李志軒，王 磊，張 偉

（山東省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，山東 濟(jì)南 250031）

引言

我國地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)，云南地區(qū)地勢高陡險(xiǎn)峻，地質(zhì)構(gòu)造作用強(qiáng)烈，降雨、工程擾動(dòng)后滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害異常發(fā)育[1]，嚴(yán)重威脅人民生命財(cái)產(chǎn)及工程結(jié)構(gòu)的安全，因此，針對工程開挖后突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害處置的工作也越來越重要。

1 工程概況

1.1 工程概況

擬建大橋橋墩位于邊坡坡腳，因修建橋墩施工平臺(tái)和施工便道開挖坡腳，在降雨后，導(dǎo)致橋墩臨時(shí)邊坡后緣多處發(fā)生嚴(yán)重變形，已影響邊坡前緣的6#橋墩和后緣的5#橋墩，造成橋墩無安全施工條件。

進(jìn)入雨季后，邊坡后緣和坡面變形逐步加劇，截至2019 年12 月邊坡后緣滑塌錯(cuò)臺(tái)高度達(dá)1.5 m，邊坡坡面隆起明顯。根據(jù)邊坡地表變形裂縫，邊坡滑塌變形區(qū)為人工刷方邊坡區(qū)域?；鷧^(qū)后緣位于人工邊坡頂部，最高點(diǎn)高程為677.3 m；前緣剪出口位于便道右側(cè)基巖頂面，高程為659.9～660.7 m，相對高差17 m。

根據(jù)調(diào)查結(jié)果，5#至6#橋墩區(qū)之間見兩處滑塌變形，其中變形區(qū)1 范圍沿滑塌方向長約10 m，橫向長約20～30 m，滑塌區(qū)堆積體厚度約3～5 m。變形區(qū)后緣見拉張裂縫，裂縫呈東西向延展，延伸長度約20 m，裂縫寬度10～30 cm，裂縫可見深度30～60 cm。變形區(qū)2范圍沿滑塌方向長約25～30 m，橫向長約30～40 m，滑塌區(qū)堆積體厚度約5～10 m。變形區(qū)后緣見拉張裂縫，裂縫呈南西-北東向延展，延伸長度約26 m，裂縫寬度10～30 cm，裂縫可見深度8～26 cm。變形區(qū)3 范圍沿滑塌方向長約50 m，橫向長約95 m，滑塌區(qū)堆積體厚度約10～13 m。變形區(qū)后緣見拉張裂縫，裂縫呈南西-北東向延展，延伸長度約80 m，裂縫寬度1～4 cm，裂縫可見深度4～10 cm。

目前該邊坡上的裂縫仍在繼續(xù)發(fā)展，如果開挖防護(hù)不及時(shí)或者開挖擾動(dòng)后補(bǔ)償不足，在強(qiáng)降雨、施工擾動(dòng)等內(nèi)外力作用下，會(huì)引起滑帶向更深更遠(yuǎn)處發(fā)展，滑體規(guī)模會(huì)進(jìn)一步增大，嚴(yán)重危險(xiǎn)橋墩安全。

1.2 地形地貌

場區(qū)屬構(gòu)造侵蝕深切峽谷地貌，地形起伏較大，沖溝發(fā)育，場區(qū)前后緣均有施工便道到達(dá)，交通條件一般。場區(qū)微地貌為單向斜坡地貌，山體自然坡度20°～40°，地面高程645～711 m，最大相對高差66 m，植被多為砂仁、柑橘等經(jīng)濟(jì)農(nóng)作物。

1.3 地層巖性及巖土體特征

邊坡區(qū)覆蓋層主要為第四系全新統(tǒng)崩坡積（Q4col+dl）碎石土、塊石土、角礫、含碎石粉質(zhì)黏土，下伏基巖為奧陶系下統(tǒng)湄潭組（O1m）砂巖、泥質(zhì)砂巖。

1.4 地層構(gòu)造及地震

根據(jù)本次調(diào)查結(jié)果，下伏基巖主要為奧陶系下統(tǒng)湄潭組（O1m）砂巖、泥質(zhì)砂巖。次級(jí)斷層從盧家塆大橋橋位區(qū)K57+520 附近通過，從邊坡BZK-1 和BZK-2 鉆孔之間通過，整個(gè)邊坡區(qū)域巖體產(chǎn)狀變化較大，巖體較破碎，斷層屬非活動(dòng)斷層，區(qū)域地質(zhì)穩(wěn)定。

測得巖層產(chǎn)狀180°∠23°，主要2 組節(jié)理裂隙。（1）裂隙①：170°∠83°，延伸長3～8 m，裂隙寬0.2～0.4 cm，間距1～2 m，結(jié)合程度一般，少許泥質(zhì)充填，屬硬性結(jié)構(gòu)面。（2）裂隙②：258°∠80°，延伸長3～8 m，裂隙寬0.1～0.3 cm，間距0.4～1.5 m，少許泥質(zhì)充填，結(jié)合程度一般，屬硬性結(jié)構(gòu)面。

根據(jù)巖層產(chǎn)狀、裂隙產(chǎn)狀和邊坡坡向的空間組合關(guān)系[2]，經(jīng)赤平投影分析見圖1、圖2。

圖1 北側(cè)邊坡結(jié)構(gòu)面赤平投影分析

圖2 東側(cè)邊坡結(jié)構(gòu)面赤平投影分析

由圖2、圖3 可知：（1）北側(cè)邊坡。巖層層面與邊坡傾向相同，為順向坡，邊坡易沿層面滑塌；裂隙1 與邊坡傾向相同，裂隙傾角較陡，邊坡開挖易沿裂隙1 崩塌掉塊，裂隙2 與邊坡大角度相交，對邊坡穩(wěn)定性影響較小。（2）南側(cè)邊坡。巖層層面和裂隙1 與邊坡傾向相反，為反向坡，巖層層面對邊坡穩(wěn)定性影響較?。涣严? 與邊坡大角度相交，對邊坡穩(wěn)定性影響較小。（3）東側(cè)邊坡。巖層層面和裂隙1 與邊坡傾向大角度相交，層面對邊坡影響較??；裂隙2 與邊坡小角度相交，裂隙傾角較陡，邊坡開挖易沿裂隙2 崩塌掉塊。（4）西側(cè)邊坡。巖層層面和裂隙1 與邊坡傾向大角度相交，對邊坡影響較?。涣严? 與邊坡傾向相反，對邊坡影響較小。

1.5 降雨及地下水條件

根據(jù)區(qū)內(nèi)地層巖性組合及地下水賦存條件，邊坡區(qū)地下水類型可分為第四系松散巖類孔隙潛水、基巖裂隙水兩大類兩大類。（1）第四系松散巖類孔隙水。主要分布于區(qū)內(nèi)的碎石土、塊石土內(nèi)，松散巖類多具較大孔隙，接受大氣降水及地表徑流補(bǔ)給，多形成孔隙潛水，富水性較弱，水量不穩(wěn)定，受大氣降雨影響較大，主要向斜坡低處排泄。（2）基巖裂隙水?；鶐r裂隙水賦存于層狀巖類風(fēng)化裂隙和構(gòu)造裂隙中，主要接受大氣降水補(bǔ)給。本區(qū)基巖裂隙多被沖溝切割，裂隙水易排泄富水性差。因此，工程區(qū)裂隙水普遍較貧乏。

邊坡變形區(qū)主要為柑橘林，當(dāng)?shù)剞r(nóng)民主要采取水管澆水方式給柑橘灌溉，水通過巖土體裂隙下滲，導(dǎo)致土體飽和，邊坡變形滑動(dòng)面抗剪強(qiáng)度降低，從而影響邊坡穩(wěn)定性[3]。

2 滑坡影響因素及形成機(jī)理分析

2.1 影響因素

（1）降雨的作用。雨水和灌溉用水下滲，地下水（松散巖類孔隙水）量增加，使滑體飽和重度加大、加速滑面的形成并降低滑帶土抗剪強(qiáng)度，致使下滑力增大，抗滑力減小，產(chǎn)生變形滑移，滑坡的變形拉裂在雨后增大變寬，說明降雨是滑坡變形發(fā)展加劇的主要因素。（2）人類活動(dòng)。高速公路修建施工便道及盧家塆大橋6#橋墩臺(tái)整平開挖過程中北側(cè)切坡，改變了原斜坡的應(yīng)力條件及水文地質(zhì)條件；人類活動(dòng)對滑坡起誘發(fā)作用。

2.2 形成機(jī)制

通過已有資料及現(xiàn)場調(diào)查分析，滑坡的形成，究其原因，是由其獨(dú)特的內(nèi)在因素即地形地貌、地層巖性組合、水文地質(zhì)條件和外部因素即人類活動(dòng)、氣象水文共同作用的結(jié)果。（1）滑坡區(qū)處于單向斜坡地形，巖性組合為碎石土、碎塊石土夾含碎石粉質(zhì)黏土，粉質(zhì)黏土屬相對隔水層，大氣降水在碎塊石土與含碎石粉質(zhì)黏土界面和基巖面處徑流匯集，具備軟化滑帶土的基本條件，使滑坡體具有向下滑移的可能性。（2）盧家塆大橋6#橋墩臺(tái)內(nèi)側(cè)開挖臨空，為滑坡的產(chǎn)生提供了必要條件。

3 應(yīng)急處置措施

（1）對滑坡周界裂縫及滑坡體上的裂縫超挖后采用黏性土回填夯實(shí)處理以減少地表水下滲，裂縫回填后采用人工或機(jī)械靜壓，為便于辨識(shí)裂縫，建議用彩條布標(biāo)示。（2）進(jìn)行補(bǔ)充勘察，利用地質(zhì)補(bǔ)勘鉆孔及時(shí)埋設(shè)深孔測斜管，并加強(qiáng)該路段高邊坡變形監(jiān)測工作，為后續(xù)邊坡處治方案提供支撐依據(jù)[4-5]。（3）做好臨時(shí)防排水措施，避免因排水不暢引起二次變更，若施工時(shí)地下水豐富，應(yīng)采取必要措施降水。

4 處治方案探討

4.1 工程處治范圍

首先應(yīng)正確判識(shí)滑坡的性質(zhì)、范圍、成因及穩(wěn)定性。滑坡處置范圍應(yīng)界定工程開挖引起的滑坡和地震引起的滑坡界線，根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)調(diào)查、鉆探及坡體后房屋裂縫調(diào)查情況，推斷滑坡范圍較大，全范圍治理費(fèi)用較高。主要對5#、6#橋墩影響范圍內(nèi)滑坡進(jìn)行處理。

4.2 滑坡剩余下滑力計(jì)算

4.2.1 主滑斷面的確定

基于該滑坡的坡體結(jié)構(gòu)條件與滑坡活動(dòng)特征，結(jié)合其變形活動(dòng)歷史與現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢，該主斷面的滑動(dòng)面具有多層和多級(jí)的特點(diǎn)。分析計(jì)算滑動(dòng)面可以分為現(xiàn)有淺層滑動(dòng)面、中層滑動(dòng)面和深層潛在發(fā)展滑動(dòng)面，由此可以組成三個(gè)可能的分析計(jì)算滑動(dòng)面，見圖3。

圖3 推測滑坡滑動(dòng)面

4.2.2 巖土參數(shù)反算

根據(jù)滑坡變形情況，依據(jù)規(guī)范和工程經(jīng)驗(yàn)取滑坡穩(wěn)定系數(shù)Fs=1.050，采用反算出滑帶土的參數(shù)。計(jì)算方法采用Geo-Studio 軟件中的Slope/W 模塊[6]，飽和狀態(tài)下的剩余下滑力為F=1 220 kN/m。滑帶土物理力學(xué)參數(shù)見表1，滑坡剩余下滑力計(jì)算模型見圖4、圖5。

表1 滑帶土物理力學(xué)參數(shù)

圖4 滑坡穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算模型

圖5 滑坡剩余下滑力計(jì)算模型

4.3 處治方案確定

（1）在垂直主滑方向沿施工便道內(nèi)側(cè)增設(shè)單排抗滑樁，為施工抗滑樁，將一級(jí)邊坡平臺(tái)加寬至4 m，尺寸為2.5 m×3.5 m，樁間距6.0 m，樁頭增設(shè)3 根6束的預(yù)應(yīng)力錨索。（2）變形區(qū)1 坡面存在巖性較好的天然孤石，對孤石進(jìn)行錨索加固，使其成為天然擋墻。無孤石范圍內(nèi)設(shè)置護(hù)面墻。（3）設(shè)置截水溝、碎石盲溝，為加快疏干坡體內(nèi)水分，提高坡體強(qiáng)度，在邊坡內(nèi)設(shè)置排水斜孔。工程處治方案典型斷面見圖6。

圖6 工程處治方案斷面/m

5 結(jié)語

（1）該滑坡為典型的順層、巖土分界面滑動(dòng)、潛在斷層面滑動(dòng)、多層、多級(jí)等復(fù)合型滑坡，場區(qū)降雨量豐富，地下水發(fā)育，地形上受深切溝和工程開挖形成的高陡臨空面影響，眾多不利條件導(dǎo)致滑坡滑移。（2）滑坡變形范圍較大，滑坡全范圍處治造價(jià)高。通過分析對橋墩影響范圍滑坡進(jìn)行處治，既保證坡腳橋墩安全，又合理控制造價(jià)。（3）滑坡變形區(qū)1 坡面存在天然孤石，孤石巖性較好，對其進(jìn)行錨固，成為天然擋墻，提高滑坡穩(wěn)定性。