富陽巖石嶺總干渠滑坡治理措施

【摘要】隨著沿江區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，防洪安全重要性越來越高，對江堤建設(shè)的要求也日漸提高，無論是現(xiàn)實還是長遠(yuǎn)分析，都非常迫切地需要完善重要江堤的建設(shè)。巖石嶺總干渠的查村茶廠至石粉廠之間的部分右岸渠堤發(fā)生塌陷嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)厝嗣裆拓敭a(chǎn)安全，本工程建設(shè)是富陽城市發(fā)展的迫切要求，也是富陽社會穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的長遠(yuǎn)需要。

【關(guān)鍵詞】巖石嶺總干渠；滑坡；治理措施

一、工程概況

巖石嶺水庫總干渠是巖石嶺水庫的配套工程，既是渠道沿線3.2萬畝良田的灌溉渠道，又是二級電站的發(fā)電引水渠。渠道總長6276m，其中石渠2598m，土渠3105m，建筑物573m，渠道的設(shè)計引水流量為16.5m3/s，設(shè)計正常水深2.9m，比降1/7500，是我省流量最大的灌溉渠道之一。渠道始建于1982年3月，1983年底建成通水。2013年7月4日，巖石嶺總干渠的查村茶廠至石粉廠之間部分右岸渠堤發(fā)生塌陷，該渠段2003年建設(shè)單位未進(jìn)行防滲加固，經(jīng)現(xiàn)場檢查，右岸渠堤頂部中間沿渠線方向有一條長約40m的塌陷裂縫，裂縫平均寬約38cm，裂縫右側(cè)堤頂發(fā)生沉陷，最大沉陷量約40cm。右岸渠堤外邊坡的坡比約1：1.6，堤高約10m。右岸堤坡表面為雜草和小灌木，現(xiàn)場檢查未發(fā)現(xiàn)明顯的滑動跡象。堤腳高約2m的干砌塊石擋墻亦未見錯動、滑移、外傾等跡象。

二、老滑坡特征及穩(wěn)定性評價

老滑坡位于渠道K5+006～K5+096段，范圍為左側(cè)山坡以上50m至堤腳，寬約90m。

滑坡區(qū)基底為灰?guī)r，長期水力交替作用，易形成溶溝、石芽及溶洞，基巖面凹凸不平，極易形成石芽殘丘，產(chǎn)生基巖深層滑動的可能性不大。本次6只鉆孔巖基埋深差別很大，溶洞發(fā)育，已形成了溶溝，屬典型的石芽殘丘地貌。而且?guī)r基未見錯動， 2000年浙江省工程勘察院勘探表明，該滑動帶深度為3m。綜合判定，該老滑坡體屬覆蓋淺層土質(zhì)滑坡。

老滑坡體由紅粘土組成，土質(zhì)疏松，具紅粘土遇水易軟化特征，易干裂，當(dāng)裂隙水活動劇烈時易形成崩塌或滑坡。后緣滑坡壁陡坎高1～2m，前緣至坡腳。

本次對老滑坡體進(jìn)行了調(diào)查，渠道以上滑坡體現(xiàn)已開墾為梯級植樹林，未發(fā)現(xiàn)裂縫、陡坎和馬刀樹等滑坡特征。周邊未見明顯裂縫、沉降、泉眼，半坡渠道硬化的護(hù)坡未見斷裂、裂縫，坡腳也未見出現(xiàn)鼓突、滲水異常現(xiàn)象。可見，老滑坡體未見異常，本次未滑動，暫時是穩(wěn)定的。

1、滑坡特征

（一）滑坡形態(tài)

該滑坡為半挖半填渠道堤壩淺層滑坡，邊坡較陡，僅1：1.6。人工堆積和坡洪積厚度較大，地表雜草叢生。

滑坡后緣見連續(xù)拉張裂縫和滑坡壁，最大縫寬達(dá)8cm，同時在半坡發(fā)現(xiàn)新近出現(xiàn)的剪切裂縫。滑坡壁高20～35cm，坡角40～55°。ZK301、ZK302、ZK304、ZK305等四孔均揭露軟弱面，滑面已基本貫通。但滑動位移較小，中下部基本無位移，僅渠頂出現(xiàn)開裂、塌陷和側(cè)滑，可見該滑坡處于初期塌滑階段。

滑坡體各組成部份特征如下（見圖3.1）：

滑體：為人工堆積粉質(zhì)粘土，可塑狀。平面上如“]”形，上（滑坡體后緣）下寬度基本無異，其NW向（主滑方向）長約15m（最長），NE向?qū)捈s38m（最寬），面積約600 m2。滑坡體從后緣到前緣厚度0.9～4.3m不等，平均厚度約1.8m，體積約1080 m3。屬小型滑坡。

前緣：位于堤外半坡，未見裂縫，亦未見滲水或泉水。

后緣：地處堤頂，已見明顯的滑坡壁和邊界裂縫。

滑動面（帶）：土層厚度大，新近人工堆積堤壩填土（粉質(zhì)粘土）性質(zhì)相對較差，其上部受曬干裂，下部受水軟化，具明顯的軟弱面。據(jù)鉆孔揭露，滑面（床）應(yīng)為潛水面，為弱透水的粉質(zhì)粘土，阻水飽和，水體軟化，剪切強(qiáng)度降低。滑面坡度：滑坡體前緣及中部約在5°～25°，后緣約在40°～50°。

圖3.1 滑坡形態(tài)特征示意圖

（二）滑帶特征

滑坡區(qū)ZK301、ZK302、ZK304和ZK305等四只孔鉆進(jìn)時均出現(xiàn)鉆速度突然變快，且土體含水量更高，明顯具弱軟滑動面特征。但坡腳ZK304、ZK306兩孔鉆速均勻，土體均質(zhì)，未見含水量偏高的軟弱面，且下游坡腳干砌石擋墻未見異常。綜合判斷，該滑坡屬人工填筑的堤壩淺層滑坡，其前緣高于堤腳干砌石擋墻頂。

據(jù)鉆探和試驗結(jié)果，該滑坡帶為紅褐色可塑偏軟的粉質(zhì)粘土，厚約0.4～1.0m，含水量高，粘性強(qiáng)，透水性弱。連續(xù)降雨和渠道滲漏作用下，堤壩壩體成型一飽和的潛水面，即軟弱滑動面（滑帶）。

2、滑坡成因及穩(wěn)定性評價

（一）滑坡成因分析

產(chǎn)生滑坡一般有內(nèi)因和外因兩個方面，內(nèi)因是滑坡的本質(zhì)所在，外因是外在的誘導(dǎo)因素。

從調(diào)查、勘探和試驗情況分析，邊坡陡、土質(zhì)差、巖基發(fā)育溶洞溶溝是本次發(fā)生滑坡的內(nèi)在因素。渠道邊坡陡，僅1：1.6，尤其是上半坡更陡。筑堤土具紅粘土特征，表面干縮、遇水易軟化，易在土體中形成潛水面，大大降低土體抗剪強(qiáng)度，導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)。另外，滑坡區(qū)為灰?guī)r，溶溝溶洞發(fā)育，上部土體土顆粒長期水力的作用下易通過溶洞溶溝等通道流失，導(dǎo)致土體內(nèi)部形成孔隙，將產(chǎn)生壓縮沉降，直至塌陷、滑動。據(jù)了解，早期堤腳出現(xiàn)過土洞和水聲，但近幾年消失。最大的可能性是上部土體填充溶洞所致。

6月以前，干旱少雨，導(dǎo)致堤頂上部土體干裂。6月份連續(xù)降雨和渠道內(nèi)滲水，沿土體干裂縫下滲，遇透水性較弱土層受阻，形成了飽和狀的潛水面，土體抗剪強(qiáng)度大大降低，形成軟弱滑動面，導(dǎo)致土體滑動。

可見，渠道產(chǎn)生滑坡的主要原因是邊坡陡、土體滲透性差、易干裂，加上長期渠道滲水和突發(fā)降雨，最終導(dǎo)致滑動，屬典型的半挖半填淺層土體滑坡。

（二）巖土層強(qiáng)度參數(shù)

滑坡體為堤身填筑粉質(zhì)粘土，滑坡體、滑帶土均進(jìn)行了天然狀態(tài)的直剪快剪強(qiáng)度試驗，由于滑帶土主要位于1-1粉質(zhì)粘土層下部，厚度較薄，取樣較為困難，故樣品數(shù)較少。本次根據(jù)室內(nèi)土工試驗結(jié)果及工程類比，并結(jié)合本區(qū)實際情況，滑坡各巖土層力學(xué)參數(shù)建議值，結(jié)果見表3.3。

（三）滑坡穩(wěn)定性驗算

據(jù)查《滑坡防治工程勘查規(guī)范》（DZ/T0218—2006）及《滑坡防治工程設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》（DZ/T0219—2006），滑坡危害等級為三級，防治級別為Ⅲ級。根據(jù)1-1'及2-2'兩條地質(zhì)剖面，采用《滑坡防治工程勘查規(guī)范》（DZ/T0218—2006）給定的傳遞系數(shù)法折線形滑面穩(wěn)定系數(shù)（Kf）計算公式，計算滑坡體天然狀態(tài)（安全系數(shù)取1.15）及飽和狀態(tài)（安全系數(shù)取1.02）時的穩(wěn)定系數(shù)。

根據(jù)穩(wěn)定性驗算結(jié)果分析：現(xiàn)今狀態(tài)下，1-1'剖面滑體穩(wěn)定系數(shù)1.28，滑體屬穩(wěn)定狀態(tài)；飽和狀態(tài)下，1-1'剖面滑體穩(wěn)定系數(shù)0.98，滑體屬不穩(wěn)定狀態(tài)。現(xiàn)今狀態(tài)下，2-2'剖面（主滑動剖面）滑體穩(wěn)定系數(shù)1.02，滑體屬欠穩(wěn)定狀態(tài)；飽和狀態(tài)下，2-2'剖面滑體穩(wěn)定系數(shù)0.69，滑體屬不穩(wěn)定狀態(tài)。可見，應(yīng)對邊坡進(jìn)行處理。

三、滑坡治理措施

本滑坡為半挖半填淺層土體滑坡，主要原因是邊坡陡、土質(zhì)差和滲水。建議清除已滑動土體、放緩邊坡，分層回填夯實、增強(qiáng)土體抗剪強(qiáng)度；在滑坡周界設(shè)截水溝、對渠道壁進(jìn)行防滲處理，同時設(shè)水平排水，加速潛水覆蓋層排水，減少潛水與下伏溶巖水力聯(lián)系。或者放緩邊坡，設(shè)置抗滑擋墻或抗滑樁。設(shè)計時應(yīng)根據(jù)場區(qū)具體的工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件及經(jīng)濟(jì)效益綜合考慮。

同時，為防止老滑坡復(fù)活，盡量避免深挖、削腳，應(yīng)盡量加強(qiáng)渠道內(nèi)外排水，降低老滑坡體地下水，增加穩(wěn)定性。另外加強(qiáng)渠道和老滑坡體觀測，必要時設(shè)長期監(jiān)測點。

四、結(jié) 語

（1）清除滑動土體、放緩邊坡，分層回填夯實、增強(qiáng)土體抗剪強(qiáng)度；在滑坡周界設(shè)截水溝、對渠道壁進(jìn)行防滲處理，同時設(shè)水平排水，加速潛水覆蓋層排水，減少潛水與下伏溶巖水力聯(lián)系。

（2） 盡量放緩邊坡，設(shè)置抗滑擋墻或抗滑樁，增強(qiáng)穩(wěn)定性。

（3）盡量避免深挖、削腳，加強(qiáng)渠道內(nèi)外排水，降低老滑坡體地下水，防止老滑坡復(fù)活。

（4）加強(qiáng)渠道和老滑坡體觀測，必要時設(shè)長期監(jiān)測點，發(fā)現(xiàn)異常及時匯報。

（5）滑面強(qiáng)度參數(shù)建議值：飽和狀態(tài)下粘聚力C'=11.3kPa，內(nèi)摩擦角φ'=6.8°。施工開挖臨時邊坡粉質(zhì)粘土和粘土1：1.5～1：1.75。

作者簡介：喻江鋒（1981-）男，浙江富陽人，工程師，從事水利工程管理工作。