孔雀山移民點(diǎn)滑坡失穩(wěn)機(jī)制研究及優(yōu)化設(shè)計(jì)

袁宗峰 李小膀 何 平

(中國(guó)電建集團(tuán)昆明勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，云南 昆明 650041)

孔雀山移民點(diǎn)滑坡失穩(wěn)機(jī)制研究及優(yōu)化設(shè)計(jì)

袁宗峰 李小膀 何 平

(中國(guó)電建集團(tuán)昆明勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，云南 昆明 650041)

以孔雀山神廟嶺崗移民安置區(qū)滑坡整治工程為例，通過分析滑坡的特征，提出了布置樁板墻的處理措施，實(shí)踐證明樁板墻措施在治理滑坡工程中具有經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、施工方便等特點(diǎn)，通過多年的運(yùn)行，保證了移民安置區(qū)的安全。

滑坡，穩(wěn)定性評(píng)價(jià)，整治措施

0 引言

移民安置問題是大型水利樞紐工程的建設(shè)的重要內(nèi)容，而由于山區(qū)地形復(fù)雜，可利用的平地較少，因此只有充分挖掘現(xiàn)有場(chǎng)地的使用率，通過挖填進(jìn)行人工修整獲得，因此不可避免形成了邊坡和滑坡問題。這些邊坡的變形和破壞不同程度地威脅到城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施、建(構(gòu))筑物和人民生命財(cái)產(chǎn)的安全，成為影響庫(kù)區(qū)社會(huì)穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要制約因素。

1 工程概況

孔雀山神廟嶺崗移民安置區(qū)邊坡防護(hù)工程位于小灣水電站黑惠江庫(kù)區(qū)左岸，距南澗縣碧溪鄉(xiāng)公路里程約30 km，已安置移民約42戶。

2009年5月10日在街場(chǎng)邊坡的開挖過程中，邊坡上逐漸出現(xiàn)了地表開裂變形現(xiàn)象。伴隨著街場(chǎng)平臺(tái)的形成，邊坡上的變形亦迅速發(fā)展，至2009年5月21日高程1 295 m以下拉裂縫完全貫通，位于街場(chǎng)平臺(tái)的邊坡坡腳部位出現(xiàn)剪出變形，局部出現(xiàn)滑塌失穩(wěn)破壞。2009年6月底街場(chǎng)邊坡變形進(jìn)一步擴(kuò)展，破壞范圍也進(jìn)一步擴(kuò)大至移民后靠安置區(qū)的前緣1 325 m高程處，發(fā)育的裂縫普遍張開，并伴有錯(cuò)落現(xiàn)象，緊鄰移民安置點(diǎn)出現(xiàn)了1號(hào)(H1)和2號(hào)(H2)滑坡，工程區(qū)內(nèi)局部邊坡的變形和失穩(wěn)對(duì)移民安置區(qū)的安全帶來了較大影響。

2 滑坡特征

工程區(qū)場(chǎng)地岸坡位于黑惠江(呈SWW流向)左岸、深切支溝安樂大溝下游側(cè)，屬河谷岸坡地形。岸坡前緣高程1 270 m以下至原始河床地帶(碼頭工程區(qū))岸坡自然坡度20°～25°；高程1 270 m～高程1 400 m岸坡(街場(chǎng)及移民安置工程區(qū))，自然坡度15°～20°；高程1 400 m以上岸坡(森林區(qū))自然坡度10°～30°。

根據(jù)場(chǎng)地內(nèi)及附近地質(zhì)測(cè)繪、鉆孔、坑探揭露地質(zhì)情況，場(chǎng)地下伏基巖為侏羅系中統(tǒng)花開左組(J2h)的雜色炭、泥質(zhì)頁(yè)巖與砂巖互層夾粉砂質(zhì)泥巖、灰?guī)r，地表可見第四系坡積層(Qdl)和人工填土(QS)的碎石、礫石質(zhì)土。

2.1 H1滑坡體

2.1.1 滑坡體地貌特征

H1滑坡體位于街場(chǎng)平臺(tái)與移民安置區(qū)之間(見圖1)。滑坡高差50余米，估算滑體方量約60 000 m3。滑坡體整體自然坡度15°～25°，平面呈下部窄上部寬的梯形狀，后緣表現(xiàn)出一定圈椅狀地貌。

2.1.2 滑坡體物質(zhì)組成

滑坡體平均厚度11 m，滑體主要物質(zhì)組成為角礫及粘土等。在滑坡體后緣1 315 m高程以上，有一層近期人工填土層，最大厚度約4.6 m，堆載方量約1 500 m3，主要成分為礫石土夾塊石、碎石等。

現(xiàn)場(chǎng)在鉆孔8.8 m～9 m采取滑帶土樣品，滑帶土物質(zhì)為粉質(zhì)粘土，其天然含水量16%，飽和度85.4%，組成物粒徑一般小于2 mm，而小于0.005 mm的粘粒占28%，0.005 mm～0.075 mm的粉粒占27%，其細(xì)粒含量可達(dá)到55%，天然狀態(tài)呈軟塑狀。

滑坡體下伏基巖全風(fēng)化底界埋深可達(dá)16 m，強(qiáng)風(fēng)化底界埋深超過20 m。

2.1.3 滑坡體變形破壞特征

2009年5月進(jìn)行街場(chǎng)平臺(tái)開挖施工過程中，邊坡上地表裂縫開始發(fā)育，邊坡及地表逐漸出現(xiàn)了開裂變形現(xiàn)象，不斷有裂縫張開，同時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象，當(dāng)街場(chǎng)平臺(tái)基本形成后，在街場(chǎng)平臺(tái)邊坡的坡腳部位出現(xiàn)了“V”字形的剪出口變形現(xiàn)象。

街場(chǎng)開挖過程中在坡腳部位同時(shí)伴隨有地下水不斷滲出，邊坡變形逐漸發(fā)展，至5月下旬側(cè)向拉裂縫完全貫通，并出現(xiàn)了滑塌失穩(wěn)破壞，期間雖然采取了工程處理措施，但未能夠阻止滑坡的進(jìn)一步變形發(fā)展。

2009年6月邊坡變形加劇，破壞范圍擴(kuò)大，拉裂縫向上發(fā)展至移民安置區(qū)前緣1 325 m高程處，所發(fā)育數(shù)條NE向陡傾角拉張裂縫，基本平行，裂縫多張開，變形體沿裂縫下錯(cuò)形成臺(tái)坎，由于滑坡體蠕滑破壞，在移民安置區(qū)前排房屋處形成的后緣拉裂錯(cuò)動(dòng)臺(tái)坎高差可達(dá)2 m。

2.1.4 滑坡體水文地質(zhì)特征

街場(chǎng)開挖過程中，在開挖邊坡坡腳部位有地下水滲出，滲水部位主要集中在覆蓋層和基巖接觸帶部位。2009年9月，滑坡體內(nèi)鉆孔勘探表明，滑坡體內(nèi)的地下水主要分布于基巖和覆蓋層分界面附近。

滑坡體地表總計(jì)發(fā)育兩個(gè)泉點(diǎn)，一個(gè)分布于1 276 m剪出口處，流量0.2 L/min，另一個(gè)分布于1 294 m公路內(nèi)側(cè)，流量0.2 L/min。

2.2 H2滑坡體發(fā)育特征

2.2.1 滑坡體地貌特征

H2滑坡緊臨H1滑坡，位于移民安置區(qū)右下方。滑坡高差37 m，滑坡體方量約34 000 m3。滑坡體地形坡度20°～30°。滑坡體前后緣稍寬，后緣寬45 m，前緣寬55 m，中間略微收縮變窄，中間寬41 m。地表植被發(fā)育，滑坡體后緣分布一層人工填土層，簡(jiǎn)易公路從滑坡體中穿過。

2.2.2 滑坡體物質(zhì)組成

滑坡體平均厚度5 m～10 m，滑體物質(zhì)成分較為單一，為土質(zhì)滑坡，主要物質(zhì)組成為礫石及粉土，在滑坡體的后緣有一層近期人工填土層，厚度一般為2 m～3 m，物質(zhì)組成為礫石及粉土。

滑坡體下伏基巖為侏羅系中統(tǒng)花開左組(J2h)頁(yè)巖與砂巖互層夾紫紅色粉砂質(zhì)泥巖、灰?guī)r。

2.2.3 滑坡體變形破壞特征

福樓拜是一位對(duì)藝術(shù)要求極其嚴(yán)格的老師。他對(duì)莫泊桑送來的小說稿從不輕易表示滿意，而是講解一些創(chuàng)作的基本法則，要求他多讀多寫，勤學(xué)苦練。教他描寫事物要掌握各個(gè)事物的本質(zhì)特征，用字要準(zhǔn)確、精煉。他對(duì)莫泊桑說：“我們無論描寫什么食物，要說明它，只有一個(gè)名詞；要賦予它運(yùn)動(dòng)，只有一個(gè)動(dòng)詞；要區(qū)別它的性質(zhì)，只有一個(gè)形容詞。我們必須不斷地推敲，直到獲得這個(gè)名詞、動(dòng)詞、形容詞為止。不能老是滿足于差不多，不能逃避困難，用類似的詞句去敷衍了事。”

H1滑坡變形擴(kuò)展至移民安置區(qū)前緣后，在H1滑坡后緣開挖排水溝，將移民安置區(qū)內(nèi)的生活水及降雨匯總引向H1滑坡體上游側(cè)坡面上，部分地表水下滲進(jìn)入坡體內(nèi)，經(jīng)過一段時(shí)間的飽水作用，在H1滑坡體上游側(cè)逐漸發(fā)育形成了2號(hào)滑坡體。

2009年8月28日，邊坡上出現(xiàn)前緣剪出口特征，滑坡沿滑面剪出數(shù)厘米，前緣出現(xiàn)局部小的垮塌，滑動(dòng)面下出現(xiàn)滲水點(diǎn)，“醉漢林”植被變形特征明顯。

至2009年9月3日，滑坡滑移變形進(jìn)一步加劇，滑坡體前緣出現(xiàn)大的滑塌變形破壞(見圖2)，至此H2滑坡發(fā)育成型。

滑坡體變形和破壞發(fā)展較快，滑坡主滑方向N24°W，地表拉張裂隙和剪切—拉張裂隙呈圈閉狀貫通發(fā)育，并形成下錯(cuò)臺(tái)坎。從剪出口形態(tài)和特征看，滑動(dòng)面為基巖和覆蓋層分界面；從滑坡體側(cè)緣數(shù)條側(cè)向剪切—拉張裂縫的測(cè)繪看，裂縫互相追蹤并貫通發(fā)育，裂縫普遍張開，在滑坡體上形成大量的鼓脹裂隙。

在移民安置區(qū)前緣，滑坡體后緣部位平行發(fā)育數(shù)條NE～NEE向陡傾角拉張裂縫，裂縫多張開，延伸達(dá)20 m，滑坡體沿裂縫下錯(cuò)形成臺(tái)坎，臺(tái)坎高達(dá)2 m。

2.2.4 滑坡體水文地質(zhì)特征

在滑坡體后緣，為防治H1號(hào)滑坡而修建的排水渠的出口和整個(gè)工程區(qū)的生活水排水渠出口均位于H2號(hào)滑坡體的后緣，移民安置區(qū)生活水直接排入滑坡體內(nèi)。滑坡體前緣剪出口部位可見滲水點(diǎn)，流量小于0.1 L/min。H2號(hào)滑坡體內(nèi)鉆孔揭露有地下水，地下水水位處于基巖和覆蓋層分界面處。

2.3 滑坡體失穩(wěn)機(jī)制

通過對(duì)滑坡體形成、變形發(fā)展直至破壞的分析認(rèn)為，表明工程區(qū)內(nèi)的滑坡體主要分布于坡體淺表層第四系松散堆積體中。

H1滑坡一方面由于人工水源補(bǔ)給，導(dǎo)致坡體重量增加，土體抗剪強(qiáng)度降低，另一方面是街場(chǎng)開挖切腳產(chǎn)生臨空面，造成滑坡體沿著基巖和覆蓋層分界面剪出變形失穩(wěn)破壞，變形破壞方式為牽引式逐級(jí)后退分級(jí)解體。最大滑坡深度為12 m，主滑方向N36°W。

H2滑坡由于H1號(hào)滑坡變形擴(kuò)展至移民安置區(qū)前緣后，在H1號(hào)滑坡后緣開挖排水溝，將移民安置區(qū)內(nèi)的生活水及降雨匯總引向H1號(hào)滑坡體上游側(cè)坡面上，部分地表水下滲進(jìn)入坡體內(nèi)，經(jīng)過一段時(shí)間的飽水作用，在H1號(hào)滑坡體上游側(cè)逐漸發(fā)育形成了H2號(hào)滑坡體，同時(shí)由于H1滑坡的向下牽引作用增加了H2的下滑力，以及原H1坡體對(duì)H2的側(cè)限作用消失，也是造成H1坡體形成滑坡原因。H2滑坡變形破壞方式也為牽引式逐級(jí)后退分級(jí)解體，最大滑坡深度為11 m，主滑方向N24°W。

3 滑坡整治措施

初步設(shè)計(jì)方案考慮對(duì)整個(gè)滑坡區(qū)域進(jìn)行徹底整治，但是由于整個(gè)邊坡為淺表層滑坡，滑坡體對(duì)整個(gè)移民安置區(qū)影響范圍有限，且在坡腳設(shè)置抗滑樁對(duì)穩(wěn)定性影響意義不大，若既要保證移民安置點(diǎn)的安全又要保證滑坡的穩(wěn)定，治理造價(jià)太高，因此，通過綜合考慮，制定治理的原則是以重點(diǎn)防護(hù)移民安置區(qū)為主，移民點(diǎn)以下邊坡以不發(fā)生整體滑動(dòng)為目標(biāo)，現(xiàn)有街場(chǎng)不再使用，坡面不再作為農(nóng)田使用。具體優(yōu)化整治措施為在H1和H2滑坡體地段上部布置一排C30混凝土樁板墻，抗滑樁長(zhǎng)度18 m～30 m，截面2.0 m×2.5 m，抗滑樁嵌入滑面以下超過樁長(zhǎng)1/2，樁間板厚度50 cm。同時(shí)對(duì)H1，H2滑坡體進(jìn)行坡面削坡平順處理，同時(shí)在H2下部設(shè)置一段M7.5漿砌石擋墻，防止局部垮塌，并在移民區(qū)和滑坡體外設(shè)置排水溝，見圖3，圖4。

4 滑坡整治后穩(wěn)定性評(píng)價(jià)及效果

針對(duì)優(yōu)化后的工程的穩(wěn)定性，通過地質(zhì)勘察及反演分析確定物理力學(xué)參數(shù)，采用巖土工程專業(yè)軟件進(jìn)行分析，計(jì)算結(jié)果由表1可知，經(jīng)過工程治理，滑坡整體穩(wěn)定性得到提高，滿足了規(guī)范要求，移民安置區(qū)的安全能得到保證。

由表2可知，滑坡1、滑坡2經(jīng)過治理，抗滑樁后部經(jīng)過削坡整理后的邊坡剪出口下滑力均為負(fù)值，說明邊坡在三種工況下均處于穩(wěn)定狀態(tài)。

工程竣工3年多以來，從變形監(jiān)測(cè)情況來看，樁板墻很好的保護(hù)了移民安置點(diǎn)的安全，治理后周邊房屋及道路沒出現(xiàn)新的裂縫，樁板墻下邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)，未發(fā)生過滑塌事故，治理后現(xiàn)狀見圖5。

表1 抗滑樁樁后滑坡計(jì)算成果表

5 結(jié)語(yǔ)

1)該滑坡體通過以上方法處理，竣工3年多以來經(jīng)監(jiān)測(cè)處于穩(wěn)定狀態(tài)，上部房屋、道路開裂現(xiàn)象未進(jìn)一步發(fā)展，表明該滑坡體整治達(dá)到了加固處理的效果。在滑坡體整治工程中，只有結(jié)合工程實(shí)際情況，選擇合理、全面的方法，才能對(duì)癥下藥，達(dá)到理想的治理效果。

2)整個(gè)岸坡的變形失穩(wěn)方式牽引式逐級(jí)后退分級(jí)解體。從滑坡體的特征分析，產(chǎn)生變形失穩(wěn)主要是由于人工水源不斷補(bǔ)給孔隙水，導(dǎo)致孔隙水在松散層與基巖的接觸面附近富集，增加土體重量，降低了松散層與基巖接觸面土體的強(qiáng)度，并在街場(chǎng)開挖切腳產(chǎn)生臨空和上部移民安置區(qū)開挖堆載的影響下，使邊坡表部的松散層沿松散層與基巖接觸面土層產(chǎn)生滑動(dòng)形成滑坡體，因此建議在今后開展工程活動(dòng)時(shí)，應(yīng)采取有效的工程預(yù)防措施，防止地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。

The research and optimization design on landslide instability mechanism of Peacock mountain immigration point

YUAN Zong-feng LI Xiao-bang HE Ping

(KunmingSurveyandDesignResearchInstituteLimitedCompany,ChineseElectricPowerConstructionGroup,Kunming650041,China)

Taking the landslide treatment engineering of Peacock mountain temple ridge resettlement area as the example, through the analysis on landslide features, proposed the treatment measures to layout of sheet pile wall, the practice proved that the sheet pile wall measures had economic and reasonable, safe and reliable, convenient construction and other characteristics in treatment of landslide engineering, through years of operation, ensured the safety of resettlement area.

landslide, stability evaluation, treatment measure

1009-6825(2014)30-0066-03

2014-08-19

袁宗峰(1981- )，男，工程師； 李小膀(1980- )，男，工程師； 何 平(1973- )，男，工程師

P642.22

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