龐瓊文

(深圳市市政設(shè)計(jì)研究院有限公司，廣東 深圳 518000)

1 工程滑坡情況

滑坡區(qū)域位于深圳市龍崗區(qū)惠鹽路A匝道東側(cè)，邊坡大致呈“一”字型，南北走向，坡長(zhǎng)約60 m。邊坡坡頂最大高程約155 m，與坡腳最大高差約74 m。坡頂大部分區(qū)域植被覆蓋，邊坡坡面大部分為滑坡形成的高陡邊坡(坡度約40°～65°)，之前被人工開挖形成，但未加固，坡腳為現(xiàn)狀惠鹽路。2017年7月份，時(shí)值深圳暴雨臺(tái)風(fēng)高發(fā)季，大量的雨水下滲至坡表土體，致坡面區(qū)域殘積土體強(qiáng)度下降并發(fā)生開裂變形，最終發(fā)生塌落，滑動(dòng)區(qū)塌落深度約0～3 m，滑動(dòng)后緣位于原人工邊坡坡頂約5 m處，下部剪出口位于原二級(jí)邊坡平臺(tái)，二級(jí)平臺(tái)以下邊坡未發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)跡象，滑動(dòng)面有山體基巖出露?；職埩粼谄旅娴乃蓜?dòng)孤石及余土嚴(yán)重威脅坡下道路通行安全。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)鉆探揭露及室內(nèi)土工試驗(yàn)結(jié)果，場(chǎng)地內(nèi)分布的地層為第四系殘積土(Qel)、及石炭系沉積形成的泥質(zhì)粉砂巖、細(xì)砂巖風(fēng)化巖石(C)。第四系殘積層中分布有中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖孤石，分布無(wú)規(guī)律，局部呈多層分布，較破碎，鉆進(jìn)漏水，巖芯采取率較低。中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖呈薄層狀構(gòu)造，粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，主要礦物成分為長(zhǎng)石、石英及云母等，泥質(zhì)膠結(jié)，膠結(jié)緊密，風(fēng)化強(qiáng)烈，裂隙發(fā)育。

場(chǎng)地邊坡坡體上無(wú)地表水系分布，但在雨季時(shí)可形成較大的暫時(shí)性地表面流，其中一部分下滲形成地下水，坡面流水對(duì)坡體有沖蝕破壞作用。降水期間坡腳巖石局部有基巖裂隙水滲出，其余時(shí)段未見(jiàn)到地下水滲出，也未能測(cè)出地下水位。風(fēng)化殘積土滲透性能差，屬微弱含水層或相對(duì)近似隔水層。

2 滑坡原因分析

在本區(qū)特定地質(zhì)環(huán)境中，邊坡穩(wěn)定性的影響因素較多，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘察，判斷控制邊坡穩(wěn)定性的內(nèi)因是坡體巖土層的水理性能和坡體中殘留的結(jié)構(gòu)面兩種。本項(xiàng)目中人為開挖邊坡過(guò)高、過(guò)陡且沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行必要支護(hù)是邊坡失穩(wěn)的主要外因，邊坡失穩(wěn)的誘發(fā)因素是大氣降雨期間下滲的地下水作用。在強(qiáng)降雨或連續(xù)暴雨作用下，勘察區(qū)邊坡二次失穩(wěn)可能性較大，潛在失穩(wěn)模式為崩塌或滑坡。

滑坡發(fā)生的邊坡最早于惠鹽路主線施工時(shí)形成，初期全部坡段及坡高范圍均未支護(hù)，亦未設(shè)置必要的排水設(shè)施，僅在開挖形成的坡面(三級(jí)，一級(jí)坡高10.5 m，坡率1.35∶1，二級(jí)坡高9.6 m，坡率1.4∶1，三級(jí)坡高33 m，坡率1∶1)進(jìn)行了植被綠化，邊坡已運(yùn)行多年。2011年前后增設(shè)了A匝道，該匝道施工時(shí)，在原有人工邊坡基礎(chǔ)上繼續(xù)向東拓寬，對(duì)北端最下一級(jí)坡及南端三級(jí)坡局部區(qū)域進(jìn)行了侵挖，并對(duì)新開挖的邊坡采取了錨桿(索)格構(gòu)支護(hù)，但該時(shí)期也未對(duì)該段邊坡坡頂?shù)呐潘O(shè)施進(jìn)行完善。2017年7月份，時(shí)值深圳暴雨臺(tái)風(fēng)高發(fā)季，大量的雨水下滲至坡表土體，致坡面區(qū)域殘積土體強(qiáng)度下降并發(fā)生開裂變形，最終發(fā)生塌落，滑動(dòng)區(qū)塌落深度約0～3 m，滑動(dòng)后緣位于原人工邊坡坡頂約5 m處，下部剪出口位于原二級(jí)邊坡平臺(tái)，二級(jí)平臺(tái)以下邊坡未發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)跡象，滑動(dòng)面有山體基巖出露。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況推測(cè)，本次滑動(dòng)主要系因山體排水不暢引發(fā)的順坡向山體土巖交界面的淺層滑動(dòng)。

3 邊坡穩(wěn)定計(jì)算分析思路

根據(jù)調(diào)繪情況與鉆探資料，選擇剖面計(jì)算邊坡穩(wěn)定性?；鷧^(qū)土體剪出口、滑動(dòng)區(qū)后緣的裂縫形態(tài)及坡體變形發(fā)展的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)綜合判斷，本項(xiàng)目邊坡坡體滑塌主要是在覆蓋層中，并且不斷沿著基巖面進(jìn)行滑動(dòng)，可知滑面主要是土巖交接的基巖面，呈現(xiàn)出折線形滑動(dòng)。計(jì)算時(shí)可使用極限平衡理論進(jìn)行現(xiàn)狀邊坡的穩(wěn)定性計(jì)算，隨后結(jié)合邊坡土體飽和狀態(tài)下坡體的臨界穩(wěn)定值來(lái)反演土體的抗剪強(qiáng)度，該強(qiáng)度可作為邊坡最不利滑裂面的抗剪強(qiáng)度使用，以指導(dǎo)后續(xù)邊坡加固的設(shè)計(jì)。

4 滑坡綜合治理

4.1 滑坡臨時(shí)搶險(xiǎn)

搶險(xiǎn)方案應(yīng)是基于準(zhǔn)確分析邊坡滑動(dòng)原因及邊坡坡體變形發(fā)展數(shù)據(jù)之上確定的，其重要程度與永久支護(hù)相同。確認(rèn)坡體的實(shí)際穩(wěn)定狀態(tài)后，再對(duì)滑坡體采取清表、卸載、覆蓋、臨時(shí)排水、安全監(jiān)測(cè)等方式，對(duì)滑坡體進(jìn)行臨時(shí)搶險(xiǎn)。

經(jīng)工程地質(zhì)現(xiàn)場(chǎng)踏勘，滑坡區(qū)域主要為強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，該巖體水理性質(zhì)差，遇水易軟化，且?guī)r體裂隙極為發(fā)育，存在順坡向泥質(zhì)膠結(jié)結(jié)構(gòu)面，邊坡穩(wěn)定性較差。發(fā)生滑坡的位置位于早期大放坡開挖形成的人工邊坡半坡，邊坡高而陡峭，坡面仰角約65°。

根據(jù)滑塌區(qū)土體剪出口及滑動(dòng)區(qū)后緣的裂縫形態(tài)，結(jié)合測(cè)繪數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確分析滑動(dòng)體的規(guī)模和位置，第一時(shí)間制定了以坡上滑塌區(qū)卸載為主，坡下清理防護(hù)為輔的治理方案，主要包括以下內(nèi)容。

(1)清表：清除表層茂密植被，對(duì)涉及的滑裂區(qū)盡快進(jìn)行覆蓋，避免雨水進(jìn)入裂縫發(fā)生二次滑動(dòng)。

(2)卸載：清除松動(dòng)、滑動(dòng)土體和坡面孤石，以防崩塌、滾落，對(duì)三道裂縫前滑動(dòng)土體均進(jìn)行卸載。

(3)交通防護(hù)：坡下土體清理后沿匝道兩側(cè)設(shè)置防護(hù)網(wǎng)，恢復(fù)交通。

(4)排水設(shè)施：做好截水溝、排水溝等設(shè)施，同時(shí)防止水土流失。

(5)卸土期間防雨覆蓋：卸土期間，雨天對(duì)坡面進(jìn)行覆蓋，防止雨水沖刷，避免雨水滲入坡體造成次生災(zāi)害。

(6)安全監(jiān)測(cè)：搶險(xiǎn)期間進(jìn)行24 h動(dòng)態(tài)變形監(jiān)測(cè)，直至變卸載完成及變形穩(wěn)定。

4.2 永久治理

(1)治理思路

綜合前文所述，發(fā)生滑坡的位置位于早期大放坡開挖形成的人工邊坡半坡，邊坡高而陡峭，坡面仰角約65°，同時(shí)滑坡體單級(jí)坡高近50 m，可能的順坡向結(jié)構(gòu)面將產(chǎn)生巨大下滑力。因此，對(duì)滑坡區(qū)進(jìn)行詳細(xì)的工程地質(zhì)勘察十分必要，查明地質(zhì)情況后有針對(duì)性地進(jìn)行邊坡加固設(shè)計(jì)。

結(jié)合本項(xiàng)目的地形條件，綜合比選抗滑樁及坡率法削坡方案。具體比選結(jié)果如表1。

表1 邊坡支護(hù)方案比選

綜合考慮本項(xiàng)目的實(shí)際情況，錨桿(索)格構(gòu)梁護(hù)坡方案有利于快速、高效并合理地解決本項(xiàng)目的滑坡問(wèn)題，為了達(dá)到較好的治理效果，本項(xiàng)目在格構(gòu)梁施工完成對(duì)邊坡坡面采用掛網(wǎng)+植生管袋的方式進(jìn)行生態(tài)修復(fù)并進(jìn)一步完善的邊坡排水系統(tǒng)及坡體抗沖刷措施，以坡頂截水溝+平臺(tái)排水溝+坡面跌水溝配合坡腳道路邊溝系統(tǒng)排水，合理疏導(dǎo)。

(2)支護(hù)設(shè)計(jì)

被加固邊坡高57 m，對(duì)該段邊坡采取框架錨桿(索)支護(hù)措施，邊坡安全等級(jí)定為一級(jí)。采用荷載效應(yīng)的基本組合計(jì)算邊坡及支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，并采用荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合進(jìn)行錨桿設(shè)計(jì)。

邊坡地面排水系統(tǒng)由坡頂截水溝、平臺(tái)截水溝和跌水溝排水組成。在滑坡發(fā)生后養(yǎng)護(hù)單位在坡頂修建了尺寸約為0.4 m×0.4 m的坡頂截水溝，并在原二級(jí)邊坡平臺(tái)進(jìn)行了平臺(tái)硬化。本次設(shè)計(jì)利用現(xiàn)狀坡頂截水溝，并在一級(jí)和二級(jí)邊坡平臺(tái)增設(shè)0.4 m×0.4 m的平臺(tái)排水溝(素混凝土結(jié)構(gòu))，其中二級(jí)平臺(tái)需要在現(xiàn)狀臨時(shí)淺溝基礎(chǔ)上進(jìn)行破除重建。此外，在坡面布置三道跌水溝(鋼筋混凝土結(jié)構(gòu))。設(shè)計(jì)排水系統(tǒng)均與現(xiàn)狀排水系統(tǒng)銜接。

設(shè)置完善的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，邊坡工程監(jiān)測(cè)包括施工安全監(jiān)測(cè)和支護(hù)效果監(jiān)測(cè)。主要監(jiān)測(cè)坡頂30 m范圍內(nèi)地表裂縫數(shù)量、寬度和走向、坡頂水平位移與垂直位移、錨桿(索)拉力等，監(jiān)測(cè)期限為邊坡竣工后不小于2個(gè)雨季。

(3)定量計(jì)算

根據(jù)先行《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》，本項(xiàng)目為市政主干道，參考建筑邊坡標(biāo)準(zhǔn)將滑坡防治安全等級(jí)定為一級(jí)時(shí)，在對(duì)滑坡做出治理之后，正常的工況穩(wěn)定性系數(shù)Fs不得小于1.35，暴雨工況之下，穩(wěn)定性系數(shù)Fs不應(yīng)當(dāng)小于1.15。采用理正巖土計(jì)算6.5PB3版軟件進(jìn)行分析，結(jié)果如下。

圖1

因此，本項(xiàng)目的加固設(shè)計(jì)方案可滿足設(shè)計(jì)使用要求，是安全可靠的。

4 結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)前本市在道路施工過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)工程滑坡或變形過(guò)大的情況十分常見(jiàn)，這主要是因?yàn)樵谛藿ǖ缆愤^(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)全新臨空面，且施工過(guò)程中多數(shù)單位為了趕工期，未按照合理的施工工況實(shí)施，經(jīng)常是將邊坡整體修坡完成后再進(jìn)行加固施工，導(dǎo)致在邊坡開挖過(guò)程中引發(fā)滑坡的情況。而對(duì)邊坡工程的重視程度不夠，直接導(dǎo)致了現(xiàn)今滑坡災(zāi)害日益增多的現(xiàn)象。本項(xiàng)目的現(xiàn)場(chǎng)的搶險(xiǎn)判斷思路、臨時(shí)處置措施及后續(xù)的永久加固設(shè)計(jì)，為后續(xù)同類型項(xiàng)目提供了示范。邊坡治理完工后經(jīng)歷了連續(xù)暴雨及臺(tái)風(fēng)等惡劣氣候，從目前的觀測(cè)數(shù)據(jù)判斷邊坡整體處于安全穩(wěn)定狀態(tài)。本項(xiàng)目的搶險(xiǎn)思路及加固措施可參考可復(fù)制性強(qiáng)，對(duì)同類型項(xiàng)目有較強(qiáng)的指導(dǎo)意義。此外，建議對(duì)市政道路的邊坡加大監(jiān)管力度，由相關(guān)部門統(tǒng)籌管理，對(duì)全市的邊坡進(jìn)行編號(hào)并分階段做好安全排查，確認(rèn)對(duì)應(yīng)的責(zé)任部門，定期巡檢、定期監(jiān)測(cè)，最終可以避免滑坡的出現(xiàn)給群眾生活與人身安全帶來(lái)影響。