沿山道路滑坡地質災害的評價與防治

中設設計集團股份有限公司

【摘 要】滑坡地質災害是道路沿山布線常常會遇到的地質災害類型之一，處置不當會對周邊居民的生活、生產造成巨大影響。本文結合南京江北新區沿山大道的滑坡問題，對滑坡的基本特征和穩定性進行分析，并對兩種處置方案進行對比分析，根據因地制宜，技術可行，經濟合理的原則，確定采用錨桿格構的治理措施。

【關鍵詞】道路工程；滑坡；穩定性；防

一、工程概況

南京江北新區為國家級產業轉型升級、新型城鎮化和開放合作示范新區，是南京都市圈和蘇南地區的新增長極，也是長江經濟帶和長江三角洲的重要發展支點。沿山大道是江北新區老山休閑板塊的中軸線，并實現寧連、寧通、寧淮、寧合快速對接，對江北新區經濟的發展、促進老山旅游資源的開發具有重要的推動意義。

據調查，沿山大道沿線邊坡為修筑坡腳道路工程切坡形成，邊坡高度較高，坡度較大，坡面植被發育較旺盛，淺部多為松散坡積物，穩定性較差。在雨水等外力的影響下，邊坡極易失穩并導致地質災害的發生。在經歷2015年汛期的多次強降雨后，沿山大道北側部分地段發生了滑坡地質災害，威脅著周邊居民及行人的安全。為了消除地質災害隱患，保證沿山大道沿線邊坡周邊居民及行人的生命財產安全，提高沿山大道沿線可視區的地質環境，對該邊坡的地質災害治理工作已刻不容緩。因此，需要在查明該邊坡地質環境條件、坡面和坡體特征，分析邊坡變形情況、邊坡穩定性和發展趨勢、危害程度的基礎上，提出合理的地質災害治理方案，為滑坡治理工程的設計工作提供科學依據。

二、地質災害基本特征及穩定性分析

（一）地質災害基本特征

滑坡區域位于沿山大道北側，老山南側，珍珠泉旅游區西南側，屬構造剝蝕的丘陵地貌，地形起伏較大，周邊多山坳。根據周邊地層露頭調查，治理滑坡區巖性主要為第四系上更新統（Q3）粉質粘土和白堊系上統赤山組的泥質粉砂巖，粉質粘土柱狀節理發育，降水易入滲，泥質粉砂巖遇水易軟化，這些因素影響了坡體的穩定性，在強降雨影響下，極易發生滑坡地質災害[1]。

沿山大道北側石佛社區趙家洼滑坡地質災害緊鄰沿山大道，滑坡周界清晰，滑面走向220°，平面上呈不規則橢圓形。滑坡后緣高程34m，呈該滑坡圈椅狀；前緣高程18m，呈圓弧狀，坡體平均坡度27°，局部直立。主滑段最大高差16m，主滑線長約35m，滑坡區最寬250m，坡面面積約6900㎡，滑體平均厚度4.5m，總體積約31050m?，屬于小型土質滑坡。因早期道路修筑對坡體切坡及強降雨的影響下，滑坡區主滑段已發生滑動，對坡腳、坡面排水溝、道路圍欄等造成嚴重破壞，威脅著行人及車輛的生命財產安全。

（二）穩定性分析評價

1.滑坡穩定性影響因素

根據調查，擬治理滑坡區坡體以粉質粘土為主。土結構松散、節理發育，在地表水入滲情況下，極易軟化形成軟弱帶，抗剪強度急劇降低，導致坡體沿軟弱帶滑動。另外，調查區為丘陵地區，當地形坡度達到一定條件時，在外界因素作用下，往往引發滑坡地質災害。

根據勘查情況分析，誘發滑坡的外界因素主要為以下兩個方面：

（1）坡腳開挖（切坡）

早期修筑江浦沿山公路時對山體邊坡進行了開挖切坡，開挖切坡使坡腳形成臨空面，削弱了坡腳的支撐力、改變了坡體的應力狀態和地下水的滲流場，破壞了坡體原有的平衡狀態，在地震及強降雨等誘因影響下，坡體易發生滑動，形成牽引式滑坡。

（2）降水

持續性的強降水是誘發該處滑坡地質災害的最重要因素[2]。降水滲入坡體并在潛在滑帶聚積，軟化了滑帶巖土，增高地下水位和滑帶土的孔隙水壓力，減小其抗剪強度和阻滑力，滑體飽水增大其重力和下滑力，已開裂的坡體裂縫中灌水還可以產生靜水壓力。因此，水的作用往往是誘發滑坡的重要因素[3]。

2.滑坡穩定性分析

根據現場調查，在滑坡區主滑段選取主剖面，采用圓弧滑動法同時結合現場坡體的基本特征進行穩定性評價，擬治理滑坡區主滑段已發生劇滑，滑坡后緣及剪出口明顯。因此，可利用圓弧滑動法，限定滑弧三點自動搜索滑動面。結合區域地質經驗及巖性特征，確定自重工況和暴雨工況下穩定性計算的相關參數取值見表1，滑坡穩定系數及穩定性評價結果見表2。

根據《滑坡防止工程勘查規范》（DZ/T0218-2006）的要求，結合表2的計算結果可知，在自重工況下，滑坡區主滑面處于基本穩定狀態；在暴雨工況下，主滑面處于不穩定狀態。

本次調查結果表明，滑坡區的主滑段已發生明顯滑動，坡體已發生較大滑移，勢能得到釋放，在自重工況下坡體基本穩定，土體在重力作用下壓密固結，但在強降雨狀態下滑坡會復活呈現不穩定狀態。結合穩定性分析，可得結論：在自重工況下滑坡區處于基本穩定狀態；但在暴雨工況下，滑坡區安全儲備不足，很有可能發生滑動，引發滑坡地質災害。

三、道路滑坡的防治與方案比選

（一） 防治目標與設計原則

通過對沿山大道北側滑坡進行地質災害綜合治理，徹底消除治理區地質災害隱患，保障周邊居民生命財產安全。在具體的滑坡抗滑方案設計中，應遵循安全可靠、技術可行經濟合理、經濟效益、社會效益、生態效益相統一的原則[4]。堅持以人為本，消除崩塌地質災害隱患，保障潛在滑坡體及相關部位整治后的安全性與穩定性，按永久工程設計。本工程設計方案在現場調查踏勘的基礎上進行治理設計，充分考慮邊坡的穩定性和安全性，避免人為誘發再次滑坡，采用合理可行的方法達到徹底消除地質災害隱患的效果。根據場區地勢現狀，結合自然條件和邊坡治理設計要求，本設計盡可能節約成本，充分考慮所采用技術的經濟合理性，以期以較低的成本達到較好的治理效果。在設計過程中，結合本工程實際情況，充分利用類似滑坡地質災害治理設計的經驗，以期治理工程達到良好效果；整體設計突出社會效益，兼顧經濟效益，為周邊人民造福，為浦口區的可續發展創造條件。

（二）防治工程方案對比

治理措施總的原則應以人民生命財產安全為本，以安全、有效、經濟為出發點，力爭投入最小資金，發揮最大的工程效益，消除邊坡的安全隱患，確保邊坡體的永久穩定[5]。

綜合分析邊坡周邊環境，巖土條件和邊坡特征等因素，本著“安全可靠、經濟合理、技術可行、施工快捷”的邊坡設計原則，根據場地地質環境條件，本次滑坡地質災害治理制定了兩套比選方案。方案一，對擬治理邊坡局部削坡，坡面修整的土方可用于坡腳回填壓腳，并在底部設置擋墻，坡體采取錨桿格構的方式治理，以消除地質災害隱患；方案二，對該擬治理邊坡清除坡面滾石及危巖體，坡體下部采用抗滑樁的方式進行地質災害治理，樁徑2m，樁長10m，每隔3m設置抗滑樁，以消除地質災害隱患。

方案一的施工包括人工清坡、削坡減載、錨桿格構、回填壓腳、坡腳擋土墻等幾項內容，采用人工的方式對削坡減載及回填壓腳所形成的坡面進行清理，清除坡面上的浮石，保證坡面平整，人工清坡5400㎡；對邊坡中上部局部陡立處采用25°削坡減載，以削除坡面上部潛在崩塌巖體，同時形成平整坡面，為后期坡面綠化提供條件，削坡方量1600 m?；設計采用錨桿格構的方式對坡體進行加固。格構采用矩形布置，縱橫向間距均為3m，錨桿為全長黏性型，錨桿孔徑130mm，錨桿長15m，總工程量9300m，格構采用300mm×300mm，總工程量365m?；利用削坡減載石料對邊坡中下部進行回填壓腳，以保證坡腳穩定，同時形成平整坡面，為后期坡面綠化提供條件，回填壓腳坡度15°～20°，壓腳方量1600m?；坡腳處設立1m高的混凝土擋墻，埋深0.5m，長250m，混凝土方量240m?；中上部削坡，會對周邊居民的苗木造成破壞，坡頂處存在三處通訊電線桿，需進行維護。

方案二的施工包括人工清坡、抗滑樁設置兩部分，采用人工的方式對削坡減載及回填壓腳所形成的坡面進行清理，清除坡面上的浮石，保證坡面平整，人工清坡7000㎡；坡腳設置一排抗滑樁，樁徑2m，樁長10m，每隔3m設置，抗滑樁總體積2620m?；因削坡坡頂線后退影響，目前坡體上部緊鄰坡頂線的附近居民的苗木園林需要破壞；同時坡頂處有三處通訊電線桿，削坡時將暫時無法使用。

方案一采用人工清坡、削坡、錨桿格構、擋土墻等措施進行地質災害治理，能有效的消除地質災害隱患，使邊坡長久穩定，工程總造價約481萬元，方案二采用清坡、抗滑樁進行邊坡地質災害治理，工程總造價約627.4萬元。方案一混凝土用量較小，施工噪聲、揚塵等對周邊居民影響較小，且工程造價較小。方案二需大量鋼筋混凝土用量，施工噪聲、揚塵等污染嚴重，且對周邊居民日常生活影響較大。盡管方案二能保證滑坡區的整體穩定，由于抗滑樁設置在坡腳處，則很難保證坡體中上部發生局部小型滑坡，同時方案二存在越頂的潛在可能性，工程造價較為昂貴。綜上所述，根據因地制宜，技術可行，經濟合理的原則，本地質災害治理措施推薦采用方案一。

四、結束語

沿山大道北側滑坡地質災害隱患嚴重，威脅到周邊居民和行人的生命財產安全，危害性較大。通過對該區進行地質災害綜合治理，可徹底消除邊坡潛在的地質災害隱患，可消除邊坡對周邊行人生命財產的潛在威脅，同時可以減少因汛期影響引發滑坡地質災害導致的經濟損失，還能提高該地區的景觀效果，具有良好的社會和經濟效益。

參考文獻：

[1] 王鵬， 黃山. 山西某公路深路塹路段滑坡治理[J]. 四川建材， 2016， 42（12）：141-142.

[2] 顧戰宇. 元壩某井場進場道路2號滑坡穩定性分析及防治對策[J]. 地質災害與環境保護， 2015， 26（1）：15-19.

[3] 肖波. 邊坡滑坡工程治理的地質勘查與防治措施[J]. 廣東科技， 2014（10）：161-162.

[4] 馬景洋. 滑坡的穩定性分析與治理措施[J]. 江西建材， 2014（15）：131-132.

[5] 周玲， 張麗梅. 滑坡治理搶險工程設計探討[J]. 中國建材科技， 2014（2）：147-149.

作者簡介：

張尋（1990.8—），江蘇南京人，助理工程師，主要從事路橋工程的設計工作。