臺階邊坡失穩導致在建構筑物開裂后的支護方案分析

王勇，韓慶樓，楊貞榮

（貴州省有色金屬和核工業地質勘查局物化探總隊， 貴州都勻 558000）

本案例位于貴州省都勻市毛尖鎮，該區域為泥盆系中統獨山組宋家橋段（D2ds）淺黃色，中厚層狀石英砂巖、中風化泥質灰巖。項目區正好坐落在該地層的順向斜坡上，項目采取了梯級切坡，各級同時建設的方式整體推進，切坡形成長80m、高7.5m的巖土混合邊坡。坡面建筑物基礎形式為條形基礎，上部結構形式為磚混結構，坡腳2層建筑物已封頂。

坡頂房屋在進行墻體砌筑時，墻面和地面出現裂縫，滑坡邊界逐漸形成，建設單位果斷采用毛石混凝土擋土墻進行應急支擋，滑坡變形趨勢得以減緩?；碌拇嬖?，對坡腳已建建筑物、坡頂在建建筑物和場區施工人員構成嚴重威脅，對滑坡進行治理刻不容緩。本文就滑坡的變形特征，采取的必要勘察手段，對滑坡穩定性進行評價，提出治理方案。

1 工程地質條件

邊坡區屬于單斜地貌，自然坡度20°～30°，原為農耕作區及荒地，經平場后坡頂平臺標高1446.5m，坡腳平臺標高1430m，相對高差16.5m，切坡邊坡位于坡腳平臺靠山側，邊坡長80m、高7.5m，根據地質作圖要求［1］，制作勘察平面圖見圖1。

圖1 勘察平面圖

邊坡場地位于揚子準地臺黔南臺陷貴定南北向構造變形區南側，附近未見構造斷裂帶，發育兩組典型節理裂隙，裂隙產狀為54°∠65°和267°∠80°，巖層產狀為175°∠17°，為順層邊坡。邊坡中部為泥盆系中統獨山組宋家橋段（D2ds）淺黃色中厚層狀石英砂巖、中風化泥質灰巖，層狀結構，塊狀構造，巖石較破碎，節理裂隙較發育，巖芯呈塊狀、短柱狀，鉆探時該層鉆進較困難，層厚2.2m～9.2m，平均厚6.3m，該層分布連續。下部巖層為中風化泥質灰巖，灰、深灰色，層狀結構，塊狀構造，節理裂隙較發育，巖芯多呈短柱狀、柱狀，該層頂部局部溶蝕裂隙由粘土填充，鉆進深度5m～12.6m，層厚未揭穿，分布連續穩定。

2 水文地質條件

邊坡地段的地下水主要受地表降雨量補給，最少年降雨量868mm，最多年降雨量1968mm，年平均降雨量1445.5mm，雨季主要集中在5-8月，約占全年降雨量的70%；多年日平均降雨量3.96mm，多年日最大降雨量307.4 mm（2000年6月8日），年平均相對濕度79%。地表水徑流方向自高向低流，流經邊坡區域，向坡腳排泄，滑坡發生時間為2016年12月8日，正值枯水期。

3 邊坡變形特征

根據地面調查，坡頂地面可見6條明顯裂縫：裂縫1長15.8m，走向約42°，貫穿兩段墻體；裂縫2長35m，走向約69°，貫穿1棟在建建筑物；裂縫3長67m，為滑坡后緣主裂縫，起始段為滑坡右邊界，走向約45°，中段與裂縫1貫通后向東南彎折，走向變為120°，與裂縫2交匯后走向變為74°繼續延伸；裂縫4長14.7m，走向141°，為滑坡左邊界；裂縫5長10.4m，走向75°，位于坡口后側；裂縫6長23m，走向右17°過度到75°，位于滑坡左側前部。

根據詳細勘查，邊坡滑面位于中風化砂巖層中，滑動面為泥化夾層軟弱面?；麦w平均長75m，寬約80m，均厚約5m，方量約為3×104m3，為淺層小型土質滑坡，滑動方向170°。

4 邊坡巖體物理力學指標

4.1 室內試驗

邊坡滑面位于中風化砂巖層中，受層面和多組節理面共同作用，結構面結合差，結構面組數大于3組，巖體破碎，取28件中風化砂巖作室內重度、抗壓和抗剪試驗，物理力學指標見表1。

表1 物理力學參數指標表

4.2 現場大剪試驗

現場直剪試驗?；瑒用鏋槟嗷瘖A層軟弱面，在現場作了6組大型直剪試驗，其中3組在天然狀態下試驗，3組在飽水狀態下試驗，見圖2，現場大剪試驗結果見表2。

表2 現場大剪試驗結果表

圖2 現場大剪試驗

5 邊坡穩定性分析

5.1 邊坡穩定性

模擬在滑坡發生時，未進行反壓支擋，邊坡處于自然釋放狀態，巖體指標取上述值，按照《建筑邊坡工程技術規范》GB50330-2013規定，一級永久性邊坡，穩定安全系數1.35，采用平面滑動法計算，邊坡穩定系數0.548＜1.35，邊坡不穩定，結論和現場情況吻合。

5.2 支護體系分析

支護體系采用動態設計法［2］，若在坡體下部應急擋墻上設置格構錨索，存在的隱患是坡面巖體破碎，毛石混凝土擋墻的抗壓能力不能保證，在錨索張拉應力下坡面巖體易擠脫、潰散，從而導致錨固體系失效?！斑吰录庸坦こ痰脑瓌t一般為固腳強腰，即穩固坡腳，加強坡面防護［3］”，經過試算，若在坡腳設置一排支擋體系，則剩余下滑力接近1600kN/m，支擋尺寸過大的同時，坡頂處房屋局部滑塌的隱患不能徹底消除。因此，采取兩排抗滑樁支擋的思路，“后、前排樁上坡體壓力均呈兩端小、中間大的拋物線形型分布模式，其峰值點均位于受荷段中點以下相對靠近滑面位置”［4］，支護斷面圖見圖5。

圖5 支護斷面圖

（1）在滑坡中部已建兩層磚房前布置第一排支擋，保障磚房安全性，安全系數取1.35，計算出第一排支擋處的剩余下滑力。

（2）計算毛石混凝土擋土墻能夠提供的抗力。毛石擋土墻頂寬7m，底寬2m，高6m，基底傾角0°，基地摩擦系數0.5。根據滑坡監測數據顯示，應急毛石混凝土擋土墻施工后，滑坡變形值收斂。按《建筑邊坡工程技術規范》GB50330-2013-11章計算抗滑移和抗傾覆，據此迭代求得毛石混凝土擋墻能提供的抗滑力為360kN/m。

（3）第一排支擋以上的剩余下滑力不再考慮，考慮毛石混凝土擋土墻提供的抗力，計算下部滑體的穩定性是否滿足要求，若不滿足，則再對下部坡體進行第二排支擋，經計算，該段不穩定，計算出第二排支擋處剩余下滑力。

根據反復迭代和試算，設置四種類型的抗滑樁較為經濟合理，分級支擋處剩余下滑力見表3。

表3 支擋處剩余下滑力表

6 結論

（1）在工程切坡后，應嚴格遵循先設計后開挖，并逆作法施工。

（2）邊坡頂部在建的房屋基礎應該放置于邊坡潛在破壞面以下。

（3）坡體出現變形跡象后，應急處置措施必須首先考慮邊坡整體穩定。經過監測數據顯示，本案例證明，第一時間采取坡腳毛石混凝土反壓，效果好。

（4）在確保邊坡整體穩定性后，在淺基礎的前端再次支擋是十分必要的。