羅大海

（福州龍林工程技術(shù)有限公司，福建 福州 350000）

本次巖土工程需要分析及治理的地質(zhì)災(zāi)害有兩個(gè)，分別為位于尤溪縣后山路6號(hào)至6-7號(hào)西側(cè)人工邊坡（命名為邊坡一）和位于北門路8號(hào)至8-3號(hào)房后人工邊坡（命名為邊坡二）[1]。其中邊坡一的地理特征為海拔12m～15m，治理范圍為55m2，主要由開挖邊坡和填土邊坡構(gòu)成，開挖邊坡采用漿砌塊石護(hù)面墻支護(hù)，填土邊坡采用干砌塊石護(hù)面墻支護(hù)，護(hù)面墻坡度約70°～75°，填土區(qū)域已產(chǎn)生護(hù)面墻局部臌脹，地面開裂、不均勻沉降、局部掏空導(dǎo)致塌陷，房屋墻體開裂、不均勻沉降等變形跡象。在降雨條件下，雨水繼續(xù)下滲，軟化、掏空填土，潛在引發(fā)護(hù)面墻失穩(wěn)，地面塌陷等，繼而引發(fā)坡頂房屋倒塌的可能，嚴(yán)重威脅坡頂7戶25人及坡腳居民的生命財(cái)產(chǎn)安全。邊坡二高約4m～15m，坡度約60°～75°，治理范圍約60m，邊坡受強(qiáng)降雨影響，已多次發(fā)生崩塌災(zāi)害，方量10m3～80m3，所幸未造成人員傷亡。現(xiàn)狀邊坡高陡，坡面未采取任何防護(hù)措施，同時(shí)周邊未設(shè)置完善的截排水系統(tǒng)，在降雨條件下，邊坡坡面受雨水及坡面流的沖刷作用，仍存在產(chǎn)生崩塌災(zāi)害的隱患，且坡腳房屋的坡墻距小，嚴(yán)重威脅著坡腳8號(hào)至8-3號(hào)房屋居民、行人及坡頂房屋居民的生命與財(cái)產(chǎn)安全。針對(duì)該危險(xiǎn)區(qū)域，原尤溪縣國(guó)土資源局于2017年委托中化地質(zhì)礦山總局福建地質(zhì)勘查院編制完成《福建省三明市尤溪縣城關(guān)北門社區(qū)--沈塔社區(qū)滑坡、崩塌群治理工程可行性研究報(bào)告》，并報(bào)原國(guó)土資源部申請(qǐng)治理項(xiàng)目資金補(bǔ)助，資金于2017年底下達(dá)[2]。為了徹底根治該地質(zhì)災(zāi)害，2020年1月受尤溪縣城關(guān)鎮(zhèn)人民政府的委托，中化地質(zhì)礦山總局福建地質(zhì)勘查院對(duì)福建省三明市尤溪縣城關(guān)北門社區(qū)-沈塔社區(qū)滑坡崩塌群進(jìn)行治理工程詳細(xì)勘查工作，其分析結(jié)果如下所示。

1 巖土工程邊坡穩(wěn)定性分析

1.1 邊坡穩(wěn)定性定性分析

通過(guò)針對(duì)兩個(gè)地區(qū)地形地貌特征、人類工程活動(dòng)影響、巖土體特征和降雨量四個(gè)方面的實(shí)現(xiàn)勘察，判定兩個(gè)邊坡的定性穩(wěn)定性[3]。首先是針對(duì)邊坡一穩(wěn)定性的定性分析：其內(nèi)部為開挖邊坡和填土邊坡兩種邊坡類型；其中開挖邊坡坡面采用素噴混凝土支護(hù)，但由于其質(zhì)量問(wèn)題，現(xiàn)狀局部混凝土已脫落，開挖邊坡的護(hù)面墻現(xiàn)狀未見明顯變形跡象；而填土邊坡采用護(hù)面墻支護(hù)，但由于填土未經(jīng)充分夯實(shí)處理，其結(jié)構(gòu)松散，易產(chǎn)生不均勻沉降側(cè)向位移，產(chǎn)生地面開裂、下沉，導(dǎo)致房屋墻體、圍墻開裂。與此同時(shí)，由于邊坡一的護(hù)面墻未經(jīng)專項(xiàng)設(shè)計(jì)施工，自身穩(wěn)定性較差，受填土主動(dòng)土壓力的作用，產(chǎn)生局部臌脹變形，所以在降雨量大的季節(jié)中，大量雨水匯集并下滲產(chǎn)生潛蝕作用，引起填土流失、掏空，產(chǎn)生地面沉降、地面塌陷的自然災(zāi)害的發(fā)生。因此，相比之下，邊坡一中開挖邊坡的整體穩(wěn)定性較好，開挖邊坡的護(hù)面墻穩(wěn)定性較好；而填土邊坡穩(wěn)定性較差，填土邊坡的護(hù)面墻穩(wěn)定性較差。其次為針對(duì)邊坡二穩(wěn)定性的定性分析：邊坡二為形成地質(zhì)災(zāi)害的原因主要由于人工過(guò)度開挖，而出現(xiàn)了高陡邊坡和坡面裸露的高風(fēng)險(xiǎn)地質(zhì)環(huán)境；其中出露巖土體主要為全分化～砂土狀強(qiáng)風(fēng)化粉砂巖；地層現(xiàn)狀為主要表現(xiàn)為340°∠30°的內(nèi)傾結(jié)構(gòu)面，其對(duì)邊坡穩(wěn)定性影響小，但邊坡發(fā)育不規(guī)則分布的兩組節(jié)理裂隙其產(chǎn)狀為S1：325°∠80°、S2：80°∠25°且延伸度短、發(fā)育程度一般。邊坡二在強(qiáng)降雨情況下，由于土體在雨水、坡面流強(qiáng)烈的沖刷及雨水入滲軟化土體共同作用下，抗剪強(qiáng)度減小，沿風(fēng)化層中的殘余不利結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生崩落、滑落，形成崩塌災(zāi)害。因此針對(duì)邊坡一的定性情況，邊坡二整體具體更好的整體穩(wěn)定性，但是局部穩(wěn)定性較差。

1.2 邊坡穩(wěn)定性定量分析

在分析了兩個(gè)邊坡穩(wěn)定性的定性成分之后，接下來(lái)為兩個(gè)邊坡的定量分析，即兩個(gè)邊坡穩(wěn)定性的計(jì)算。根據(jù)邊坡的定性分析內(nèi)容可將邊坡一分為1-1、2-2、3-3三個(gè)剖面類型；邊坡二也分為3-3、4-4、5-5三個(gè)剖面類型；進(jìn)而將兩個(gè)邊坡穩(wěn)定性的計(jì)算簡(jiǎn)化為針對(duì)六個(gè)剖面的整體與局部穩(wěn)定系數(shù)的計(jì)算。要想完成針對(duì)剖面穩(wěn)定系數(shù)的計(jì)算，需要看靠《巖土工程勘察規(guī)范》中的相關(guān)數(shù)據(jù)，找到兩個(gè)邊坡各剖面中的天然重度(r)、抗剪強(qiáng)度(Ck、φk)、地基承載力特征值(fak)、土體與錨固體粘結(jié)強(qiáng)度極限標(biāo)準(zhǔn)值frbk、巖土對(duì)擋墻基底摩擦系數(shù)μ等參數(shù)。根據(jù)影響邊坡穩(wěn)定性的各種因素，推薦的巖土物理力學(xué)性能指標(biāo)進(jìn)行穩(wěn)定性分析，對(duì)各剖面采用簡(jiǎn)化Bishop法自動(dòng)搜索最危險(xiǎn)滑裂面、指定出入口搜索滑裂面、赤平投影進(jìn)行穩(wěn)定性整體及局部驗(yàn)算。驗(yàn)算時(shí)土層的抗剪強(qiáng)度分別采用直接快剪試驗(yàn)（天然狀態(tài)）和飽和快剪（飽和狀態(tài)）試驗(yàn)C、φ指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，針對(duì)剖面的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖以及計(jì)算剖面穩(wěn)定性系數(shù)的具體公式，如下所示：

圖1 為邊坡剖面的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

式中：Ks為整個(gè)邊坡的理論穩(wěn)定值；r為邊坡天然重度；V為邊坡整體體積；V'為邊坡的部分體積；A為邊坡的底面積；為邊坡底部?jī)A角；Ci為每個(gè)剖面對(duì)應(yīng)的快剪試驗(yàn)常數(shù)；φ為飽和快剪度；σ為抗剪強(qiáng)度；Ti為地基承載力特征值；u為巖土對(duì)擋墻基底摩擦系數(shù)；Fi為每個(gè)邊坡的整體穩(wěn)定系數(shù)；Fi'為每個(gè)邊坡的部分穩(wěn)定系數(shù)。

通過(guò)計(jì)算結(jié)果可知：在極端氣候條件下，邊坡穩(wěn)定系數(shù)減小，局部填土邊坡處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，整體處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，但局部根據(jù)赤平投影分析，易沿不利結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生崩塌現(xiàn)象，這與定性分析一致。

2 邊坡的治理措施

2.1 欠穩(wěn)定狀態(tài)的治理措施

針對(duì)邊坡欠穩(wěn)定狀態(tài)的治理措施主要是通過(guò)坡形法在邊坡中設(shè)計(jì)支護(hù)設(shè)備，得以完成，其主要治理過(guò)程如下所示：首先需要通過(guò)測(cè)量邊坡一的高度以及坡角大小，以便完成針對(duì)邊坡整體的加固工作，從而使邊坡提高自身穩(wěn)定性；其次為根據(jù)物理學(xué)原理，分析邊坡在所處環(huán)境中其滑動(dòng)面的下滑力和阻滑力與安全狀態(tài)之間的差距大小；然后為針對(duì)邊坡中地表水、地下水的治理階段，將會(huì)導(dǎo)致邊坡中土體變形、滑移的過(guò)多地下水資源，通過(guò)截、疏、減、排四個(gè)方式，進(jìn)行有效的治理；最后為針對(duì)欠穩(wěn)定性邊坡的加固環(huán)節(jié)，主要通過(guò)添加一些支擋結(jié)構(gòu)，其中添加的支擋結(jié)構(gòu)主要有擋土墻、抗滑樁、預(yù)應(yīng)力鋪索這三個(gè)類型，從而增強(qiáng)坡體的抗滑力。

2.2 易崩塌現(xiàn)象的治理措施

針對(duì)易崩塌現(xiàn)象的治理措施，則需要依靠制作抗預(yù)應(yīng)力錨桿格構(gòu)做支護(hù)措施的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，其主要治理過(guò)程如下：首先預(yù)應(yīng)力錨桿格構(gòu)可在邊坡表面的坡洪中堆積一些碎石有效控制邊坡的變形，從而防止其表面由于較為松散或受雨水沖刷侵蝕，而出現(xiàn)坡面變形的現(xiàn)象；其次預(yù)應(yīng)力錨桿格構(gòu)可以在內(nèi)部采用漿砌片石護(hù)坡，防止輔以仰斜排水孔、泄水孔排水坡體表面沖刷嚴(yán)重，從而增加坡體穩(wěn)定性；然后預(yù)應(yīng)力錨桿能夠充分地發(fā)揮巖土體的自身潛力，調(diào)節(jié)和提高巖土體的自身強(qiáng)度和自身穩(wěn)定的能力，并且能夠減輕支護(hù)結(jié)構(gòu)的自重，節(jié)約工程材料，并能保證施工的安全和穩(wěn)定；最后預(yù)應(yīng)力錨桿加固土質(zhì)高邊坡，由預(yù)應(yīng)力錨桿提供的錨固力可以增加抗滑力，緊固滑體。由于預(yù)應(yīng)力錨桿通常是外端固定于開挖面上，另一端錨固在穩(wěn)定的巖土體中，利用水泥與其表面產(chǎn)生的抗滑阻力，抵抗巖塊裂縫的位移，可以提高邊坡的整體穩(wěn)定性。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文以福建省三明市尤溪縣城關(guān)北門社區(qū)-沈塔社區(qū)為調(diào)查對(duì)象，重點(diǎn)分析了巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性，并提出了針對(duì)性的治理措施。不僅為改善該區(qū)域的地質(zhì)情況提供了有效方法，也為我國(guó)針對(duì)邊坡的治理工作，提供一定程度上的參考與幫助。當(dāng)前，我國(guó)巖土工程邊緣穩(wěn)定性在很大程度上影響著工程建設(shè)質(zhì)量和安全性，因此需要對(duì)其進(jìn)行分析以及采用合理的措施，從而才能有效的降低滑坡、崩塌以及泥石流等地質(zhì)災(zāi)害對(duì)我國(guó)居民的生命和人身財(cái)產(chǎn)安全的影響。