滑坡地质灾害勘查与治理设计分析

滑坡地质灾害勘查与治理设计分析

任思宇，牟畇屹

四川省地质矿产勘查开发局九〇九水文地质工程地质队，四川成都，610000

摘要：文中以某勘查区作为研究对象，对该区域内的滑坡地质灾害进行勘查，提出治理滑坡灾害的综合方案。本次采用的滑坡治理方案为抗滑桩+截排水沟+道路修复。结果表明：该方法在滑坡灾害的治理中具有良好的效果，只要保证设计合理，且施工质量达标，就能达到预期中的治理目标，降低滑坡灾害的发生概率，降低经济损失。

关键词：滑坡；地质灾害勘查；治理设计

0引言

在各类地质灾害中，滑坡最为常见，滑坡主要是由于斜坡受到地表水的冲刷、浸泡或地震作用而引起的坡体滑移现象。当坡脚位置处有居民居住时，滑坡灾害会对居民的生命财产安全造成威胁。因此，对滑坡灾害进行勘查，并选择合理可行的治理方案尤为必要[1-2]。

1工程概况

勘查区位于四川省境内，地理坐标为东经102°39′22″，北纬29°20′10″，与县城的直线距离约为5.0km，交通便利，有公路直通县城。勘查区所在地为斜坡，属构造侵蚀中、低山地貌，西高东低，高程为900~950m，高差约为50m，地势比较平缓，坡度为10~20°。第四系集中分布于河谷地带，主要为河流堆积和重力堆积地层，普遍分布在山体斜坡的表层和沟谷两侧的坡脚处。由野外踏勘和现场钻探结果显示，勘查区地层以第四系滑坡堆积层、第四系残坡积层和二叠系上统茅口组为主。滑坡区域范围内无地表水，滑坡体上覆的第四系堆积层为强透水层，下伏基岩层的透水性一般，为隔水层。本次勘查工作正式开始前，从滑坡前缘位置的地下水出露处采样进行水质分析，按照检测结果，确定地下水的环境类型为Ⅱ类。勘查区内，滑坡体位于中高山地貌，后缘的高程为950m，前缘高程为905m，滑坡整体呈现为圈椅状，剖面为折线型，坡度为8~25°，主滑动方向110°，滑体的横向宽度为110m，纵向长度为180m，厚度为5.0~14m不等，平均厚度为10m左右，体积为19.8×104m3，归属于中型土质滑坡的范畴。该滑坡体整体下滑后，前缘受阻导致隆起，后缘形成滑坡壁。根据力学性质，该滑坡的形式为推移式。

2 滑坡地质灾害勘查

2.1 勘查目的与任务

2.1.1 主要目的

本次滑坡地质灾害勘查的主要目的如下：通过科学合理、行之有效的勘查技术手段，查明滑坡灾害在勘测区域内的分布范围和规模，明确诱发滑坡的关键因素，了解滑坡当前的稳定状况及发展变化趋势，分析其可能产生的危害及危害程度，提出滑坡滑动带、滑体和滑床的物理力学参数，对滑坡体的稳定性进行计算，针对滑坡体的特征，提出综合治理工程比选方案，从中选取最佳方案，为治理工程施工图设计提供可靠依据。

2.1.2 勘查任务

本次滑坡地质灾害勘查的主要工作任务如下：

（1）查明滑坡区域内的地质环境条件，包括：地形地貌、地层岩性、地质构造等，并查明滑坡的形成、发育特征、物质组成、岩土结构、空间分布等，取得岩土层的物理力学指标。

（2）查明滑坡区的水文地质条件，评价滑坡地下水的水动力特征及其对滑坡稳定性的影响，分析滑坡的整体稳定性、变形破坏模式以及危害程度。

（3）查明治理工程滑坡部位的地质条件，对已有滑坡治理

工程的效果进行调查，勘查拟进行工程治理的地段和部位，为治理工程设计提供平剖面图及工程地质参数；调查工程治理区的施工条件，包括水电、原材料、施工道路以及作业场地等，提出合理的滑坡防治工程方案建议。

2.2 勘查质量评述

2.2.1 工程测量

在本次滑坡地质灾害勘查中，工程测量的主要内容包括以下方面：控制测量、地形测量、断面测量、工程点定位测量等，施测过程中，采用RKT和拓普康GTS-311全站仪，实现地形图数字化成图。现场开展控制测量时，布设3个E级GPS网点，采用任意的直角坐标系和独立高程系。控制测量按国家GB50026-2007《工程测量规范》和GB/T18314-2009《全球定位系统（GPS）测量规范》执行。

2.2.2 地形测量

地形测量过程中，利用RTK和全站仪进行采点，全数字化成图，对滑坡所在的斜坡区域开展1∶500比例尺的地形图实测，具体要素如下：居民地、交通基础设施、各类管线、园地、坟地、旱地、小路、排水沟、滑坡体特征点、周界。先利用采点获得的相关数据信息，制成初始图纸，通过野外调绘、补充，修改完善之后，方可作为本次滑坡地质灾害勘查的正式用图。断面测量采用全站仪实测，比例尺为1∶200，在现场测量的过程中，由地质人员随同进行地质编录。定点测量采用全站仪实测，包括钻孔、探槽点、物探极点、主要地质及水文点、堆积体边界点，要保证测量精度与图根点的精度相同。用于测量作业的仪器精度及技术要求，应当按照GB50026-2007《工程测量规范》执行。从总体情况来看，本次滑坡地质灾害工程测量选用的施测方法正确，数字化成图的精度较高，制图内容与现行工程测量规范及图式要求相符。

2.2.3 工程地质测绘

将勘查区实测的地形图作为底图，测绘范围、比例全部与平面测量保持一致。调绘的内容包括以下几个方面：地质界线点、水文点、物源、沟道特征等，点位全部采用半仪器定点上图的方法，主要的地质点采用仪器定点上图、拍照。为加快作业速度，缩短勘查时间，断面测绘与断面测量同步开展，本次测绘的内容与质量均达到国家现行规范标准的规定要求。

2.2.4 工程钻探

在本次勘查工作中，共投入2台GX-1TD型钻机，钻进方式为回旋取芯，钻孔开孔径为130mm，终孔时的孔径为91mm，完成的钻孔数量为11个，钻探总进尺为194.8m。采用植物胶单动双管钻进的方法钻孔，针对破碎和容易发生垮塌的段落，采用根管钻进工艺，对回次进尺严格控制。土体、破碎岩体和完整岩体的采取率分别为80%~90%、75%~90%和90%~95%。按照顺序对钻孔岩芯进行摆放，及时完成编录和采样工作，使用数码相机拍照。对钻孔初见水位和终孔稳定水位做简易的水文观测，并对钻孔过程中出现的异常现象做详细记录，包括缩径、涌水、漏水、进尺快慢等。本次钻探工作满足相关技术规范和标准的要求。

2.2.5 原位测试与室内试验

（1）本次勘查中，在滑坡区域内，开展大体积重度试验共计3组，采用的试验方法为容积法，即称重确定土体的重量，注水测量体积。选取的测试方法正确，得到的数据真实、可靠。

（2）本次勘查共计取岩样6组、土样6组、水样2件，样品严格按照采集规定要求执行。主要的测试项目如下：岩石常规物理性质、力学性质等；土体天然密度、比重、含水率、抗剪强度及颗粒分析等；水质筒分析等。试验内容齐全，参与试验的测试人员全部持证上岗，依据规范和规程要求操作，使用的仪器设备均检定合格，试验所得的结果准确可靠。

3 滑坡地质灾害治理方案设计与实施

3.1 治理方案布设原则及方案选择

勘查区内，滑坡地质灾害不仅对当地37户98人的生命财产安全构成威胁，而且还对大量的经济农作物产生威胁，一旦发生滑坡，预计损失约为500万元。基于此，对滑坡灾害进行治理防护显得尤为必要。根据滑坡地质灾害的形成和发育规律，遵循科学合理、切实可行的原则，制定安全有效的工程治理方案，选择技术可靠、经济合理、结构简单、便于施工、可操作性强的方案，本着因地制宜、就近取材的原则，节约滑坡防治费用，使综合治理方案与恢复建设项目相结合，提供不同的治理方案，供决策单位做对比选择。

针对勘查区滑坡地质灾害的特点，提出以下防治方案：

方案一：抗滑桩+截排水沟+村道修复；方案二：抗滑挡土墙+截排水沟+村道修复。通过对比可以清楚地看到，方案一在技术、施工和投资等方面都要优于方案二，所以推荐采用方案一作为滑坡治理方案。

3.2 分项工程设计

3.2.1 抗滑桩

在滑坡体的前端、房屋建筑里侧布设抗滑桩，设计荷载采用剖面滑动推力，由于土压力＜剩余的下滑力，故可以采取剩余下滑推力进行设计。具体的设计方法及要点如下：

（1）本工程中选用四种类型的抗滑桩，分别用A、B、C、D表示，它们的截面尺寸全部相同，均为1.5m×2.0m，其中A和B型抗滑桩的桩长为12m，桩间按照悬臂端高度挂板，C型和D型抗滑桩的桩长分别为14m和10m，所有抗滑桩全部采用的是钢筋混凝土结构，混凝土的强度等级为C30。

（2）通过计算可知，A型抗滑桩的设计推力为315.84kN，桩体内侧最大弯矩阵Mmax=8230.926kN·m，与桩顶之间的距离为8.75m，纵向配筋受拉侧为直径15mm的HRB335钢筋32根，受压侧为直径8mm的HRB335钢筋32根，两侧构造配筋为每侧直径3mm的HRB335钢筋20根，最大剪力为3711.914kN，与桩顶之间的距离为11.75m，箍筋配筋采用的是Ф14@200双肢箍。

3.4 抗滑桩的实施

在滑坡综合治理方案中，抗滑桩是重点，其质量优劣与治理效果密切相关。为确保抗滑桩的质量达标，应当了解并掌握相关的施工技术及实施要点，具体如下：

3.4.1 锁口段施工

（1）当抗滑桩的桩位正式确定后，可采用人工的方法开挖锁口段，开挖过程中，为确保质量达标，要做好测量控制，用吊线锤检验，保证垂直度符合规范要求。

（2）模板要具备足够的强度和刚度，可以承受混凝土浇捣时产生的压力和振动力，检查模板的密封性，避免漏浆；混凝土可以采用溜槽或卷扬机运至作业面，严格按照规程要求操作，保证浇筑质量。

3.4.2 孔口段施工

（1）采用人工配以风镐的方式对锁口段以下的孔口段进行开挖，采用跳挖的方法，分节段浇筑护壁，每浇筑完三节护壁后，要对垂直度校核一次，确保偏差在允许范围内，即＜0.5%。

（2）分节开挖，每节的深度控制在0.5~1.0m左右，当挖至1.5m后，可采用卷扬机运土。开挖过程中，要对滑坡及孔内情况实时监测，发现异常状况时，要立即撤离。

（3）开挖完毕后，浇筑护壁混凝土，当混凝土达到一定强度后，方可拆模，并按规范要求养护。

3.4.3 桩身施工

（1）根据设计要求，对桩身钢筋笼制做加工，将钢筋笼及时下放至孔底，为避免混凝土浇筑时，钢筋笼出现上浮的情况，可进行临时固定。

（2）桩身混凝土采用泵送的方法浇筑，通过导管将混凝土输送到孔内，严格按设计要求和操作规程进行浇筑，确保质量达标。

3.5 截排水沟施工

按设计图纸，在现场准确测放出排水沟的位置，以人工的方式开挖，模板的制做要点和混凝土的浇筑方法基本与抗滑桩相同；严格按照设计结构要求，铺设土工织物及干砌片石，排水沟修筑完毕后，对沟帮外侧进行回填夯实，结合现场情况布设伸缩缝，间距控制在15m左右。

4结束语

综上所述，滑坡地质灾害勘查与治理是一项较为复杂且系统的工作，通过现场勘查能够进一步明确滑坡的特征，给治理方案的选择提供依据。为达到预期的治理效果，确保治理工程的质量是重中之重。

参考文献：

[1]麦鉴锋，冼宇阳，刘桂林.气候变化情景下广东省降雨诱发型滑坡灾害潜在分布及预测［J］.地球信息科学学报，2021（11）：2042-2054.

[2]黄细超，余天彬，王猛，等.金沙江结合带高位远程滑坡灾害链式特征遥感动态分析——以白格滑坡为例［J］.中国地质灾害与防治学报，2021（5）：40-51.