生災(zāi)害，最終采用削方、預(yù)應(yīng)力錨索、鋼軌樁、格構(gòu)錨桿、擋土墻等支護(hù)措施，結(jié)合排水、坡面植草綠化，具體布置如下：

1)削方工程：對兩處滑坡體主滑區(qū)進(jìn)行削方減載，削方工程量約23 655 m2。

2)鋼軌樁工程：在已經(jīng)發(fā)生下滑的滑坡體前緣選用43 kg/m鋼軌樁進(jìn)行抗滑，鋼軌樁總長2 025 m。

3)預(yù)應(yīng)力錨索工程：對另一處滑坡采用500 kN級預(yù)應(yīng)力錨索支擋，錨索共計(jì)6 500 m。

4)格構(gòu)錨桿工程：對滑坡之外的開挖坡面進(jìn)行格構(gòu)錨桿支護(hù)，護(hù)坡面積約1 980 m2。

5)擋土墻工程：沿便道內(nèi)側(cè)坡腳全段布置，擋土墻長約400 m。

6)排水工程：在工程外圍及擋土墻外側(cè)共布置四條截排水溝，引入便道下方工程排水體系，截排水全長約為1 015 m。

7)綠化工程：對裸露坡面進(jìn)行植草養(yǎng)護(hù)，綠化面積約7 250 m2。

結(jié)合當(dāng)季當(dāng)?shù)毓こ滩牧闲畔r(jià)格，便道上方增加工程量施工預(yù)算總費(fèi)用約1 200萬元，便道下方斜坡治理工程合同價(jià)約1 600萬元。由此可見，新增工程量約為原工程量的75%，占比極大。

7 結(jié)語

雖然最終工程在參建各方的協(xié)同合作下順利完工，但由于施工組織設(shè)計(jì)不當(dāng)引發(fā)次生災(zāi)害造成的工程停工、工期延期、費(fèi)用負(fù)擔(dān)以及可能引起的毀滅性破壞后果等負(fù)面影響是不可磨滅的。本工程施工組織設(shè)計(jì)在技術(shù)上存在以下失誤：1)對斜坡巖土體力學(xué)特性認(rèn)識不足；2)于斜坡中部開挖，違背了邊坡治理“砍頭壯腰壓腳”理念；3)未能對坡體進(jìn)行及時(shí)的封閉支護(hù)，以致于巖土風(fēng)化、變形日益嚴(yán)重。

施工組織設(shè)計(jì)是用以指導(dǎo)施工組織與管理、施工準(zhǔn)備與實(shí)施、施工控制與協(xié)調(diào)、資源的配置與使用等全面性的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)文件，是對施工活動的全過程進(jìn)行科學(xué)管理的重要手段，應(yīng)結(jié)合工程特點(diǎn)、施工環(huán)境條件編制，施工單位應(yīng)當(dāng)重視施工組織設(shè)計(jì)。