福建某滑坡的巖土工程勘察和治理

陳 明 福建省交通規劃設計院，福建 福州 350004

滑坡是一種常見的地質災害，嚴重威脅交通運輸、工程建設安全，輕則影響交通、拖延工期，重則造成重大的生命財產損失［1］。滑坡治理是一項系統性工程，對滑坡體及其周圍進行巖土工程勘察是制定治理計劃的前提。本文以福建某滑坡為例，試總結巖土工程勘察和治理經驗。

1 滑坡概況

該處滑坡為高速施工段，原設計二～三階邊坡，落差22m，三階坡率均為1:1.25。2011 年10 月，某段邊坡出現肉眼可見變形，外側坡面見小型裂縫，繼而產生橫向滑移，初期并無預防措施，繼續施工，裂縫不斷擴大，不得不于次月變更方案，第一階改為擋墻加固，第二階采用錨索框架結合放坡進行防護，次年3 月，因連續強降雨，滑坡段變形加劇、范圍擴大，邊坡坡腳多處有土體變形開裂或拱出，坡面上新出現多處不規則開裂，多處裂縫開裂錯動，并伴有不同程度的塌陷現象，裂縫寬0.5-2m 不等，深度在0.8-6m 不等，走向和長度不一，最長裂縫至路基中心線約155m，形成滑坡。

2 現場勘察

2.1 自然地理及氣候條件

滑坡區域所在高速合同段位于閩北地區丘陵地帶，屬亞熱帶季風氣候，溫和潮濕、雨量充沛，年均降水量1660ml、平均氣溫17.4-19.3℃，極端最高氣溫41.5℃、極端最低氣溫為-8.5℃(1971)，霜期50-100 天/年，4-6 月多雨，10 月至次年3 月為旱季。主要災害性氣候有季節性洪水、霜凍和臺風。滑坡周圍數平方公里內，樹枝狀水系發育，河流、溪谷密布，水位季節性變化較大，記錄以來3 次大洪水，自然蓄水能力較強。

2.2 地形地貌

滑坡場區剝蝕丘陵地貌，山脊線近南北向，標高135～320m，相對高度120～180m 左右，山體最高處高程約316.9m。誘發滑坡區域的走向從西向東，呈多階臺地狀，自然坡度約5～35°。山體為人工經濟林，廣種杉木、板栗樹及茶樹，坡腳溝谷處出河流流經，裸露地，兩側溝谷竹林茂密。東側山坡靠近自然河，由東向西，自然坡度約15～25°。山間低洼處為204 省道穿過，省道東側山體大范圍基巖出露，坡腳處較陡，為自然河沖刷凹岸。

2.3 工程地質條件

該處滑坡區域位于武夷山隆起帶東側地區，構造形成較復雜，主要受政和-大埔深斷裂帶影響，現場調查發現滑坡區域存在三條次一級構造，其中一條次一級構造對本滑坡場區的影響較大，由× ×隧道東側延伸至滑坡場區中部，長度＞500m，寬度＞3m，巖石硅化破碎，硅化脈中生長石英晶簇，斷裂帶及旁側巖石具硅化、片理化、糜棱巖化、炭化，控制本場區的風化層厚度。

2.4 地震及地震效應

參閱福建地震地質工程勘察院出版的關于該地的地震報告，本場地基本烈度為6 度，地震動峰值加速度為0.05g，中硬場地土的地震動反應譜特征周期值為0.40s，沿線構造帶不存在地震斷層位錯效應，故地震及地震效應并非致滑坡的主因，且不會對今后滑坡造成顯著影響。

2.5 地層及工程地質層組劃分

據現場地質測繪及鉆探資料，該地層由上而下主要為第四系沖洪積層、坡殘積層，下伏基巖為震旦系龍北溪組云母石英片巖及其風化層。主要為素填土、淤泥質粘土、坡殘積粘性土、全～強風化石英云母片巖、中～微風化石英云母片巖。

2.6 水文地質概況

2.6.1 地表水與地下水

場區地表水系較不發育，主要為山間溝谷發育的一條短小水系，勘察期間流速約1～2m/s，水面寬度僅為1～2m，附近較大的水庫、較大的水系均離本場區較遠。地下水有第四系沖洪積孔隙水、基巖風化層孔隙裂隙水、基巖構造裂隙水三大類型地下水，基巖風化層孔隙裂隙水為地表水補給，垂直徑流速度較大，變化性強，是對邊坡穩定性影響最大的地下水系。

2.6.2 水文地質條件

根據目前鉆孔資料，坡體上的地下水位多穩定在16～21m，滑坡體內地下水位穩定在3～9m，而工程開挖處坡腳的地下水位穩定在1.5～2.5m。場區內可見一廢棄井，涌水量約2L/s，水溫約18～22℃，為下降泉;有2 處有地表匯水經開挖斷面流出，涌水量0.5～0.8L/s，水溫約為23～25℃，還有1 處地下水經開挖坡面新出現的長約100m 裂縫中流出，涌水量約0.5L/s。涌水均順坡而下，呈沖溝狀排泄，低緩臺地和山間溝谷賦存有一定數量的地下水，高速公路坡地開挖后，破壞了原有的逕流和排泄條件，現象是地下水多從開挖坡面的裂隙面涌出，后緣坡體的地下水位變深。

2.6.3 水質的腐蝕性

共取地表水、地下水共2 組樣品，試驗分析為地表水、地下水的水質對弱透水層中的砼具弱腐蝕性(場地巖土層均為弱透水層)，對鋼筋混凝土中的鋼筋具微腐蝕性。

3 監測資料分析

根據現場鉆孔結合監測孔位移資料分析，現階段變形異常位置多位于全～砂土狀強風化層內，與勘察所揭示的滑動面保持近一致;本次勘察鉆孔地下水穩定水位在滑動面之上，設置監測位移孔后水位均有不同程度的浮升，證實了由于坡體滑動后，使得地下排水不暢，從而進一步加速滑坡體的蠕滑變形。

4 滑坡的變形成因分析及預測

據以上研究，滑坡的變形成因可能為:(1)南北向區域斷裂川石-汲溪折斷帶的存在，風化層厚度大，土體穩定性差，風化程度較弱，抗剪強度整體偏低，為滑坡的形成提供了物質基礎;(2)路塹施工活動，下切開挖破壞原有的土層結構，又因長時間無支護，自然坡體前緣支撐被削弱，并有持續前移傾向，再又恰逢多次連續降雨，滑坡體前部的抗剪力因脆弱的地質背景而迅速減弱最終導致山體變形，以上滑坡的直接誘因;(3)調取施工日志，發現大量降水浸潤基巖上松散土層，土體迅速飽水軟化，自重迅速上升，而巖土抗剪強度又不斷下降，因排水不暢，地下水、地表水蓄積加劇了這一過程，現階段勘察與監測位移資料進行對比分析也證實了這一點［2］。

綜合判斷，滑坡體仍為變形初期，仍有較大的發展空間，滑坡后緣錯動較顯著，形成清晰界面，盡管近期降水減少，但若仍無有效的預防措施，或再次有短時間強降雨，局部潛在滑動面極易轉變為一級滑動面，并與原滑動面相互貫通，造成更大的破壞。

5 滑坡穩定性評價

現場地質勘探、鉆孔、位移監測資料顯示，滑坡體已成氣候，宏觀變形跡象已經形成，且不可逆，有巨大的發展潛力，故應改變原有加固措施。考慮該坡并不穩定，但未見裂縫擴大跡象，有加固可能，安全系數應略小于1，進行滑動面抗剪強度參數反分析估算各滑動面的抗剪強度參數，結合滑動面附近地層土樣室內重復剪試驗成果，穩定系數應在0.98～1.00 之間。

6 治理對策

該滑坡為為開挖引起的深層牽引式大型滑坡，當前仍處于變形蠕滑階段，場區內地表水、地下水對鋼筋具微腐蝕性，強降水是滑坡重要誘因，且仍可能加劇滑坡。治理舉措為:首先，對拉張裂縫進行隔水處理，并回填夯實;其次，盡快設計完善截排水系統，對地表水和地下水的“截”、“排”、“護”、“填”、坡頂卸載、加固、反壓等工程措施進行處理;最后，利用監測孔，對深部變形進行監測。

7 小 結

由此案例可知，滑坡的巖土工程勘察和治理是一個系統性工程，需要充分利用現場勘察、監測、土樣室內重復剪試驗、資料分析等方法，參照工程技術標準、施工進程、工程日記，細致深入的了解滑坡區自然地理條件、工程地質條件、地震及地震效應、地層及工程地質層、水文地質情況，測算滑動面土層綜合抗剪強度參數，根據滑坡體各部分的穩定性、推力大小、微地形等特點，評價滑坡穩定性，得出滑坡的原因，并進行科學的預測，據此制定具有針對性，可有效預防再滑坡、具有一定抗風險能力的治理策略。

［1］DZ0240-2004，滑坡防治工程設計與施工技術規范［S］.北京:中國標準出版社，2006.

［2］GB50021-2001，巖土工程勘察規范［S］.北京:中國建筑工業出版社，2009.