竹溪縣瓦滄礦泉水生活區場坪項目邊坡監測持續降雨對邊坡裂縫發育的影響

劉書文

武漢市政工程設計研究院有限責任公司 湖北武漢 430058

竹溪縣地處北亞熱帶，屬于大陸性季風氣候，多年平均降水量大約保持在870mm 左右;每年的4～10 月是該地區的降雨豐水期，占全年降雨量的85%左右。夏季平均氣溫基本高于25℃，七月平均氣溫為27℃左右。竹溪縣年平均日照時長1650h，年平均無霜期224d。

1 概述

竹溪縣瓦滄礦泉水生活區場坪項目邊坡位于竹溪縣桃源鄉中壩村（見圖1），該邊坡為外界經037 縣道通往芙絲（湖北）飲品有限公司廠區道路的路基治理后邊坡，該邊坡高約35m，天然狀態欠穩定，初次治理設計分5 級加筋土擋墻支護，但現場并未按設計設置坡頂截水溝，支護結構未設置泄水孔，從而導致在持續降雨后，導致雨水滲入、侵蝕支護結構而出現破壞，局部加筋土出現了較大的變形、鼓脹、爆裂，部分加筋土的筋條老化斷裂（見圖2）。

圖1 邊坡平面圖

圖2 加筋土擋墻鼓脹、爆裂

由于竹溪縣瓦滄礦泉水生活區場坪項目區域發現多處裂縫，對邊坡附近的村民及竹溪縣瓦滄礦泉水廠區職工的生命財產安全存在威脅，對竹溪縣瓦滄礦泉水生活區場坪平臺五緊鄰037 縣道部分(即設計圖bcde 段以及部分ef 段)的邊坡進行監測，bcde 段全長158m，采用加筋土擋墻支護，ef 段長78m,采用抗滑樁及擋土墻支護。

監測部位為竹溪縣瓦滄礦泉水生活區場坪平臺五緊鄰037 縣道部分，邊坡為滑坡治理后的加筋土擋墻邊坡。

2 基本工程地質、水文、氣候情況

2.1 地形地貌

本項目位于竹溪縣桃源鄉中壩村，竹溪縣桃源鄉中壩村地處秦嶺東槽區東段南緣，大巴山脈東段的北坡，大巴山脈是全縣山系的發源地，峽谷與山間盆地相間，該地區地貌屬于高山地貌。

2.2 水文氣象情況

竹溪縣桃源鄉境內地表水和地下水的總體流向受地勢、巖性條件的制約,其變化受天然降雨的影響明顯。地下水按含水層特點、儲水條件及水動力特征,可劃分為碳酸鹽巖溶含水巖類、松散孔隙含水巖類、碎屑巖裂隙含水巖類、巖漿巖- 變質巖裂隙含水巖類,該邊坡底部瓦滄河湍流而過。

2.3 地質情況

地質表層為上部人工回填（Qml）粉砂土夾碎石，人工堆積層，灰色、松散；主要為粉砂土，并夾少量碎石。填方時間3 年以上，廣泛分布在場地地表，填土來源為人工堆積，不具濕陷性。填土厚度及密實性較均勻。厚度約0～1.8m 不等。下伏板巖(S2zh)，為下古生界志留系下志留統竹溪群，灰褐色，巖性為板巖，含少量方解石，呈板狀、片狀構造，強風化狀，巖芯是碎塊、碎屑狀，少量是粉狀。

2.4 周邊環境及建筑物

本項目邊坡地處竹溪縣桃源鄉中壩村，邊坡底部037縣道通過,沿著公路兩邊建有居民住宅,邊坡頂部為通往芙絲（湖北）飲品有限公司廠區道路和廠房建筑，廠區有較多員工生產生活。

3 現場監測及巡視

本次邊坡監測于2020 年4 月28 日進行初始值監測，截至2020 年6 月24 日，共進行了30 次邊坡監測及巡視檢查。邊坡監測點位見圖3。

圖3 邊坡監測點位平面圖

3.1 邊坡頂部、抗滑樁頂部及037 縣道水平位移監測

邊坡頂部、抗滑樁頂部及037 縣道水平位移監測點按邊坡支護設計要求及相關規范進行布設。邊坡頂部水平位移監測點編號為D11- D30，共布置監測點20 個,037縣道水平位移監測點編號為D1- D10，共布置監測點10個,抗滑樁頂部水平位移監測點編號為G1、G2、FS1，共布置監測點3 個。監測點采用符合規范標準的監測點。在監測點處標示監測點號。采用極坐標法測量，坐標系采用獨立坐標系，通過測量距離與方位角，求出各點位的坐標，計算后得出水平位移值，在邊坡監測期間，各監測點的水平位移量隨著氣候條件的變化而變化。在連續降雨過程中逐步增大。

3.2 邊坡頂部、037 縣道及周邊建筑物沉降監測

邊坡頂部、037 縣道的水平位移監測點兼作其沉降監測點，周邊建筑物依據圖紙及規范要求，結合現場實際布設,周邊建筑監測點編號為C1～C4，共布設4 個觀測點。利用水準儀提供的水平視線，讀取基準點與沉降監測點上的水準尺讀數，以測定兩點間的高差，并與初始高差相較，從而得到該監測點的監測值，各監測點的沉降量隨著氣候條件的變化而變化。在連續降雨過程中逐步增大。

3.3 邊坡頂部裂縫監測及巡視檢查

邊坡頂部主要發育兩條裂縫見圖4，走訪得知，裂縫在四月中旬持續暴雨后突然出現，裂縫發展趨勢見圖5。

圖4 裂縫

圖5 裂縫寬度與降水量關系過程線圖

在監測期間，邊坡加筋土擋墻頂部D23# 監測點累計沉降量已超過報警值（20mm）,加筋土擋墻邊坡頂部原有裂縫也呈發展趨勢，邊坡頂部道路裂縫寬度變化累計達到29mm,裂縫寬度受持續降水影響明顯持續變大，加筋土邊坡坡體變形隨著降雨而持續變大。局部加筋土出現了較大的變形、鼓脹、爆裂，部分加筋土的筋條老化斷裂，邊坡底部出現隆起跡象。結合降雨后水平位移監測和沉降監測結果，數據顯示儀器監測結果為變形明顯增大，與雨后裂縫量測變化趨勢是一致的。

4 結論及建議

監測數據提交桃源鄉鄉政府及勘察設計單位后，經分析邊坡處于不穩定狀態有關部門在邊坡周邊設立警示牌、警戒線，疏散邊坡底部居民，封鎖通往坡頂道路(見圖6)。在連續降雨后，雨水慢慢滲入邊坡，導致邊坡土體重度增大，下滑力增大，同時，降低了土體的抗剪強度，導致抗滑力降低，兩者同時作用，進一步降低邊坡抗滑移安全系數，進而導致邊坡裂縫增大，引發出現滑坡災害。

圖6 邊坡局部垮塌

邊坡裂縫寬度量測數據分析顯示，裂縫寬度受降雨的影響明顯增大，在降雨后水平位移監測和沉降監測結果，數據顯示儀器監測結果為變形明顯增大，與雨后裂縫量測變化趨勢是一致的。

最后多方商討決定及時進行搶險治理，對加筋土邊坡采用格構式錨桿擋墻支護，同時做好截水排水措施，邊坡頂部道路裂縫注漿封口，對抗滑樁所在部位出現裂縫的擋墻進行注漿修復，邊坡修復前后對比后見圖7。

圖7 邊坡修復前后對比

建議在邊坡治理后，仍要對邊坡定期做好監測巡視檢查監測。監測巡視人員要及時提供監測及巡視資料，及時分析處理監測數據，當監測數據出現異常時，應進行必要的復測，并分析原因。如若監測數據接近或達到設計監測預警值，必須立即向有關單位進行預警通告，以便相關部門能提前部署防災舉措，把災害帶來的損失降到最低，切實保障人民的生命財產安全。