易思材，張明文，李 帥

（1.昆明理工大學(xué) 國(guó)土資源工程學(xué)院，云南 昆明 650032；2.云南省有色地質(zhì)局三0八隊(duì)，云南 昆明 650217；3.云南省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，云南 昆明 650500）

2018 年6 月26 日凌晨，由于連續(xù)性強(qiáng)降雨，元陽(yáng)梯田觀景臺(tái)下方發(fā)生滑坡災(zāi)害，滑坡體大量塊石及碎石土沿主滑方向快速滑移，經(jīng)過(guò)初步排查，有百余畝梯田有不同程度損毀，無(wú)人員傷亡。元陽(yáng)梯田滑坡位于梯田世界非物質(zhì)文化遺產(chǎn)保護(hù)核心區(qū)，為避免次生災(zāi)害，需對(duì)滑坡進(jìn)行治理。

1 工程概況

元陽(yáng)梯田滑坡坡頂高程1 395m，坡底高程1 255m，高差140m?；聟^(qū)圈椅狀地形明顯，主滑方向約240°，主軸最長(zhǎng)167.0m，平均寬度87.0m，坡度20°～40°，滑坡體原有厚度3.90～10.30m，平均約7.00m，斜坡面積14 529m2，滑坡體體積約10.17×104m3?；聟^(qū)大部分地區(qū)可見(jiàn)碎石土，局部見(jiàn)基巖出露。地層從上往下依次為第四系碎石土及阿龍組下亞段全風(fēng)化片麻巖、全-強(qiáng)風(fēng)化片麻巖、中風(fēng)化片麻巖?；鹿こ痰刭|(zhì)剖面圖如圖1 所示。

圖1 元陽(yáng)梯田滑坡工程地質(zhì)剖面圖

2 滑坡成因及穩(wěn)定性分析

2.1 滑坡成因

1）斜坡區(qū)原地表覆蓋較厚的人工素填土層，結(jié)構(gòu)松散，土體遇水力學(xué)強(qiáng)度降幅較大、地表匯水較易下滲，導(dǎo)致土體強(qiáng)度大幅降低。

2）土巖結(jié)合面坡度較陡，坡度20°～40°，對(duì)滑坡穩(wěn)定性造成一定的影響。

3）斜坡區(qū)地勢(shì)相對(duì)低洼，兩側(cè)及上游一定范圍內(nèi)地表水及景區(qū)生活污水均從此向下游排泄，對(duì)滑坡穩(wěn)定性有一定影響。

4）持續(xù)的暴雨天氣，大量的雨水通過(guò)地表及土巖結(jié)合面向下游排泄，對(duì)斜坡的平衡造成影響。

2.2 滑坡穩(wěn)定性分析

滑坡穩(wěn)定性分析利用傳遞系數(shù)法按照以下3種工況進(jìn)行計(jì)算，分別是工況I：自重，安全系數(shù)取1.30；工況Ⅱ：自重+地下水，安全系數(shù)取1.10；工況Ⅲ：自重+地震+地下水，抗滑安全系數(shù)取1.10。滑坡穩(wěn)定性計(jì)算的巖土物理力學(xué)參數(shù)取值如表1 所示，計(jì)算結(jié)果如表2 所示。

表1 滑坡穩(wěn)定性計(jì)算物理力學(xué)參數(shù)取值表

表2 滑坡穩(wěn)定性計(jì)算表

根據(jù)滑坡所處地質(zhì)環(huán)境條件是斜坡地帶，滑坡體巖性組分由塊石、碎石及粉質(zhì)粘土構(gòu)成，滑坡區(qū)位于穩(wěn)定水位以上，自然狀態(tài)下，滑坡處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，在暴雨、地震作用下，滑坡不穩(wěn)定或欠穩(wěn)定，需對(duì)滑坡進(jìn)行治理。

3 治理措施

區(qū)內(nèi)滑坡地質(zhì)病害的治理主要根據(jù)不同部位災(zāi)害特征，因地制宜，采取不同的措施，因?yàn)?zāi)設(shè)防。措施整體分為兩大類(lèi)：預(yù)防+治理。預(yù)防主要減緩或消除導(dǎo)致滑坡災(zāi)害發(fā)生控制性影響因素，治理措施主要是通過(guò)一系列綜合工程措施來(lái)穩(wěn)定滑體、降低滑動(dòng)力，或增加抗滑力來(lái)增大穩(wěn)定系數(shù)。本次滑坡主要采用抗滑樁+格構(gòu)梁錨固+截排水溝+削坡反壓進(jìn)行治理。

3.1 抗滑樁施工方案

考慮遺產(chǎn)區(qū)價(jià)值重要性和災(zāi)害防治等級(jí)，結(jié)合各行業(yè)規(guī)范建議值，以截面尺寸為2.0×2.5m，樁間距5m 進(jìn)行防治設(shè)計(jì)。采用人工挖孔樁間隔開(kāi)挖施工，其中抗滑樁樁間擋土板，長(zhǎng)4.0m，寬1.0m，厚0.4m，擋土板與抗滑樁間搭接長(zhǎng)度為500mm。抗滑樁砼采用C30，砼保護(hù)層凈厚度50mm，主筋采用HRB400，箍筋采用HPB300。護(hù)壁砼采用C25，砼保護(hù)層厚度為20mm，鋼筋采用HPB300?？够瑯吨卫碓O(shè)計(jì)如圖2 所示。

圖2 抗滑樁加固設(shè)計(jì)剖面圖

3.2 格構(gòu)梁錨固施工方

本設(shè)計(jì)錨固采用按3m 布置一根錨桿，將暗梁與山體銜接一體，暗梁截面尺寸為0.30m×0.30m，暗梁上的荷載按錨桿承載力70%考慮進(jìn)行布設(shè)。根據(jù)現(xiàn)澆鋼筋混凝土格構(gòu)設(shè)計(jì)要求，系統(tǒng)錨桿長(zhǎng)度一般3～5m，且錨桿須穿過(guò)潛在滑面3～4.0m，且采用全粘結(jié)灌漿。考慮坡面2m 左右的風(fēng)化破碎層厚度，錨桿鉆孔直徑取100mm，全段粘結(jié)，鋼筋采用HRB400，鋼筋直徑為36mm。采用現(xiàn)場(chǎng)澆筑方式，水泥采用C30，礫石最大粒徑40mm。格構(gòu)梁錨固治理設(shè)計(jì)剖面如圖3 所示。

圖3 格構(gòu)梁錨固治理設(shè)計(jì)剖面

3.3 截排水溝施工方案

截排水溝斷面矩形、泄洪排水明溝斷面梯形，設(shè)計(jì)面如圖4、圖5 所示：矩形斷面開(kāi)挖尺寸1.00×0.75m；梯形斷面開(kāi)挖尺寸2.00×1.30m；截排水溝及泄洪排水明溝兩側(cè)溝壁砌石厚 0.50m，溝底砌石厚0.40m；砂礫石墊層厚0.10m，水泥采用C30，澆筑方式為現(xiàn)澆。

圖4 矩形截面

圖5 梯形截面

3.4 消坡反壓施工方案

本次消坡反壓主要為對(duì)滑坡兩側(cè)陡坎不穩(wěn)定坡體進(jìn)行削坡處理，土石方反壓至滑坡前部的抗滑樁后側(cè)，開(kāi)挖處及回填反壓處表面采用耕植土進(jìn)行回填，以便于耕種或綠化。

4 綠色修復(fù)

對(duì)于災(zāi)毀區(qū)災(zāi)后地形地貌恢復(fù)，總體原則以盡量小地改變地形地貌，除必要災(zāi)害加固措施部位，其它部位均在災(zāi)后形成的自然坡面陡坎基礎(chǔ)上進(jìn)行坡面局部整修恢復(fù)原生態(tài)景觀要素為主。

滑坡災(zāi)毀區(qū)坡面植被綠化和景觀協(xié)調(diào)方案要依據(jù)區(qū)內(nèi)巖土體特征，并緊跟滑坡災(zāi)害治理的措施和方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)滑坡區(qū)災(zāi)后特征及治理措施的不同，主要?jiǎng)澐譃榛聟^(qū)和滑坡后緣陡坎兩個(gè)區(qū)域進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。

1）主體滑坡區(qū)抗滑樁以上坡面將全部進(jìn)行植被綠化，植被品種主要以種植相對(duì)較高的喬灌木為主，喬灌木按株間距約5.0m 布設(shè)種植。坡體表面進(jìn)行平整修形后對(duì)該區(qū)域表面進(jìn)行含草本植物種子層的客土噴播。

2）滑坡后緣陡坎裸露陡坎坡面極易發(fā)生的小面積垮塌巖土體堆積于格構(gòu)錨固梁上形成小面積平臺(tái)，便于種植小型灌木；坡面自然生長(zhǎng)草木來(lái)進(jìn)行植被綠化；滑坡區(qū)坡面植被綠化后既能起到水土保持功效，整體階梯平臺(tái)狀分布特征融入梯田整體的景觀協(xié)調(diào)性。

3）喬灌木間裸露坡體表面進(jìn)行平整修形后對(duì)進(jìn)行含草本植物種子層的客土噴播。

5 結(jié)論及建議

通過(guò)對(duì)元陽(yáng)梯田滑坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析，在自重情況下處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，在降雨和地震情況下處于不穩(wěn)定和欠穩(wěn)狀態(tài)，采用抗滑樁+格構(gòu)梁錨固+截排水溝+削坡反壓綜合治理方式。這能夠有效保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)和珍貴梯田文化遺產(chǎn)的安全。同時(shí)基于以上治理方案輔以綠色修復(fù)，能夠保護(hù)該梯田的文化景觀并增強(qiáng)其協(xié)調(diào)性。這對(duì)于梯田景區(qū)其他區(qū)域類(lèi)似工程提供借鑒。

元陽(yáng)梯田屬于世界非物質(zhì)文化遺產(chǎn)，同時(shí)屬于多雨地區(qū)，需要加強(qiáng)監(jiān)測(cè)與預(yù)警。這能夠及時(shí)掌握災(zāi)害體變形動(dòng)態(tài)，分析其穩(wěn)定性，超前做出預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，為后期災(zāi)害治理工程等提供可靠資料和科學(xué)依據(jù)，為梯田遺產(chǎn)管理部門(mén)及政府部門(mén)對(duì)在地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)的環(huán)境治理、經(jīng)濟(jì)類(lèi)活動(dòng)等方面的規(guī)劃和決策提供基礎(chǔ)依據(jù)。