復合型地質災害治理案例分析

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福建省地處中國東南沿海，山地丘陵占全省陸域面積８７％，地質環境條件較復雜、地質構造發育，是地質災害多發的省份［１］。福建省的大部分地質災害表現為滑坡、崩塌和泥石流，或二種及多種地質災害形式共存的復合型地質災害。伴隨著人類活動不斷擴展，工程建設對于大自然的影響也越來越大，地質災害也逐漸由單一模式向復合模式轉變，其治理措施也越來越綜合化［２］。本文結合某復合型地質災害點為案例，介紹了復合型地質災害永久綜合治理措施，為其它復合型地質災害的治理提供參考。

１地質災害點概況

該地質災害點位于福建省福州市山區腹地，經現場調查，主要由淺層土質滑坡、崩塌隱患及滾石隱患組成。滑坡長約４０ｍ，寬約３５ｍ，厚度約３ｍ，滑坡方量約３５００ｍ３，滑坡體前緣脫離坡面堆積在屋后及地勢低洼處，滑坡體主要物質組成以塊石、碎石為主，含少量的粘性土，塊石粒徑約２０～１００ｃｍ，后緣出現兩條拉張裂縫，陡壁下錯，滑坡在平面上呈半圓弧狀。崩塌隱患位于坡腳出露巖質邊坡，滾石隱患則來源于滑坡體及后緣散落在崩坡積堆積層的孤石（如圖１）。按《滑坡防治工程勘查規范》（ＧＢ／Ｔ３２８６４－２０１６）表３，滑坡防治工程分級為二級，地質條件復雜程度為復雜。

１.１場地工程地質條件

本場地屬于構造剝蝕作用形成的低山地貌，滑坡發生位置接近坡腳。滑坡區域地勢總體東南高西北低，海拔高差最大３２ｍ，整體坡度約３５°。滑坡范圍海拔高程在１６８～１８６ｍ，海拔高差１８ｍ。其西北側坡腳基巖陡壁出露，高度８～１３ｍ。滑坡區內主要地層巖性為崩坡積堆積體（Ｑ４ｄｌ＋ｃｏｌ）、下伏基巖為白堊系下統黃坑組上段凝灰巖（Ｋ１ｈ２）。表層為塊石（粒徑大于２００ｍｍ的顆粒質量約占總質量５５２～７０１％），呈次棱角狀，風化程度中等，充填物以粉質粘土為主，含量約２５～４５％，級配較差，均勻性較差，局部相變為碎石或含粘性土碎石；局部分布大粒徑孤石，最大粒徑達３～５ｍ，中風化狀，其根部普遍嵌入坡體內，部分脫離坡體堆積在坡面表層（如圖２）。坡腳中風化基巖出露，節理與裂隙較發育，多呈高角度閉合裂隙。

１.２場地水文地質條件

滑坡區及其周邊地下水類型為為第四系潛水和基巖裂隙水。碎石土孔隙中潛水，主要受大氣降水和上游地下水的側向補給，透水性好，富水性差。賦存于各風化巖層中的孔隙～裂隙型弱承壓水，各風化層的風化孔隙裂隙較發育，尤其是破碎帶，含水性、透水性大，水量大。滑坡區位于斜坡上，沿山體自南東向北西排泄，未測得穩定水位。根據區域水文地質資料及場地地形、地貌特征結合地區經驗，預計該場地范圍內全年地下水位變化幅度約為２００～３００ｍ。

１.３地質災害的成因及穩定性評價

１.３.１滑坡的成因分析滑坡所處的斜坡區域匯水面積大，呈上下陡中部緩的形態，中部利于匯水，不利于排水；滑坡體為碎石土，透水性好，雨水快速進入坡體，滑坡前緣先發生滑動，使上部失去支撐而產生變形，滑面形成，滑體沿土巖交界面滑動，最終導致滑坡發生。同時，且碎石土層中個別塊石粒徑較大，在自重作用下向地勢低洼處滑動，塊石周邊土體失穩，也促使了滑坡進一步發展。１.３.２崩塌隱患分析坡腳區域為碎塊狀～中風化巖出露，受多組節理切割，其中，Ｌ１具備柱狀節理性質，呈規則或不規則柱狀形態的原生張性破裂構造，受Ｌ４和Ｌ５切割為順坡向楔形體，形成危巖（如圖３）。根據滑坡區周邊調查情況，周圍道路沿線可見類似陡立垂直巖壁，Ｌ４和Ｌ５切割深度不大，不會形成深層滑動面，其切割形成的危巖塊體體積普遍較小，但上方滑坡可能引發或加劇下方基巖沿裂隙面崩裂。圖３赤平投影圖１.３.３滾石隱患分析滑坡區域及后緣坡面有多處孤石堆積（粒徑約１０～３５ｍ，中風化狀，局部大于５ｍ）。此類粒徑大小不一的風化球體受外界環境擾動易產生坡表移動，小的球體形成跳躍運動的落石，大的球體則形成翻滾運動的滾石，由于在運動過程中經歷了啟動加速以及勢能向動能的轉化，其沖擊破壞作用是驚人的［３］。孤石一旦發展成滾石，也可能成為下方滑坡的物源。

２治理方案選擇

２.１滑坡治理方案

王恭先總結了滑坡防治方案選擇與優化經驗，認為滑坡治理方案中應優先考慮地表及地下排水工程。當滑坡地下水發育時，應首先設置地下排水工程，降低滑坡地下水位和滑帶土孔隙水壓力，提高其穩定性，減少支擋工程量［４］。滑坡防治工程設計與施工技術規范中也建議當滑坡體表層有積水濕地和泉水露頭時，可將排水溝上端做成滲水盲溝，伸進濕地內，達到疏干濕地內上層滯水的目的［５］。地下排水盲溝可以有效攔截滑坡體后部深層地下水，是提高坡體穩定性的有效措施，適用于規模小、滑面淺的滑坡。本例中滑坡區域匯水面積大，滑坡坡體表層為崩坡積碎石土，勘察報告提供的滲透系數經驗值為３０ｍ／ｄ，屬強透水層，滑面即土巖交界面。地表至滑面的深度有４～５ｍ，開挖面積大，開挖過程的擾動可能會觸發坡體孤石失穩，從而牽引起后部及上部坡體塌滑，施工安全控制方面難度大，因此造價經濟、治理效果好的排水盲溝在此案例中不適用。根據本滑坡的特點，結合施工條件、施工難度及經濟性等因素綜合考慮，滑坡區采用“削坡減載、支擋為主、擋排結合”的治理方案：上部滑坡按１：０８～１：１的坡率卸載，滑坡中前部“固腳、束腰”布設微型樁及錨索框架，以仰斜孔群排地下水，排水溝排地表水（如圖４、５）。在支擋措施的選擇上，抗滑樁通過樁身將上部承受的坡體推力傳給樁下部的側向土體或巖體，使邊坡保持平衡或穩定［６］，是滑坡治理常用的有效支擋手段，可單獨設置，也可與其他治理工程配合使用［７］。結合本例的實際情況，滑坡位于斜坡上，若采用大型灌注樁成孔設備成孔，沒有充分的施工空間，且成樁時的擾動可能誘發次級災害；表層孤石含量多，且中風化基巖埋深較淺（５～７ｍ），若采用人工挖孔成樁不僅成孔難度大，嵌固段長度也因成孔困難無法滿足設計規范要求。綜合以上分析，本滑坡治理工程采用兩排樁徑較小（樁徑３５０ｍｍ，間距２ｍ）的微型樁作抗滑結構，不僅成孔方便（小型鉆機就能成孔），嵌固段長度也得以保證。中上部開挖坡面則采用錨索框架支護，分擔滑坡下滑力。錨索采用壓力分散型錨索，由三個單元錨索組成，每個單元錨索分別由２束１５２４ｍｍ無粘結鋼絞線內錨于鋼質承載體組成（３孔６?ｓ１５２４ｍｍ），錨索長度為１５ｍ，水平間距為３ｍ。排水系統方面，采用深層仰斜孔群排坡體地下水，排水孔深１５ｍ，上斜１０°，間距３ｍ；Ⅰ型排水溝（截面為６００ｍｍ×５００ｍｍ）位于滑坡后緣外５ｍ，Ⅱ型排水溝（截面為４００ｍｍ×４００ｍｍ）位于平臺。

２.２崩塌及滾石隱患治理方案

坡腳區域大部分為碎塊狀～中風化巖出露，受多組節理切割而形成危巖，存在崩塌隱患，如前所述，Ｌ４和Ｌ５切割深度不大，不會形成深層滑動面，因此采用ＳＮＳ主動防護網對坡腳巖質邊坡進行防護，在有效攔截坡面掉落松散巖體塊的同時，也利于邊坡基巖裂隙水的順利排出，在造價上也相對經濟。經實地調查，發現滑坡區域有７塊體量較大的危石，目前基本處于穩定狀態，但在暴雨、Ⅶ度地震烈度或人類活動的干預下，存在發生移動、滾動的可能。由于危石所處位置較高，崩落的沖擊能量大，采用靜態爆破解后清理，同時，清理坡面危石也有利于減少下部潛在滑坡的推力。

３監測

本治理工程布置了坡體深層水平位移（測斜）、坡頂地表水平位移和沉降以及錨索拉力和預應力損失監測等監測手段，建立了較完善的監測系統。滑坡施工期及竣工２年之內，坡體深層水平位移累計值２０ｍｍ，坡頂及平臺地表沉降累計值１８ｍｍ。各項監測數據均滿足規范要求，邊坡處于穩定狀態，未見不良工程地質現象。

４結論

（１）該地質災害為一復合型地質災害，包含滑坡、崩塌隱患及滾石隱患等多種地質災害，它們可能相互作用，相互影響。（２）單一的治理措施難以治理復合型地質災害，因此設計方案的確定應結合施工條件、施工難度及經濟性等條件綜合考量，提出有針對性的治理措施。（３）本案例中針對滑坡、崩塌隱患及滾石隱患分別采用了支擋、主動防護及爆破分解的治理措施，結合排水系統，取得良好的治理效果，為其它復合型地質災害的治理提供參考。

參考文獻

［１］葉龍珍．福建省地質災害防治研究現狀與展望［Ｊ］．福建地質，２０１８（２）：１３９．

［２］史國博，梁田，等．復合型地質災害綜合治理方案分析［Ｊ］．價值工程，２０２０（６）：１４９．

［３］王浩，劉成禹，陳志波，等．閩東南花崗巖球狀風化不良地質發育特征及其工程地質問題［Ｊ］．工程地質學報，２０１１，１９（４）：５６６．

［４］王恭先．滑坡防治方案的選擇與優化［Ｊ］．巖石力學與工程學報，２００６，１０（２５）：３８６９．

［５］中國地質調查局．滑坡防治工程設計與施工技術規范：ＤＺ／Ｔ０２１９—２００６［Ｓ］．北京：中國標準出版社，２００６．

［６］簡文彬，吳振祥．地質災害及其防治［Ｍ］．北京：人民交通出版社股份有限公司，２０１５．

［７］工程地質手冊編委會．工程地質手冊（第五版）［Ｍ］．北京：中國建筑工業出版社，２０１８：１１１５－１１１６．

作者：謝錫丹 單位：福建東辰綜合勘察院有限公司