复合型地质灾害治理案例分析

福建省地处中国东南沿海，山地丘陵占全省陆域面积８７％，地质环境条件较复杂、地质构造发育，是地质灾害多发的省份［１］。福建省的大部分地质灾害表现为滑坡、崩塌和泥石流，或二种及多种地质灾害形式共存的复合型地质灾害。伴随着人类活动不断扩展，工程建设对于大自然的影响也越来越大，地质灾害也逐渐由单一模式向复合模式转变，其治理措施也越来越综合化［２］。本文结合某复合型地质灾害点为案例，介绍了复合型地质灾害永久综合治理措施，为其它复合型地质灾害的治理提供参考。

１地质灾害点概况

该地质灾害点位于福建省福州市山区腹地，经现场调查，主要由浅层土质滑坡、崩塌隐患及滚石隐患组成。滑坡长约４０ｍ，宽约３５ｍ，厚度约３ｍ，滑坡方量约３５００ｍ３，滑坡体前缘脱离坡面堆积在屋后及地势低洼处，滑坡体主要物质组成以块石、碎石为主，含少量的粘性土，块石粒径约２０～１００ｃｍ，后缘出现两条拉张裂缝，陡壁下错，滑坡在平面上呈半圆弧状。崩塌隐患位于坡脚出露岩质边坡，滚石隐患则来源于滑坡体及后缘散落在崩坡积堆积层的孤石（如图１）。按《滑坡防治工程勘查规范》（ＧＢ／Ｔ３２８６４－２０１６）表３，滑坡防治工程分级为二级，地质条件复杂程度为复杂。

１.１场地工程地质条件

本场地属于构造剥蚀作用形成的低山地貌，滑坡发生位置接近坡脚。滑坡区域地势总体东南高西北低，海拔高差最大３２ｍ，整体坡度约３５°。滑坡范围海拔高程在１６８～１８６ｍ，海拔高差１８ｍ。其西北侧坡脚基岩陡壁出露，高度８～１３ｍ。滑坡区内主要地层岩性为崩坡积堆积体（Ｑ４ｄｌ＋ｃｏｌ）、下伏基岩为白垩系下统黄坑组上段凝灰岩（Ｋ１ｈ２）。表层为块石（粒径大于２００ｍｍ的颗粒质量约占总质量５５２～７０１％），呈次棱角状，风化程度中等，充填物以粉质粘土为主，含量约２５～４５％，级配较差，均匀性较差，局部相变为碎石或含粘性土碎石；局部分布大粒径孤石，最大粒径达３～５ｍ，中风化状，其根部普遍嵌入坡体内，部分脱离坡体堆积在坡面表层（如图２）。坡脚中风化基岩出露，节理与裂隙较发育，多呈高角度闭合裂隙。

１.２场地水文地质条件

滑坡区及其周边地下水类型为为第四系潜水和基岩裂隙水。碎石土孔隙中潜水，主要受大气降水和上游地下水的侧向补给，透水性好，富水性差。赋存于各风化岩层中的孔隙～裂隙型弱承压水，各风化层的风化孔隙裂隙较发育，尤其是破碎带，含水性、透水性大，水量大。滑坡区位于斜坡上，沿山体自南东向北西排泄，未测得稳定水位。根据区域水文地质资料及场地地形、地貌特征结合地区经验，预计该场地范围内全年地下水位变化幅度约为２００～３００ｍ。

１.３地质灾害的成因及稳定性评价

１.３.１滑坡的成因分析滑坡所处的斜坡区域汇水面积大，呈上下陡中部缓的形态，中部利于汇水，不利于排水；滑坡体为碎石土，透水性好，雨水快速进入坡体，滑坡前缘先发生滑动，使上部失去支撑而产生变形，滑面形成，滑体沿土岩交界面滑动，最终导致滑坡发生。同时，且碎石土层中个别块石粒径较大，在自重作用下向地势低洼处滑动，块石周边土体失稳，也促使了滑坡进一步发展。１.３.２崩塌隐患分析坡脚区域为碎块状～中风化岩出露，受多组节理切割，其中，Ｌ１具备柱状节理性质，呈规则或不规则柱状形态的原生张性破裂构造，受Ｌ４和Ｌ５切割为顺坡向楔形体，形成危岩（如图３）。根据滑坡区周边调查情况，周围道路沿线可见类似陡立垂直岩壁，Ｌ４和Ｌ５切割深度不大，不会形成深层滑动面，其切割形成的危岩块体体积普遍较小，但上方滑坡可能引发或加剧下方基岩沿裂隙面崩裂。图３赤平投影图１.３.３滚石隐患分析滑坡区域及后缘坡面有多处孤石堆积（粒径约１０～３５ｍ，中风化状，局部大于５ｍ）。此类粒径大小不一的风化球体受外界环境扰动易产生坡表移动，小的球体形成跳跃运动的落石，大的球体则形成翻滚运动的滚石，由于在运动过程中经历了启动加速以及势能向动能的转化，其冲击破坏作用是惊人的［３］。孤石一旦发展成滚石，也可能成为下方滑坡的物源。

２治理方案选择

２.１滑坡治理方案

王恭先总结了滑坡防治方案选择与优化经验，认为滑坡治理方案中应优先考虑地表及地下排水工程。当滑坡地下水发育时，应首先设置地下排水工程，降低滑坡地下水位和滑带土孔隙水压力，提高其稳定性，减少支挡工程量［４］。滑坡防治工程设计与施工技术规范中也建议当滑坡体表层有积水湿地和泉水露头时，可将排水沟上端做成渗水盲沟，伸进湿地内，达到疏干湿地内上层滞水的目的［５］。地下排水盲沟可以有效拦截滑坡体后部深层地下水，是提高坡体稳定性的有效措施，适用于规模小、滑面浅的滑坡。本例中滑坡区域汇水面积大，滑坡坡体表层为崩坡积碎石土，勘察报告提供的渗透系数经验值为３０ｍ／ｄ，属强透水层，滑面即土岩交界面。地表至滑面的深度有４～５ｍ，开挖面积大，开挖过程的扰动可能会触发坡体孤石失稳，从而牵引起后部及上部坡体塌滑，施工安全控制方面难度大，因此造价经济、治理效果好的排水盲沟在此案例中不适用。根据本滑坡的特点，结合施工条件、施工难度及经济性等因素综合考虑，滑坡区采用“削坡减载、支挡为主、挡排结合”的治理方案：上部滑坡按１：０８～１：１的坡率卸载，滑坡中前部“固脚、束腰”布设微型桩及锚索框架，以仰斜孔群排地下水，排水沟排地表水（如图４、５）。在支挡措施的选择上，抗滑桩通过桩身将上部承受的坡体推力传给桩下部的侧向土体或岩体，使边坡保持平衡或稳定［６］，是滑坡治理常用的有效支挡手段，可单独设置，也可与其他治理工程配合使用［７］。结合本例的实际情况，滑坡位于斜坡上，若采用大型灌注桩成孔设备成孔，没有充分的施工空间，且成桩时的扰动可能诱发次级灾害；表层孤石含量多，且中风化基岩埋深较浅（５～７ｍ），若采用人工挖孔成桩不仅成孔难度大，嵌固段长度也因成孔困难无法满足设计规范要求。综合以上分析，本滑坡治理工程采用两排桩径较小（桩径３５０ｍｍ，间距２ｍ）的微型桩作抗滑结构，不仅成孔方便（小型钻机就能成孔），嵌固段长度也得以保证。中上部开挖坡面则采用锚索框架支护，分担滑坡下滑力。锚索采用压力分散型锚索，由三个单元锚索组成，每个单元锚索分别由２束１５２４ｍｍ无粘结钢绞线内锚于钢质承载体组成（３孔６ϕｓ１５２４ｍｍ），锚索长度为１５ｍ，水平间距为３ｍ。排水系统方面，采用深层仰斜孔群排坡体地下水，排水孔深１５ｍ，上斜１０°，间距３ｍ；Ⅰ型排水沟（截面为６００ｍｍ×５００ｍｍ）位于滑坡后缘外５ｍ，Ⅱ型排水沟（截面为４００ｍｍ×４００ｍｍ）位于平台。

２.２崩塌及滚石隐患治理方案

坡脚区域大部分为碎块状～中风化岩出露，受多组节理切割而形成危岩，存在崩塌隐患，如前所述，Ｌ４和Ｌ５切割深度不大，不会形成深层滑动面，因此采用ＳＮＳ主动防护网对坡脚岩质边坡进行防护，在有效拦截坡面掉落松散岩体块的同时，也利于边坡基岩裂隙水的顺利排出，在造价上也相对经济。经实地调查，发现滑坡区域有７块体量较大的危石，目前基本处于稳定状态，但在暴雨、Ⅶ度地震烈度或人类活动的干预下，存在发生移动、滚动的可能。由于危石所处位置较高，崩落的冲击能量大，采用静态爆破解后清理，同时，清理坡面危石也有利于减少下部潜在滑坡的推力。

３监测

本治理工程布置了坡体深层水平位移（测斜）、坡顶地表水平位移和沉降以及锚索拉力和预应力损失监测等监测手段，建立了较完善的监测系统。滑坡施工期及竣工２年之内，坡体深层水平位移累计值２０ｍｍ，坡顶及平台地表沉降累计值１８ｍｍ。各项监测数据均满足规范要求，边坡处于稳定状态，未见不良工程地质现象。

４结论

（１）该地质灾害为一复合型地质灾害，包含滑坡、崩塌隐患及滚石隐患等多种地质灾害，它们可能相互作用，相互影响。（２）单一的治理措施难以治理复合型地质灾害，因此设计方案的确定应结合施工条件、施工难度及经济性等条件综合考量，提出有针对性的治理措施。（３）本案例中针对滑坡、崩塌隐患及滚石隐患分别采用了支挡、主动防护及爆破分解的治理措施，结合排水系统，取得良好的治理效果，为其它复合型地质灾害的治理提供参考。

参考文献

［１］叶龙珍．福建省地质灾害防治研究现状与展望［Ｊ］．福建地质，２０１８（２）：１３９．

［２］史国博，梁田，等．复合型地质灾害综合治理方案分析［Ｊ］．价值工程，２０２０（６）：１４９．

［３］王浩，刘成禹，陈志波，等．闽东南花岗岩球状风化不良地质发育特征及其工程地质问题［Ｊ］．工程地质学报，２０１１，１９（４）：５６６．

［４］王恭先．滑坡防治方案的选择与优化［Ｊ］．岩石力学与工程学报，２００６，１０（２５）：３８６９．

［５］中国地质调查局．滑坡防治工程设计与施工技术规范：ＤＺ／Ｔ０２１９—２００６［Ｓ］．北京：中国标准出版社，２００６．

［６］简文彬，吴振祥．地质灾害及其防治［Ｍ］．北京：人民交通出版社股份有限公司，２０１５．

［７］工程地质手册编委会．工程地质手册（第五版）［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版社，２０１８：１１１５－１１１６．

作者：谢锡丹 单位：福建东辰综合勘察院有限公司