滑坡防治措施的總體分析及實例應用研究

韓 帥

（中鐵一局集團第二工程有限公司，河北 唐山）

引言

近年，滑坡災害頻發，不僅帶來了巨大的經濟損失，還會嚴重威脅區內居民的生命財產安全，因此，開展滑坡防治措施的總體分析及實例應用研究具有重要的現實意義[1-3]。目前，吳巍[4]、徐文剛[5]開展了滑坡災害的防治措施研究；譚銀龍等[6]開展了滑坡穩定性分析；上述研究雖取得相應成果，但較少涉及滑坡災害評價方法介紹及防治措施分析，即使涉及，也僅是針對具體項目開展的相關研究，因此，仍有必要針對具體滑坡開展針對性研究。

綜合上述，論文以滑坡實例為工程背景，先詳述分析了滑坡災害防治措施的總體分析，再進一步進行了實例應用研究，以期為其防治提供一定的理論指導。

1 實例分析

1.1 滑坡地質條件

結合現場調查成果，將某滑坡的地質條件詳述如下。

①地形地貌?；聟^具河谷中低山地貌，地形呈東北低西南高，且微地貌具“兩溝夾一山”地勢，區內高程432 m～585 m，高差153 m，斜坡坡度主要間于30°～55°，整體地形起伏相對較大。

②地層巖性?；聟^第四系地層主要為崩坡積層和殘坡積層，巖性主要為含碎石粉質黏土，紫紅色，可塑～硬塑狀，較為稀松，遇水易軟化，所含碎石巖性為砂、泥巖，含量間于15%～25%，磨圓度較差；下覆基巖為三疊系中統關嶺組砂巖、泥巖，兩者具互層結構，紫紅色，中厚層狀，所取巖芯主要呈短柱狀，完整性相對較好。

③地質構造?；聟^位于大型向斜翼部南側，該向斜基本特征為：軸線近似沿60°～70°展布，延伸長度約40 km，巖層傾斜角度約20°，傾斜范圍約30°。因此，滑坡區地質構造相對較為發育，尤其是大型構造發育過程引發的次生構造，較大程度上減弱了巖土體完整性。

④水文地質條件。由于滑坡區地形起伏較大，使得區內地表水不發育，多以強降雨條件下的地表徑流為主，流量受季節性影響較大，且多具短期特征。

地下水類型主要為孔隙水和裂隙水，前者位于淺表層孔隙中，整體富水性相對較差，無統一水面；后者位于深部基巖裂隙中，其分布位置主要受節理裂隙影響；兩類地下水均接受降雨補給，蒸發排泄為主。

1.2 滑坡發育特征

1.2.1 滑坡邊界及形態特征

滑坡位于斜坡下部，地表屬上緩下陡特征，平面整體呈圈椅狀（見圖1），且前寬后窄，后緣邊界主要為基巖出露陡坎，左側邊界為自然沖溝，右側邊界為山脊，前緣為道路陡坎。

圖1 滑坡平面形態示意

滑坡主滑方向為230°，縱向長度約340 m，橫向寬度50 m～300 m，厚度10 m～25 m，平均厚度約20 m，總體積約130×104m3，屬大型土質滑坡。

總體來說，滑坡邊界特征顯著，規模也相對較大，潛在威脅較大。

1.2.2 滑坡物質組成特征

據現場鉆探特征，將滑坡物質組成特征分述如下。

①滑體?；w土主要為粉質黏土，含一定量碎石，紫紅色，可塑～硬塑狀，碎石含量間于15%～25%，磨圓度較差，這有利于降雨入滲。

②滑帶?；瑤挥诨步缑?，巖性為粉質黏土，紫紅色，稍濕，軟塑～可塑狀，含有少量角礫，含量間于5%～10%，磨圓度較優，粒徑間于5 mm～15 mm，遇水易軟化。

③滑床?；仓饕?、泥巖，紫紅色，互層結構，中厚層狀，巖體結構相對較破碎。

據上，滑坡坡面結構示意見圖2。

圖2 滑坡坡面結構示意

1.3 滑坡防治措施分析

1.3.1 滑坡防治措施的總體分析

滑坡防治措施相對較多，總體可歸納為三類（見圖3）。

圖3 滑坡常用的防治措施

（1） 減輕或消除水威脅

一般來說，水是滑坡發生的重要誘因，其滑坡穩定性的影響相對較為密切，因此，該類措施的設置是十分必要的。

①地表水排除措施。地表水排除措施是長期運營措施，也是滑坡防治過程中不可缺少的輔助措施，主要手段包括截水溝、排水溝等，其目的是將地表降雨匯集于溝內，將其排至坡體外，以阻止降雨入滲至滑體內部。在該類措施的實施過程中，應結合地形進行合理設置，截、排水溝應具網狀特征，且排水系統的尺寸大小，應充分結合地方降雨量及匯水面積等綜合設定。

②地下水排除措施。地下水存在于地表以下，隱蔽性較好，因此，對其防治主要以疏導為主，切不可堵，具體手段包括截水盲溝、支撐盲溝、仰斜孔群、滲管及盲洞等。值得指出的是，在地下水排除措施設置過程中，應切實考慮地層穩定性及其隔水性，保證地下水能在地下排水系統中匯集，并順利排至滑坡體外。

（2） 設置抗滑措施

該類措施主要又可細分為兩類，其一是減小滑坡下滑力，主要包括削方減載等手段；其二是增加滑坡抗滑力，主要包括抗滑樁、抗滑擋墻等手段。

①削方減載。該措施主要是將滑坡后緣或下滑力較大部位處的滑體土進行削方，達到減弱滑坡下滑力的目的，該措施具有所用費用少、操作簡便等優點，但其實施可能造成大面積斜坡裸露，易引發次生災害，因此，該手段實施過程中，應輔助淺表層加固措施。

②抗滑樁。該措施主要是在滑坡前緣或合適位置設置抗滑樁，其提供較大抗滑力，適用于具有剩余下滑力較大的滑坡。該措施雖能提供有效的抗滑力，但其經濟投入相對較大，且施工難度也較大，需進行局部深開挖，危險性較高。

③抗滑擋墻：該措施也是滑坡防治過程中的常用手段，其適用于剩余下滑力較小的滑坡，具有操作簡便的優點，但該手段的防治效果較為局部，難以實現大型滑坡的整體防治。

（3） 土體改善措施

該措施的實現手段主要包括爆破灌漿法、焙燒法等。

①爆破灌漿法。該方法主要是利用爆破后注漿加固巖土體，以增加土體抗剪強度，實現提高抗滑力的目的。

②焙燒法。該方法主要是對滑坡前緣進行掘洞焙燒，以提高前緣滑帶及臨近土體的物理力學性質，達到增加滑坡穩定性的目的。

但是，由于此類措施的實施過程較難，加之其后續效果評價手段有限，因此，該類措施的工程應用相對較少，并不普遍。

綜合上述，滑坡防治措施相對較多，各類措施的適用性也存在一定差異，在具體滑坡防治過程中，可有效結合工程實際，開展多種措施的聯合防治。

1.3.2 滑坡防治措施設計

在前述滑坡防治措施總結基礎上，該節再進一步結合工程實際，開展其防治措施設計。

（1） 設計原則

①滑坡防治的目的是為了徹底消除隱患，保證區內居民的生命財產安全。

②在防治措施設計過程中，應堅持預防為主，兼顧治理、避讓等手段，以實現全面規劃，保證治理重點突出的原則。

③在治理過程中，應充分確保工程安全，也應充分考慮治理措施的經濟性及可行性。

④在設計過程中，應充分考慮工程實施流程，采用可行的實施方案，確保施工周期。

⑤防治措施應顧及周邊環境特征，盡量讓治理措施與周圍環境融合，以兼顧自然景觀協調的原則。

（2） 設計方案比選

為保證滑坡防治方案的合理性，結合滑坡工程實際，先制定出兩套方案進行比選，具體如下。

方案一：“抗滑樁+擋土墻+截排水措施”，其中，在滑坡前緣設置一排抗滑樁，初擬設置25 根；擋土墻設置于滑坡中后部陡坎處，主要用于保證滑坡后緣巖土體的穩定性，避免其局部垮塌；在滑坡后緣及兩側設置相應的截、排水溝，主要用于排泄雨水，避免其入滲。

方案二：“抗滑樁+削方減載+截排水措施”，其中，抗滑樁依舊設置于滑坡前緣，根數依舊為25 根，只是設計尺寸相較方案一略??；滑坡中后部采用削方減載，用于減少后緣下滑力，并放緩其斜坡坡度，避免出現局部垮塌；截、排水溝的設計與方案一保持一致。

據上方案設計，再進一步開展方案優劣比選，具體對比如表1 所示。

表1 方案優劣指標對比

據表1，將兩類方案的優劣對比具體說明如下。

①工程技術比選。由于兩類方案的防治措施均被廣泛使用，在技術可靠性上，兩者均相當，即均具有較強的技術可靠性。

②工程安全比選。兩類方案均是采用了抗滑支擋措施，其一旦實施，可不用太多的后續維護，因此，兩者的安全性也相當。

③工程實施的比選。對比兩套方案，方案一對地形地貌的影響相對較小，即其對自然景觀的破壞較??；方案二的削方減載會涉及大面積征地，也存在一定的潛在風險，因此，方案一的工程實施性相對更優。

④工程經濟的比選。結合兩類方案的初步設計，對其工程投資進行估算，其中，方案一的工程投資費用為782.51 萬元，方案二的工程投資費用為824.82萬元，兩者對比，以方案一相對更優。

（3） 設計措施

結合方案一的設計思路（“抗滑樁+擋土墻+截排水措施”），再進一步將其防治措施細化設計如下：

①抗滑樁設計。在滑坡前緣共計設計25 根抗滑樁，樁型共計有兩類，其中，A 型樁共計16 根，主要分布于滑坡前緣中部，截面尺寸為1.8 m×2.2 m，樁間距為5 m，樁長設計為20 m，其錨固段長度為9 m；B 型樁共計9 根，主要分布于滑坡前緣兩側，截面尺寸為1.6 m×2.0 m，樁間距為6 m，樁長設計為18 m，其錨固段長度為9 m。

②擋土墻設計。擋土墻共計設計5 段，總長度247 m，截面尺寸均一致，均按梯形截面設置，頂寬0.7 m，總高4 m，基礎埋深1.2 m，墻背直立，墻面斜率1:0.3，墻體材質采用C25 砼；為保證擋土墻后續運營安全，按10 m 間距進行沉降縫設計，縫寬2 cm～3 cm，并在墻體上設置兩排泄水孔，其橫向間距2 m，豎向間距1.5 m，梅花形排布，材質為φ100PVC 管，且泄水孔后緣設置反濾層；在擋土墻實施過程中，為便于施工，墻后采用1:1.5 放坡開挖，待施做擋土墻后，再進行回填，壓實系數不低于0.97。

③截排水設計。在本次設計過程中，共計設計6段截排水溝，總長度840 m，排水溝長26.8 m，凈寬0.4 m，凈深也為0.4 m，壁厚設計為20 cm，底厚設計為20 cm，材質仍采用C25 砼。

待防治措施實施后，需再進行專項監測設計，建議監測水文年不低于兩年，主要以變形監測為主。

2 結論與討論

通過滑坡防治措施的總體分析及實例應用研究，主要得出如下結論與討論。

（1） 滑坡防治措施主要包括減輕或消除水威脅、設置抗滑措施及土體改善措施，各類措施的適用性存在一定差異，可以結合工程實際，聯合應用多種方法以實現綜合防治。

（2） 本文滑坡實例的潛在威脅較大，結合其工程實際，建議采用“抗滑樁+擋土墻+截排水措施”的防治手段，以充分保證區內居民的生命財產安全。

（3） 本文開展了滑坡防治措施的總體分析及實例應用研究，建議后續可在此基礎上，進一步開展防治效果研究，以評價防治措施的合理性。