西藏某水泥廠邊坡傾倒蠕滑變形巖體的應急治理

郭 建 平

(中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司，四川 成都 610072)

1 工程概況

某水泥廠位于西藏高原，海拔3 560～3 800 m，屬高原窄谷地貌。由于地形條件限制，水泥廠選址于寬約70～120 m的河谷口。因水泥庫基礎開挖對邊坡進行了切腳施工，邊坡出現了局部變形破壞，故對邊坡進行了兩次加固支護，后期由于暴雨作用，邊坡后緣及周邊均出現了裂縫，坡體表部發生變形，局部失穩滑塌。地表監測表明：邊坡呈現整體蠕滑變形，急需開展邊坡應急搶險工作。

2 邊坡傾倒蠕滑變形的應急治理

2.1 地質條件

該邊坡為三面臨空的凸出山脊，坡腳順溝長約250 m，坡頂高程為3 800 m，坡高約230 m，坡度為40°～50°。地層巖性主要為二疊系上統妥壩組的泥質粉砂巖、粉砂質泥巖與頁巖互層，正常巖層產狀為N5°～20°W/SW∠50°～55°，反傾山內。邊坡變形主要表現為坡面張拉裂縫、邊坡下坐變形和前緣的局部垮塌等。邊坡變形邊界后緣以頂部高程3 720 m張拉裂縫為邊界，兩側以側向變形裂縫為邊界，下部以3 600 m高程斷層為邊界，蠕滑變形體水平深度約為為35～45 m，變形體體積約62萬m3。變形巖體呈碎裂-散體結構。

2.2 邊坡變形成因機制分析及穩定性評價

筆者綜合勘察成果分析認為邊坡變形的主要原因有：(1)該段邊坡為一早期傾倒變形體，傾倒變形水平深度約50～60 m，傾倒變形后，巖體呈碎裂-散體結構，邊坡穩定性變差。(2)邊坡原始地形坡度為40°～50°，設計開挖坡比為1∶0.5，邊坡開挖切腳挖除了原傾倒變形體下部的抗力體部分是導致邊坡淺表強傾倒巖體產生蠕滑變形的主要原因。(3)巖體呈散體-碎裂結構，具有一定的透水性，降雨以及受兩側支溝溝水下滲導致邊坡巖土體力學強度降低，進一步惡化了邊坡穩定條件。(4)邊坡蠕滑變形水平深度為35～45 m，而前期支護深度最大為25 m，支護強度明顯不足。

應急監測顯示：10 d累計位移量為43.6～54.1 mm，日最大變形量為8.6 mm/d，表現為整體蠕滑特征。計算分析成果表明：天然工況邊坡的穩定性系數為1.02，邊坡處于臨界穩定狀態；暴雨工況為0.96，邊坡不穩定。綜合分析認為：邊坡處于欠穩定狀態，暴雨工況下為不穩定，整體失穩下滑的風險較大，需采取有效的工程措施對邊坡進行工程處理以確保工程安全。

2.3 應急治理方案的制定與實施

為防止蠕滑變形巖體受持續降雨、融雪等地表水下滲的不利影響，惡化邊坡穩定條件，應急治理需在汛期前完成。應急治理過程中，應保證邊坡不發生整體失穩和前緣不出現較大規模的垮塌，所擬定的應急治理的邊坡穩定性系數在暴雨工況下應達到1.05。本次應急治理方案擬定了以下工程措施。

(1)封閉變形裂縫。對坡面裂縫清挖深度不小于0.3 m，兩側開挖寬度不小于1 m，裂縫回填后再鋪設塑膠布用于隔水，防止地表水下滲，完成鋪設后再回填0.3 m厚的土層壓重。

(2)編制袋裝碎石土壓腳。壓腳坡高15 m，底寬7 m，頂寬6 m，外側控制坡比為1∶1.2，編織袋裝碎石土內土粒含量控制在10%以下以利于排水。為便于施工，裝袋重量不宜超過50 kg。施工過程中，結合現場應急監測成果進行動態調整堆載壓腳高度。

(3)坡頂削坡減載。在壓腳的基礎上，通過對開挖到不同高程的邊坡進行減載穩定性驗算，壓腳15 m高需削坡減載至3 690 m高程，基本滿足應急治理穩定系數1.05的要求。應急減載開口線高程為3 750 m， 20 m高差設置1級寬2 m的馬道，共3級。

變形邊坡外側周邊設置截水溝，在3 690 m高程平臺內側和每級馬道內側設置一排水溝與周邊截水溝相通。

2.4 應急治理方案的實施

鑒于應急搶險工期緊張、加之西藏高原氣候，工作環境惡劣，壓腳堆載只能采取人工堆載，效率較低，堆載15 m高難度較大，實際堆載高度為5 m。其余應急治理方案均按照設計要求在汛期來臨前完成。通過應急治理，保證了邊坡在汛期的安全運行。但由于堆載高度不足，在汛期強降雨后，邊坡局部仍有加速變形趨勢，急需對邊坡進行永久治理設計。

3 結 語

筆者通過對蠕滑變形巖體成因機制及穩定性進行了分析，提出了合理的應急治理措施，該應急治理措施實施后效果明顯，保證了雨季邊坡的安全運行，為永久治理設計贏得了時間。