李德亮

(福建省水利水電勘測設計研究院，福建 福州 350001)

2015年5月18～25日，福建省三明市出現(xiàn)長時間的持續(xù)性暴雨過程，多處地區(qū)出現(xiàn)山體滑坡、崩塌、泥石流等地質災害[1- 5]，三明市寧化縣是其中受災嚴重的地區(qū)之一。據(jù)寧化縣氣象資料，其中5月18日16時～20日08時寧化縣經歷6場大暴雨，過程降雨量達到380mm。受強降雨影響，寧化縣城關北山居民區(qū)北側坡體發(fā)生多處崩塌，大部分崩塌體后緣已緊貼民房基礎，且坡頂民房密集，若不及時治理，一旦崩塌體繼續(xù)發(fā)展，很可能引發(fā)整體滑坡，潛在滑坡土方量約5萬m3，嚴重威脅到北山居民區(qū)226戶1200多位居民的安全，同時勢必造成民房損毀，估計直接經濟損失約為6000萬元，潛在經濟損失將達1.2億元[6]。

因此，為了徹底根治地質災害，保證當?shù)鼐用竦纳敭a安全，對該崩塌進行現(xiàn)場勘察分析，同時提出相應的治理措施。

1 崩塌點水文氣象及工程地質條件分析

1.1 氣象與水文

寧化縣屬中亞熱帶山地氣候，年平均氣溫15～18℃，夏無酷暑，冬無嚴寒，氣候溫和，雨量充沛，春季長達4個月，無霜期214～248d，年平均降水量1700～1800mm，年均日照1757h，其中過程降雨量可達300多mm。

1.2 地質構造

該區(qū)處于閩西斷陷上升區(qū)中的閩西北大面積上升區(qū)，地殼比較穩(wěn)定，新構造運動以整體而緩慢的間歇性上升為主，活動差異不顯著。區(qū)內地震活動較弱，歷史上未發(fā)生過強震。

1.3 地形地貌

崩塌所在山坡屬丘陵地貌，坡頂為寧化縣北山居民區(qū)，高程為340～346.7m，坡腳多為農用地，高程325.5～330.8m，上下高差10～22m不等。坡頂?shù)貏萜教?，為北山居民區(qū)，民房密排，多為磚混結構，2～3層居多。外側民房距離邊坡邊緣3～7m不等。坡腳為農用地，地勢平坦，當?shù)鼐用穹謮K種植有稻田、玉米等農作物，并有魚塘分布。

崩塌所處的北側坡體總長約200m，總體走向NE70°，坡面多為線型坡，坡度40°～55°，坡面多為毛竹、灌木及雜草覆蓋，植被良好。

1.4 地層巖性及巖土工程地質特性

1.5 水文地質特征

場地水文地質條件較簡單，坡頂及坡面雨水順地形由上往下徑流，排泄于坡腳。根據(jù)地層巖性及地下水在含水介質中的賦存特征，地下水類型以孔隙水和基巖裂隙水為主。孔隙水分布于表層殘坡積土層中，主要接受大氣降水補給，由坡頂向坡腳地勢低洼處排泄，含水量受季節(jié)、降雨量影響較大?；鶐r裂隙水賦存于基巖的節(jié)理裂隙、風化裂隙中，多為基巖裂隙水，主要補給來源為大氣降水、上部含水層補給及臨近基巖裂隙水的側向補給。北側坡體匯水面積約7000m2。

表1 北山居民區(qū)地災點巖土體特征一覽表

表2 各崩塌體基本特征表

2 崩塌基本特征和穩(wěn)定性分析

2.1 崩塌基本特征及影響因素

本次崩塌主要集中發(fā)生于居民區(qū)北側坡面，坡面長約240m，總共發(fā)生有7處崩塌。根據(jù)崩塌體由東往西分布位置分別編號為①～⑦號崩塌，具體位置規(guī)模范圍見表2。根據(jù)現(xiàn)場分析，崩塌發(fā)生主要受以下幾方面因素影響：

(1)巖土體特征：崩塌所在山坡主要由表層殘坡積黏性土及強風化花崗巖構成，分布于地表的殘坡積層構成了本區(qū)崩塌的主要物質，該段坡體殘坡積層較厚，且土質疏松，在雨水的持續(xù)浸潤下易軟化，抗剪強度下降幅度大，坡體穩(wěn)定性大大降低。

(2)地形地貌特征：北山居民區(qū)北側山坡坡面呈直線型，坡度40°～55°，上下高差10～22m不等，均未設置支護措施，高陡臨空面的存在不利于斜坡穩(wěn)定。

(3)持續(xù)強降雨：持續(xù)強降雨是本次崩塌大規(guī)模集中發(fā)生的主要誘因。降雨強度大。持續(xù)的降雨使巖土體長期受雨水浸泡，趨于飽和狀態(tài)，自重進一步增加，強度進一步降低，最終在自身重力的作用下失去原有的穩(wěn)定狀態(tài)，發(fā)生滑動。

(4)其它因素：崩塌區(qū)坡面多種植有毛竹，毛竹根系淺，上部負重大，增大了下滑力。

2.2 穩(wěn)定性分析

2.2.1 巖土體物理力學性質分析評價

圖1 計算剖面示意圖

名稱重度/(kN/m3)黏聚力c/kPa內摩檫角φ/(°)備注殘坡積黏性土18.724.319.8天然狀態(tài)19.319.515.5飽和狀態(tài)散體狀強風化花崗巖203030經驗值碎塊狀強風化花崗巖213535經驗值中風化花崗巖2310038經驗值

注：殘坡積土強度指標根據(jù)坡頂民房早先勘察資料取值，各風化巖強度指標根據(jù)地區(qū)經驗結合福建省工程建設地方標準DBJ13- 84- 2006巖土工程勘察規(guī)范的取值。

2.2.2 穩(wěn)定系數(shù)計算

根據(jù)表3推薦的巖土體參數(shù)，選取了如圖1所示的代表性剖面，利用理正巖土軟件，采用簡化Bishop法對現(xiàn)狀坡體進行穩(wěn)定性計算。計算結果見表4?，F(xiàn)狀坡體在天然狀態(tài)下，穩(wěn)定系數(shù)為1.178～1.234；而當土體趨于飽和狀態(tài)時，安全系數(shù)降低，整體穩(wěn)定系數(shù)為0.793～0.906。因此，崩塌段坡體在天然狀態(tài)下處于欠穩(wěn)定- 基本穩(wěn)定狀態(tài)，而當土體趨于飽和狀態(tài)時，坡體穩(wěn)定性下降，轉為不穩(wěn)定，發(fā)生滑動，亟需采取加固措施。

表4 穩(wěn)定性計算結果

3 防治方案推薦

3.1 地質災害等級劃分

已發(fā)生崩塌的土方量約5000m3，潛在不穩(wěn)定巖土體近5萬m3，一旦發(fā)生災情，將危及坡頂226戶共1200多人的生命財產安全，預估直接財產損失約6000萬元，潛在經濟損失1.2億元。據(jù)DZ/T0219- 2006滑坡防治工程設計與施工技術規(guī)范[7]中的一般滑坡防治工程分級表，判定該滑坡防治工程等級屬于Ⅰ級。

3.2 防治工程方案設計

根據(jù)各崩塌體特征，結合場地巖土體性質及空間條件，推薦采用“重力式擋墻+坡面回填+排水系統(tǒng)+坡面綠化”的綜合措施對該段坡體進行治理，典型的治理方案示意圖如圖2所示。具體的實施方案為：坡腳處分別設高度為6～8m的衡重式擋墻，由坡頂放坡按1∶1.75放坡至擋墻頂部，坡面采用種植灌木綠化，坡頂設置欄桿，坡腳設置排水溝，排水溝銜接至現(xiàn)有排水系統(tǒng)。這樣一方面能夠確保坡體的穩(wěn)定，另一方面能夠讓已經崩塌的坡體恢復頂部空間，避免前排民房緊挨邊坡邊緣，通過回填坡面的綠化，還可美化周邊環(huán)境。

4 防治工程施工影響和防治效果分析

本場地交通便利，施工所需機械設備可直達支護坡體附近，大部分建筑材料可就近取材，總體施工條件較好。本防治工程估算費用為801.2萬元，而潛在威脅經濟損失達1.2億元，治理費用占受威脅經濟損失的6.7%(投保比為1∶15)，防治工程具有良好的經濟效益。

治理工程進行了一個水文年的運行效果監(jiān)測工作，結果表明，通過防治工程的實施，不但消除了現(xiàn)有崩塌危害，還消除了潛在的滑坡隱患，確保了坡體穩(wěn)定，同時完善了地表排水工程及坡面植被綠化，改善了天然排水條件，減少了水土流失，美化了自然環(huán)境和居住環(huán)境。

5 結語

對三明某發(fā)生了多處崩塌的邊坡地災點的氣象水文條件、地形地貌、地層巖性、地質構造活動和水文地質條件等進行了詳細介紹，結果表明：

圖2 治理方案示意圖

(1)坡體殘坡積層較厚，且土質疏松，在持續(xù)強降雨的作用下處于飽和，發(fā)生軟化，導致抗剪強度降低，加之坡體較為陡峭，存在臨空面，且坡面毛竹根系淺、上部負重大，是崩塌發(fā)生的主要原因。

(2)邊坡穩(wěn)定性分析表明，在土體趨于飽和狀態(tài)下，邊坡整體穩(wěn)定系數(shù)為0.793～0.906，處于不穩(wěn)定狀態(tài)，亟需采取加固措施。

(3)根據(jù)崩塌的變形破壞特征，按照現(xiàn)場實際條件，提出了“重力式擋墻+坡面回填+排水系統(tǒng)+坡面綠化”的綜合治理方案，最終結果表明，治理工程歷經了一個水文年的考驗，達到了穩(wěn)定坡體、減少水土流失、美化自然環(huán)境和生活環(huán)境的效果。

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