曾令勇 張海義 施禮德

(南寧市建筑設(shè)計研究院有限公司，廣西 南寧 530000)

1 工程概況

南寧某學校擬擴建一棟6層綜合教學樓，擬建場地原狀為坡地，西側(cè)及西南側(cè)為坡腳，坡底標高約為92.3 m～93.1 m，坡腳存在約2 m高既有片石擋墻，擋墻上方自然放坡，坡頂標高約100.5。擬建項目設(shè)計室外標高約99.5 m～101.3 m，垂直高差約7.2 m～8.5 m，設(shè)計有衡重式擋土墻。現(xiàn)場綜合教學樓主體施工完畢，場地衡重式擋土墻施工一部分，某日施工單位報告場地出現(xiàn)較寬裂縫，場地坡腳發(fā)現(xiàn)隆起現(xiàn)象。經(jīng)建設(shè)單位組織各參建單位及業(yè)內(nèi)專家現(xiàn)場察看確定為場地發(fā)生滑坡。

2 事故分析

2.1 地質(zhì)資料

根據(jù)事故發(fā)生前單體建筑的勘察報告及校區(qū)擋墻的勘察報告，土層簡要情況如下：

②雜填土：磚紅色、灰色等，松散狀為主。主要成分為碎磚、混凝土塊等建筑垃圾，土質(zhì)不均勻。揭露層底高程92.33 m～99.51 m，層厚0.30 m～2.10 m，平均厚度0.76 m。

②1素填土：灰黃、褐黃色、灰色，松散，稍濕～濕，主要由黏性土組成，夾少量碎磚、礫石等，局部地段夾有淤泥質(zhì)土，土質(zhì)不均，堆填時間5年以上。該層分布于場地大部分地段，揭露層底高程91.87 m～99.49 m，層厚0.30 m～2.00 m，平均厚度0.76 m。

③黏土：為泥巖風化物，紅黃、棕黃、灰黃色,硬塑狀。黏性較好，韌性中等，干強度中等，局部含鐵錳質(zhì)結(jié)合物，刀切面較光滑，無搖振反應(yīng)。局部夾粉質(zhì)黏土薄層。該層分布于整個場地，揭露層底高程87.67 m～96.25 m，層厚3.80 m～8.20 m，平均厚度5.64 m。

④強風化泥巖：灰、灰藍、青灰色，屬黏土質(zhì)巖系(半成巖)，以泥巖為主，局部夾粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖薄層，原巖結(jié)構(gòu)尚可見，沖擊鉆進難下。呈堅硬狀，局部硬塑狀。濕水黏性較好，滑膩，部分稍有砂感，風干暴曬易環(huán)狀開裂。該層分布于整個場地，揭露層底高程81.17 m～91.78 m，層厚0.40 m～7.50 m，平均厚度4.02 m。

⑤中風化泥巖：灰藍、青灰色，屬黏土質(zhì)巖系(半成巖)，以泥巖為主，局部夾粉砂質(zhì)泥巖和堅硬狀鈣質(zhì)泥巖薄層，整個巖層力學強度隨深度增加而增大?；剞D(zhuǎn)鉆進較平穩(wěn)，巖芯呈長柱狀，巖芯采取率88%～96%，風干暴曬后易裂，錘擊聲啞。該層分布于整個場地，揭露層底高程為73.62 m～82.71 m，層厚為2.20 m～9.20 m，平均厚度為6.89 m。

煤：褐色，硬塑狀，干強度中等。該層呈透鏡體分布于強風化和中風化泥巖層中，層厚0.20 m～0.80 m,平均厚度0.32 m。

滑坡發(fā)生后，要求勘察擴大范圍重新進行針對邊坡的專項勘察，根據(jù)該勘察報告，除前述土層外，③黏土下覆有③1黏土及③2粉質(zhì)黏土，其主要特征如下：

③1黏土：為泥巖全風化產(chǎn)物，紅黃、棕黃、灰黃色,可塑狀為主，局部硬塑狀。黏性較好，韌性中等，干強度中等，刀切面較光滑，無搖振反應(yīng)，局部夾粉質(zhì)黏土薄層。該層局部地段有分布，揭露層底高程89.43 m～97.00 m，層厚為0.05 m～3.30 m，平均厚度1.14 m。

③2粉質(zhì)黏土：為粉砂質(zhì)泥巖全風化產(chǎn)物，棕黃、灰黃、灰褐色，硬塑狀為主，局部堅硬狀。黏性中等，韌性中等，干強度較高，具砂感，局部含少量鐵錳質(zhì)結(jié)核物，局部夾黏土薄層。該層在場地部分地段有分布，揭露層底高程為88.44 m～94.00 m，層厚為0.20 m～3.20 m，平均厚度2.03 m。

各巖土層主要巖土參數(shù)如表1所示。

表1 各巖土層主要巖土參數(shù)建議值表

2.2 滑坡原因分析

1)勘察資料不周全。

根據(jù)主體樓棟及校區(qū)擋墻的勘察資料，均未發(fā)現(xiàn)潛在發(fā)生滑坡隱患，認為場地的穩(wěn)定性較好，適宜建設(shè)擬建工程。滑坡發(fā)生后進行了補充勘察，揭露了滑坡的性狀。

從現(xiàn)場勘探揭露和勘測結(jié)果分析，該邊坡可能失穩(wěn)的滑體為土質(zhì)滑坡，其破壞形式為由蠕動變形發(fā)展為滑移破壞?；w為填土層、黏土層及淺部風化泥巖層，滑床為下伏黏土質(zhì)巖系，屬于推移式滑坡。從規(guī)模上看，整個邊坡寬約150.0 m，坡長約30 m～60 m，面積約6 750 m2。邊坡坡體巖土體的物理力學性質(zhì)特征是可能引起邊坡失穩(wěn)的內(nèi)在原因，人類活動及水的影響都可能加劇邊坡的蠕滑?；麦w厚度多在10 m以內(nèi)，厚約5.0 m～9.0 m，屬于淺～中層滑坡，滑坡體積約60 750 m3，屬小型(Ⅰ型)滑坡。

2)邊坡地形地貌及巖土層物理力學性質(zhì)。

現(xiàn)狀邊坡為填土回填形成的邊坡(坡度20°～50°)。根據(jù)現(xiàn)場踏勘及鉆探成果，覆蓋層主要為素填土、黏土、粉質(zhì)黏土層，素填土主要由黏土、粉質(zhì)黏土、泥巖組成，局部夾塊石、碎磚、少量生活垃圾等，結(jié)構(gòu)混亂，土質(zhì)不均勻，孔隙比大，常賦存有窩狀上層滯水；黏土、粉質(zhì)黏土、強風化泥巖具中等脹縮性(素填土成分中的黏土、粉質(zhì)黏土、泥巖具相同脹縮性)，在上層滯水長期浸泡下易軟化、崩解，邊坡巖土層抗剪強度逐漸降低，易導致邊坡蠕滑破壞，且泥巖、粉砂質(zhì)泥巖層中局部地段夾有軟弱夾層及煤層等不穩(wěn)定地層，存在潛伏的滑動結(jié)構(gòu)面。邊坡巖土體的物理力學性質(zhì)特征變化是引起邊坡失穩(wěn)的內(nèi)在原因。

3)水的影響。

該邊坡現(xiàn)狀地形已破壞，且未完成支護，場地無排水系統(tǒng)，坡腳漿砌片石擋墻前水溝為排水匯集處(目前水溝已破壞)。當大雨來臨時，容易形成較大的坡面徑流，雨水沿坡面土層下滲，易導致邊坡巖土層力學強度降低。坡體素填土②1層直接裸露于地面，且部分擋土墻、地面均有不同程度開裂現(xiàn)象，大氣降雨形成地表水易沿裂縫及孔隙往下滲，在坡體內(nèi)造成較高的孔隙水壓力和動水壓力，增加了坡體容重，增大了下滑力；水體浸入坡體進一步軟化了下伏基巖中的淺層泥巖、粉砂質(zhì)泥巖等，從而造成坡體巖土物理力學性質(zhì)弱化，降低了巖土抗滑摩阻力，易導致坡體失穩(wěn)滑移。

地下水靜水壓力是巖土體的孔隙、裂隙和空洞中的地下水靜力傳遞自重應(yīng)力作用于巖土體上的力。地下水靜水壓力通過減小巖土體的有效應(yīng)力而降低巖土體的強度，減小變形體潛在滑動面上的正應(yīng)力，降低抗滑力。在裂隙巖體中的靜水壓力的“水楔”作用，可使裂隙產(chǎn)生擴容變形，使邊坡發(fā)生漸進性破壞，起到催化劑和潤滑劑的作用。

4)人類工程活動影響。

綜合教學樓的修建，對該段邊坡坡頂形成超載，加劇了邊坡的滑動。

場地的平整過程中改變了原有的地形地貌，使坡高增加，坡度變陡，增加了坡體容重，增大了下滑力，為滑坡的形成創(chuàng)造了條件。坡腳廠房場地平整時，對坡腳的局部開挖，減小了邊坡的抗滑力。坡頂施工機械產(chǎn)生的震動對邊坡穩(wěn)定性也造成一定的不利影響。

場地填土(具膨脹性)堆載是滑坡發(fā)生的誘因。

5)膨脹土脹縮影響。

據(jù)勘察揭露，邊坡基巖中泥巖、粉砂質(zhì)泥巖等黏土質(zhì)巖均具中等脹縮性，旱季進入雨季后降雨引起的地表水滲入，易軟化、崩解，雨季進入旱季后則易形成細小裂縫，加劇坡體的膨脹變形，易形成相對較軟弱結(jié)構(gòu)面。

3 事故處理

3.1 穩(wěn)定性評價

根據(jù)現(xiàn)場踏勘，坡腳倉庫、廠房等圍墻大部分已倒塌，臨近場地的水泥地面存在不同程度的開裂(最大裂縫約8 cm)及隆起(最高約80 cm)，水泥板下土體結(jié)構(gòu)已被剪切破壞；場地內(nèi)在建擋墻伸縮縫錯位(最大約10 cm)，掛網(wǎng)噴混凝土部分坡面開裂(最大裂縫寬約15 cm)，在建綜合教學樓(主體完成)墻體開裂(最大裂隙寬約0.3 cm)，地面混凝土板向下游方向錯移現(xiàn)象(地面最大裂隙寬約6 cm)，部分填土坡面塌方、填土邊緣出現(xiàn)多條橫向裂縫，裂縫寬度3 cm～8 cm。根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)反饋，仍處于蠕滑狀態(tài)。

3.2 補充勘察

委托有相應(yīng)資質(zhì)的單位進行地質(zhì)災害評估，對場地的穩(wěn)定性進行評價，查明滑裂面、邊坡的形態(tài)、坡角、結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀和性質(zhì)等[1]。

3.3 搶險區(qū)應(yīng)急方案

根據(jù)現(xiàn)場情況，劃定綜合教學樓西側(cè)及北側(cè)局部區(qū)域為搶險區(qū)，采取以下應(yīng)急處理措施：將擋土墻坡頂新增堆土卸除清運至其他安全區(qū)域，卸除至建設(shè)前原狀地面以下；同時，做好場地排水截水措施，防止地表水滲入土體。卸土完成后采用注漿微型鋼管樁對邊坡土體進行搶險加固[2,3]。加固土體后再采用鋼筋混凝土抗滑支護樁進行支護。采用鋼管樁加固邊坡土體的主要目的是避免抗滑樁在強度形成之前被滑坡土體剪斷。鋼管樁采用鉆孔工藝，孔徑為150 mm，鋼管樁采用φ133×5.0無縫鋼管。鋼管下孔前，應(yīng)先在管壁上開孔，以便灌漿時砂漿能進入管壁與孔壁的間隙。采用臺鉆鉆眼，孔徑8 mm，為了減少鉆眼對鋼管強度的損害，注漿眼呈螺旋狀布置，同一截面上只有一個眼，注漿眼沿軸線間距300 mm。注漿液采用水泥砂漿，水泥采用42.5普通硅酸鹽水泥。

3.4 搶險區(qū)以外處理方案

搶險區(qū)以外區(qū)域采用高壓旋噴樁加固樁背土體，再采用鋼筋混凝土抗滑支護灌注樁(樁板式)。根據(jù)提供的土體參數(shù)，飽和狀態(tài)下土體的抗剪參數(shù)極低，如③黏土的三軸(UU)內(nèi)聚力標準值c=10 kPa，內(nèi)摩擦角標準值Φ=1.8°。此狀態(tài)下抗滑樁設(shè)計非常不經(jīng)濟，通過采用高壓旋噴樁加固改良樁背土，將其內(nèi)聚力標準值c提高至60 kPa，內(nèi)摩擦角標準值Φ提高至7°[4,5]。

3.5 監(jiān)測

委托有相應(yīng)資質(zhì)的監(jiān)測單位對綜合教學樓、擋土墻、周邊既有建筑物進行監(jiān)測，包括沉降、水平位移、裂縫的分布及發(fā)展情況等項目監(jiān)測。對抗滑樁進行頂部水平位移、豎向位移、深層水平位移監(jiān)測。根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)，抗滑樁施工完畢后，各項指標趨于穩(wěn)定。

4 結(jié)語

1)坡地建筑應(yīng)重視場地和地基的穩(wěn)定性、不良地質(zhì)作用的勘察，評價擬建項目對場地穩(wěn)定性的影響，并提供相應(yīng)的方案建議。

2)應(yīng)嚴格控制施工堆載，尤其在臨邊部位堆載極易引發(fā)工程事故。

3)滑坡過后的土體抗剪參數(shù)降低明顯，可根據(jù)具體情況對土體進行加固改良。