山西省左权县拐儿镇拐儿村滑坡治理工程方法探讨肖春芬

山西省左权县拐儿镇拐儿村滑坡治理工程方法探讨肖春芬

肖春芬

山西省第三地质工程勘察院山西省晋中市030600

摘要：拐儿村滑坡坡体前缘为村民居住区，滑坡处于不稳定状态，一旦受强降水和其他人为因素影响发生明显滑动，其威胁范围较大，危害程度严重。严重威胁滑坡体前缘的18户109人居民生命和156间民房等财产；直接威胁供拐儿村3000余人饮用水水池及120m长的供水管道；潜在经济损失约3200万元。滑坡险情等级为“中型”。本文现针对拐儿村滑坡特点提出有效的治理方案。

关键词：拐儿村、滑坡治理、抗滑桩与挡板墙

一、滑坡发育特征

拐儿村位于左权县城东南直线距离18km，行政区划隶属于拐儿镇管辖。1996年8月4日，左权县遭遇了百年不遇的大雨，日降水量达97.2mm，之前也有多天持续降水，拐儿村西古滑坡体上开裂了多条裂缝，后缘周界裂缝长约50m，宽度最大达60cm，最大下错30cm，南部与中部由于开挖坡脚局部滑动较明显，形成了两个独立的小滑坡，坡体上发育多条裂缝。主滑坡体长约80m，宽约100m，厚度2.6～8.5m间，平均厚度7.5m，面积约为7200m2，体积约为5.4万m3，规模为一浅层的小型滑坡。滑坡坡面上部呈阶梯状缓斜坡，坡脚呈近直立陡坡，滑坡坡脚与后缘最大相对高差约25m。坡体主滑方向为103°，滑坡平面形态为顶窄下宽的簸箕形，剖面形态呈阶梯状与直线形复合型，北侧周界为一近东西向的1.5～2.5m高的土坎，村民耕作修田与修建蓄水池对地形有一定的改变，南侧周界陡坎明显，相对高差8～15m。勘查成果：滑坡体性质为土质，滑体岩性由第四系中、上更新统残坡积物粉土、碎石土、粘土组成，滑移面主体为第四系中、上更新统的分界面，滑带土主要为第四系中更新统粘土，厚度为0～1.8m，滑床为第四系中更新统块石，埋深3.6～7.6m。

二、滑坡形成机制

1、降水：是诱发边坡发生滑动最活跃的因素。该地区多年平均降水量537.5mm，年最大降水量863.4mm(1971年)，年最小降水量311.2mm(1986年)，日最大降水量97.2mm（1996年8月3日～4日），时最大降水量为36.8mm（1996年8月3日22时40分～23时40分），十分钟最大降水量为13.7mm（1996年8月3日22时54分～23时04分），降水主要集中在每年6～9月份。强降雨是滑坡（尤其是浅层堆积物土质滑坡）发生、发展的一个重要触发条件，是滑坡形成的主导因素。

2、地形地貌：滑坡体西侧为一大的斜坡地带，极易将降水形成的地表径流汇入滑坡体；滑坡体最大相对高差26.7m，整体坡度约35°，坡体呈阶梯状，大体有3个平台，阶面宽5～8m，三个斜坡带，斜坡坡度40°左右，高2～5m，平台承接了斜坡上的地表径流渗入地下，导致坡体静水及动水压力增强；滑坡前缘为高3～5m的直立陡坡，为滑坡提供了滑动空间，不利于边坡稳定。

3、岩性特征：滑体岩性主要为第四系上更新统碎石土，滑带土为第四系中更新统粘土，滑床为长城系石英岩状砂岩。坡体上部碎石土土质比较干、疏松，具有大孔隙，易于降水入渗，软化滑带土粘土，粘土在天然状态下的最小粘聚力为27.8kpa，在饱水状态下的最小粘聚力仅为8.9kpa，说明遇水抗剪强度急剧降低，属易滑带土；滑床岩体为石英岩状砂岩，土岩接触面平直，坡向与滑坡方向基本一致，坡度约15°～22°；坡体岩性结构为滑坡的形成创造了有利条件。

4、人为因素：村民在坡体前缘与侧缘建房、修路、修建蓄水池、取土等工程，开挖坡脚形成了临空面，对坡体的抗阻应力改变较大，在坡面上修建梯田，改变了原有坡型，形成多级平台，导致坡面排水不畅而渗入地下，不利于坡体稳定。

综上所述，滑坡体地形地貌、坡体岩性结构、人为改造坡体为滑坡的形成创造了有利条件；大气降水是其主要的诱发因素。

三、滑坡治理方案

在对滑坡勘查与施工条件调查的基础上，充分考虑工程经济、科学合理、整体美观、易于施工的前提，确定滑坡总治理方案为：在坡体近前缘设置人工挖孔抗滑桩与挡板墙工程，对滑坡坡体上裂缝填埋夯实，防止降水沿裂缝直接灌入滑移面；在滑坡平台与周界修建截排水沟工程，尽快排泄滑坡周界与坡中的降水形成的地表径流。

1、抗滑桩

在主滑坡体近前缘水泥路西侧修筑抗滑桩工程，本次设计抗滑桩为方形抗滑桩，抗滑桩段设置于土体段与设桩区地表以上2m，滑移面以下4m；桩与桩中心间距为5m，共布设20根抗滑桩。根据滑坡滑移面的埋深情况，设计1号桩，桩长为8.5m；2～12号桩，桩长均为10.5m；13～20号桩均为12m。实际桩长要根据挖桩后的实际深度具体调整。

钢筋笼制作采用φ32HRB335级点焊钢筋用φ10@200的箍筋，同时每1m设置1道φ16加强筋，用C30砼浇筑至桩顶(即地面以上2.0m)。桩与桩间挡板墙同时浇筑。

抗滑桩施工应隔桩进行，由推力最小的北部开始施工，桩身开挖应分段进行，分段长度以2根桩为宜，严禁大开挖。施工过程中应加强对上部坡体的监测，以确保施工安全。

2、挡板墙

在两根桩之间，地面以上设置挡板墙，一方面防止土体从桩间挤出，另一方面与抗滑桩共同构成抗滑构筑物，增强整体稳定性。设计桩间挡板墙宽度为3.5m，挡板墙高度为地面以上2.0m，以利于阻挡地面以上浅层土体在自重状态下下滑，挡板墙厚度0.8m，挡板墙顶与桩顶标高相同，墙身内横向配置主筋16φ32@250，横向φ32主筋通过桩体与另一个挡板墙φ32主筋互相连接，并与桩体内纵向主筋点焊或绑扎连接；挡板墙纵向配置16φ10@200绕筋，两头及中间较均匀设置4道φ16加强筋。

挡板墙底设置0.4m厚砂砾石层，上部设0.1m厚粘土防渗层，墙上设置2排φ100mmPVC泄水管，管间距1.2m，排间距1m，里高外底，坡度0.2：1。排水管距地面约0.3m为宜。泄水管里侧管口用80～100目纱网包裹，里侧设置0.3m厚反滤石层。

4、挡土板

在桩后地面以下2m设置预制钢筋混凝土挡土板。板体强度校核采用简支板梁受力模型。设计单块挡土板规格为4.5m×1m×0.25m，板两端置于桩身后与桩的搭接长度各0.5m。设计单块板体砼强度采用C30。板体背、面两侧横向分别配置主筋7φ32mmHRB335级螺纹钢，钢筋间距150mm，箍筋采用φ10mmHRB335级螺纹钢，间距200mm，

为使坡后渗水能够及时排出，挡土板要按设计要求设置泄水孔，孔后设300mm厚碎石反滤层，反滤层靠土侧铺设土工布。

挡板墙与挡土板进行土体开挖时要分段进行，分段长度以2根桩为宜，严禁大开挖。施工过程中应加强对上部坡体的监测，以确保施工安全。

5、墙后回填

在挡板墙后回填碎石土，回填土方工程每回填0.5m土体后用人工或小夯机反复碾压，压密系数≥0.95，层层回填，层层碾压，填方后形成的坡度里高外低以利排水。

6、裂缝填埋夯实

在滑坡体上发育有多条拉张裂缝，需对这些地裂缝进行填埋夯实，防治其集中渗水至坡体内部。首先沿地裂缝开挖达1m深以上，看不到可见裂缝为止，人工夯实土体，然后填埋粘土，每填埋0.5m夯实1次，夯实密度达95%，直至近地表0.2m，回填原耕作层土壤，整平土地，保证其自然排水通畅。施工程序：剥离表层土就近堆放（剥离宽度1m）→沿裂缝方向开挖（深度约1m）→夯实原土→粘土充填核实→覆盖耕作层土壤→整平地表→装运多余弃土。

四、滑坡治理效果

拐儿村滑坡虽然规模属“小型”，但险情等级“中型”，本次治理工程竣工后，可彻底消除该滑坡对滑坡体前缘的18户109人居民生命和156间民房、拐儿镇粮站、镇政府及拐儿镇小学幼儿园等财产的严重威胁；保护了供拐儿村3000余人饮用水水池及120m长的供水管道。在消除了地质灾害威胁的同时，保护了耕地与林地，改善了生态、生存地质环境，是体现全社会“以人为本”的民心工程，将造福于当地百姓，对保证社会稳定与人民生命财产安全具有重大意义。