王 靖

（衡陽市城市建設(shè)投資有限公司，湖南 衡陽 421000）

滑坡是指斜坡上的堆積體受到降雨等影響，受自身重力影響，沿著滑動面做整體或分散地向下滑動的自然現(xiàn)象?；聻?zāi)害往往會引發(fā)交通中斷等重大危害，從而威脅人民的生命財產(chǎn)安全。同時，滑坡現(xiàn)象廣泛分布在山區(qū)，由于其引發(fā)機理復(fù)雜多變，治理費用較高，一直是工程人員研究的熱點問題?；碌某梢蛑饕薪涤?、地震、以及人類工程活動等，但是由降雨引起的滑坡最為常見，并且造成的危害最大。

降雨作用引發(fā)邊坡失穩(wěn)破壞主要有以下兩種形式：一是在斜坡表面形成徑流，沖刷巖土體，從而降低坡體穩(wěn)定性；二是雨水入滲到坡內(nèi)，土體容重提高，下滑力增加，抗滑力減小。此外，如果雨水入滲到隔水層，就會形成滑動面，也會使滑坡的摩擦力降低[1]。降雨入滲對邊坡穩(wěn)定性的影響極其復(fù)雜，受多種因素共同影響，如降雨強度、降雨時程、雨水入滲時間、地形地貌等都會影響邊坡穩(wěn)定性[2-8]。大量資料表明，降雨時間越長，降雨量越大，發(fā)生滑坡的概率就越大[9-10]。

1 滑坡概況及治理措施概述

1.1 滑坡概況

本邊坡處理工程位于湖南財經(jīng)工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院東側(cè)，為剝蝕殘丘地貌單元。由于衡陽市內(nèi)環(huán)東路施工，在里程樁號K1+600-K1+700左側(cè)開挖形成了長約100m，高約11.6m，邊坡坡度約30°。坡頂設(shè)截水溝，坡面為拱形骨架防護，坡底利用漿砌塊石擋墻支護，邊坡地形情況如圖1 所示。邊坡為土質(zhì)邊坡，下部為不同風(fēng)化程度的泥巖。在K1+640 處坡頂有一棟2層學(xué)生實習(xí)車間，其余地段為空地或操場。

圖1 K1+600-K1+700 段邊坡地形

由于連日降雨，誘發(fā)K1+600～K1+700 段出現(xiàn)滑坡，導(dǎo)致坡頂截水溝及坡面拱形骨架損毀，坡腳漿砌塊石擋墻倒塌失效，坡面拱形骨架和坡腳擋墻現(xiàn)狀?；w土主要為雜填土和粉質(zhì)黏土，滑坡發(fā)生后，施工單位進行了應(yīng)急處置，對坡頂?shù)牡亓芽p進行填埋，在坡腳處實施堆載，并對發(fā)生滑動的坡面用彩條布覆蓋。經(jīng)勘察，滑體頂部距實習(xí)車間約1m，實習(xí)車間未見裂縫及明顯沉降，但再次發(fā)生崩塌或滑坡時，破壞后果嚴(yán)重，判定本邊坡工程安全等級為二級，初步設(shè)計處治方案選擇采用頂部抗滑樁加底部擋土墻及逐層壓實方案。

1.2 滑坡治理措施概述

經(jīng)過100 多年的發(fā)展，國內(nèi)外關(guān)于滑坡失穩(wěn)變形的防治措施的研究已經(jīng)相對完善，而我國的滑坡治理則是從20 世紀(jì)50年代以來，形成了以預(yù)防為主，防重于治的治理策略。目前關(guān)于滑坡體的防治措施主要可以分為以下三個方面：

（1）削方反壓措施

如坡腳反壓、后緣削方和減緩斜坡總坡度等措施。其中坡腳反壓在斜坡發(fā)生滑動變形的應(yīng)急治理工程中最為常用，它能夠在最短的時間內(nèi)增加滑坡體抗滑段的抗滑力，同時可操作性極高。后緣削方減載主要用在推移式滑坡的治理中，在工程中常常作為輔助措施而普遍存在。在路塹邊坡的開挖過程中常常通過多級邊坡分段開挖來減緩斜坡坡度，降低斜坡發(fā)生滑動變形的概率[11]。

（2）滑體排水措施

“治坡先治水”是滑坡防治的一大原則，所以，排水措施在滑坡治理過程中就顯得尤為重要，其目的是防治降雨和地表水的入滲以及地下水的滲流。主要排水措施包括地表和地下排水，其中，盲溝和排水孔對于擁有豐富地下水的滑坡體排水治理相當(dāng)有效。

（3）支擋抗滑措施

滑坡體的支擋防護措施主要有抗滑樁、抗滑鍵以及擋墻等，抗滑樁是一種使用較為成熟的支擋結(jié)構(gòu)物，其受力分析也相對較為完善。近年來，施加了錨索的抗滑樁在大推力的滑坡防治中使用較為廣泛。

2 滑坡前邊坡穩(wěn)定性分析

2.1 模型建立

為了研究該邊坡在滑坡前后的安全系數(shù)和位移量的變化規(guī)律，采用Midas GTS NX 數(shù)值模擬軟件對該邊坡的在天然狀態(tài)和降雨入滲作用下的穩(wěn)定性進行計算分析。根據(jù)工程現(xiàn)場實際情況，本文擬選取邊坡模型長度為40m，總高度為30m，邊坡坡角取30°。同時考慮坡頂有學(xué)校操場和學(xué)生實習(xí)車間，距坡頂約1m，施工時坡腳采用塊石砌體擋墻支護，結(jié)合現(xiàn)場實際狀況理想邊坡模型。

2.2 參數(shù)選取

該邊坡坡體上部為土質(zhì)邊坡，下部風(fēng)化泥巖，經(jīng)現(xiàn)場測試及室內(nèi)試驗，針對現(xiàn)場的天然工況和降雨工況，巖土體有關(guān)的物理力學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計見表1。

表1 巖土體材料物理力學(xué)參數(shù)

2.3 計算結(jié)果分析

2.3.1 天然工況計算結(jié)果

通過Midas GTS NX 數(shù)值模擬計算，得出邊坡在自然狀態(tài)下的位移云圖和塑形區(qū)云圖，如圖2、圖3 所示。

圖2 邊坡X 方向位移云圖

圖3 邊坡塑形區(qū)分布云圖

由圖3 可知，邊坡在天然工況下坡面X方向最大位移為30.6mm，滑帶土出現(xiàn)少量塑形區(qū)，此時的邊坡安全系數(shù)為1.75，邊坡安全系數(shù)較

2.3.2 降雨工況計算結(jié)果

邊坡在降雨工況下坡面X 方向最大位移為41.8mm，坡面雜填土和滑帶土出現(xiàn)大量塑形區(qū)，此時的邊坡安全系數(shù)為1.08。與天然工況相比，坡面X 方向位移增加了30%，斜坡塑形區(qū)明顯增多，安全系數(shù)降低了38%，邊坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)。

3 滑坡治理安全性評價

3.1 滑坡治理措施

邊坡處于地形傾斜地段，傾角約30°，坡體上部由雜填土、粉質(zhì)黏土等組成，下部由強、中風(fēng)化泥巖組成?；贛idas GTS NX 數(shù)值模擬平臺，建立邊坡的數(shù)值分析模型，得到邊坡在在天然工況和降雨工況下的位移情況和邊坡塑形區(qū)分布情況。根據(jù)計算結(jié)果，該滑坡在天然狀態(tài)下能基本保持穩(wěn)定，飽和狀態(tài)下可能發(fā)生失穩(wěn)破壞。由此可見，應(yīng)及時對邊坡實施治理措施，并加強防水，以確保邊坡體及道路安全，具體方案如下。

（1）對已發(fā)生滑移地段進行削坡減載，盡量減輕滑坡體重量，清除坡面滑動土體，減小坡率，適宜坡率為1:1.75～1:2.0。在坡體上部采用抗滑樁，樁基長度設(shè)計為15m，樁徑1m，樁間距2m，樁基入中風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖平均深度約2m；坡腳設(shè)置擋土墻支護。

（2）完善邊坡已有的截、排水系統(tǒng)。在斜坡坡頂處建截水溝，坡底建排水溝，坡面建泄水孔。

3.2 滑坡治理安全性評價

由此可見，采取治理措施后的邊坡在降雨作用下坡面X 方向最大位移為34.1mm，抗滑樁附近的雜填土和滑帶土出現(xiàn)少量塑形區(qū)，此時的邊坡安全系數(shù)為1.56。與邊坡在采取治理措施之前的降雨工況相比，坡面X 方向位移減小了18%，斜坡塑形區(qū)明顯減少，安全系數(shù)提高了44%，邊坡在降雨作用下基本處于穩(wěn)定狀態(tài)。

基于Midas GTS NX 數(shù)值模擬軟件對治理效果進行分析評價，結(jié)果表明：抗滑樁能夠有效地改善滑坡的應(yīng)力場并控制滑坡整體變形，斜坡最大水平向變形僅3.4cm，滑坡體內(nèi)塑性區(qū)的分布范圍縮小，滑坡體內(nèi)部無貫通的塑性區(qū)分布?？梢姡鲜龌轮卫泶胧┠軌蛎黠@改善邊坡穩(wěn)定性。

4 結(jié)語

本文以湖南衡陽地區(qū)某典型滑坡治理工程為例，對該段邊坡在天然工況、降雨工況和治理后的邊坡穩(wěn)定性進行數(shù)值分析研究，并驗證了所采取的滑坡治理措施的可靠性，主要結(jié)論如下：

（1）該滑坡在天然狀態(tài)下能基本保持穩(wěn)定，降雨作用后邊坡安全系數(shù)降低了0.7，此時邊坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)。由此可見，降雨作用是造成該邊坡失穩(wěn)破壞的主要原因。

（2）對失穩(wěn)破壞后的邊坡采取抗滑樁工程等治理措施，并加強坡面防水，以確保邊坡體及道路安全，采取治理措施后的邊坡在降雨作用下仍具有較高的安全系數(shù)，說明該滑坡治理措施是切實有效的。

（3）數(shù)值模擬分析結(jié)果表明，抗滑樁工程能夠有效地改善滑坡的應(yīng)力場，并控制滑坡整體變形，提高邊坡穩(wěn)定性，為類似的滑坡治理工程設(shè)計提供了參考。