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摘要：本文以某红层地区浅表层滑坡为研究对象，介绍了该滑坡的基本特征，分析了变形特征、成因机制及稳定性分析，得出在红层地区浅表层滑坡处治中抗滑桩的实用性。对于指导相关人员防灾减灾工作，具有重要的现实意义。

关键词：滑坡;稳定性分析;抗滑桩

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Abstract：This paper takes a shallow surface landslide in red layer area as the research object， introduces the basic characteristics of the landslide， analyzes the deformation characteristics， formation mechanism and stability analysis， and obtains the practicability of anti-slide pile in the treatment of shallow surface landslide in red layer area. It is of great practical significance to guide related personnel in disaster prevention and mitigation.

Keyword：Landslide; Stability analysis; Anti-slide pile

0  引言

我国是地质灾害多发国家[1]，红层地区因其特殊的岩体结构为滑坡高发易滑区域，红层岩层以砂岩、泥岩、页岩为主，在西南地区主要为侏罗系岩层。在内外动力的构造作用、浅表层风化作用和连续强降雨作用下，红层砂泥岩易发生泥化、软化，导致岩土体抗剪参数急剧下降，引起边坡失稳，红层地区滑坡造成经济损失巨大[2]- [5]。因此，研究红层地区滑坡发育特征与防范措施，对于指导相关人员防灾减灾工作，具有重要的现实意义。

本文以我国西南地区某红层浅表层滑坡防治工程为例，对滑坡成因、处治方案和治理设计进行了探讨，希望为将来类似工程起到一定的参考和借鉴作用。

1 滑坡概况

1.1地形地貌

该滑坡位于乐山地区某河左岸某村，相对高差35m，坡度变化较大，约5～30°，呈阶梯状，前缘、后缘及台地之间交接部位较陡，发育多条“V”型冲沟，深度1～10m。滑坡区纵向长约110m，横向宽约200m，面积约1.7×104m2，平均厚度约10m，体积约17×104m3。

1.2气象水文

该区域属亚热带季风气候区，春早、夏热、秋雨绵绵、冬暖而多雾，无霜期长，气候温暖湿润，雨量充沛。多年平均气温16.6℃～18.7℃，极端最低气温-4.5℃（1961年1月17日），极端最高温42℃（1961年7月24日），相对湿度80%左右;年降雨量1149.3～1213.5mm，其中5～9月降雨量占全年降雨量的70%，9月份出现高峰值，占全年降雨量的15.6%，冬季（12月至次年2月）降雨量最少，仅占全年降雨量的4.2%，日最大雨量220.5mm（1982年7月11日），三日最大雨量357.7mm。根据当地水文资料，设计暴雨强度为0.153mm/min。

1.3地层岩性

勘察区地层由坡积物、滑坡堆积物及侏罗系上统沙溪庙组（J2s）组成。坡积物（Q4dl）：厚约1～3m，为紫红色粉质粘土夹块碎石，块碎石直径0.1～0.5m，含量约15%～20%，主要分布于山间凹地、平台及斜坡坡脚地带。滑坡堆积（Q4del）：粘性土夹碎石或碎块石夹粘性土，厚度不均，约5m。

1.4滑坡边界特征

滑坡后缘处于陡坡上部的平缓台地与田坎交界处为界，陡坡上部平缓处可见地面裂缝;前缘直至坡脚;两侧以冲沟为界。

滑坡范围内，田地里可见长度约50m，宽约3-5cm裂缝，走向185°;某居民住宅地坪可见裂缝长7.0m，宽宽1～3cm，走向175°，地面下沉约2～10cm，该裂缝于2004年9月出现，以后逐年加宽;某居民房屋可见拉张裂缝、地面裂缝等现象，裂缝走向约195°。

1.5滑体物质组成

含碎块石粉质粘土：表层为耕植土，含少量碎石及植物根系，褐黄色～褐红色，硬塑～～可塑状，结构略显松散，韧性干强度中等，刀切面稍有光泽，碎石主要成分为强风化砂岩，棱角状，粒径0.2～0.5cm，块石主要成分为砂岩，棱角状，直径0.3～3m不等。该层土石比一般8：2～7：3，大重度平均值为19.68KN/m3。

块碎石土：紫红色、褐色、灰色，块石主要成分为砂岩，偶见中风化泥岩，碎石主要成分为强风化砂岩，块碎石间充填有褐黄色～红棕色，粉质粘土呈可塑～硬塑状，结构较密实。该层土石比一般4：6～2：8，重度平均值为20.80kN/m3。

1.6滑带特征

滑带土为含碎石角砾粉质粘土，呈紫红色、褐黄色，褐灰色，厚0.1～0.3m。粉质粘土以可塑状为主，局部呈软塑状，干强度中等，韧性中等，手捻滑感明显。分布在滑体底部与基岩接触面之间。其主要物理力学指标如下：

1.7滑床特征

滑床为侏罗系中统上沙溪庙组中风化砂岩，较完整，强风化层基本不可见。砂岩天然重度23.23～25.19kN/m3。

1.8滑坡潜在危害

危害人数为350人，可能直接经济损失约450万元。

2. 滑坡推力计算

2.1等级划分、工况及安全系数

由于该工程危害人数大于250人，直接经济损失为450万元，所以该滑坡为Ⅰ级防治工程。

2.2剖面划分

本次计算的目的是为滑坡的稳定性评价及治理设计提供依据，根据该滑坡形成机制，在进行稳定性分析计算时，主要考虑地震对滑坡体的影响，考虑的荷载主要有：滑坡体自重。因滑坡区地震基本烈度为Ⅶ度，计算时须考虑地震力的影响，计算采用传递系数法。

2.3计算结果

滑坡推力计算采用的是规范规定的剩余下滑力传递法。滑坡推力计算中设计安全系数K，考虑该滑坡的重要性及危害性，选取如下：

滑坡体剩余下滑力计算结果表明，该段滑坡在天然状态下处于稳定状态，而在地震工况下处于基本稳定状态。

该滑坡演化过程大致可分为两阶段：一是初期变形阶段，在长时间高强度降雨过程中，坡脚在雨水浸泡下，岩土体软化，力学强度降低，导致路基边坡发生不明显的沉降开裂;二是加速变形阶段，连续强降雨形成的地表水灌入裂缝，导致路基填土饱水，物理力学强度（C、ϕ值）降低，最终发生滑动变形[5]。作用在抗滑桩上的设计滑坡推947.57KN，剩余抗滑力为309.93KN从桩顶引直线到滑坡后缘顶角度为17.45°<20°（滑体土内摩擦角），可知滑坡体不会冒顶破坏，在将桩设在10～11条块之间，并且可知在设桩后，桩前土体是稳定的。

3.抗滑桩设计

3.1桩的布置

抗滑桩的布置，应注意尽可能利用岩土体本身的潜在强度，以求经济合理。抗滑桩一般设置在滑坡前缘抗滑地段，滑坡体较薄，锚固段地基强度较高，抗滑桩一般设置在滑坡体前沿抗滑地段，桩埋入滑面以下一定深度，实际布置时还要考虑施工场地，施工荷载影响以及治理的目的等因素。抗滑桩布置在在10与11条块之间，距前缘约11.5m，高程约为241.5m。

3.2桩长、锚固长度、桩间距、桩截面形状尺寸

根据以上抗滑桩基本设计原则可拟定抗滑桩参数：桩长：10m，其中，受荷段：5m，锚固段：5m;截面：矩形，长×宽：3×2 m;桩间距：6m;混凝土：C30。

3.3桩的受力计算

根据岩性及地层情况，可知滑床为侏罗系中统上沙溪庙组中风化砂岩，较完整，强风化层基本不可见，从而判断桩底已达到完整岩层，由勘察资料得滑床土地基系数为一常数，采用K法计算，K=1.5×105KN/m3。剖面抗滑桩附近滑体厚度为4.94m，可知抗滑桩满足要求，设计剩余下滑力：947.57KN，剩余抗滑力：153.46KN。

抗滑桩采用C30混凝土，其弹性模量，桩断面为b×a=2m×3m的矩形，截面，截面模量，截面对桩中心的惯性矩  ，相对刚度系数，桩间距L=6m，计算宽度，埋深。桩身受荷段的外力分布采用矩形分布，抗滑桩桩身内力及位移计算结果见图3～图4。

3.4桩的配筋设计

抗滑桩采用C30混凝土，受力钢筋采用HRB400级钢筋配置，箍筋采用HPB300级钢筋配置。

（1）根据设计弯矩计算受力钢筋

弯矩最大处（地面以下4.902m），若结构重要性系数取1.0，混凝土保护层厚度取80mm，考虑为单排布筋，则截面有效高度约为，受压区高度，受力钢筋面积：

选取，满足要求，可2根一束，共10束布置于受拉侧。

（2）根据设计剪力配箍筋

从图中可知，桩身剪力极值位于滑面处（地面下5m）的4764.66KN，和地面下7.916m处的7392.42KN。结构重要性系数取1.0，设计先按4900.98KN考虑。

从桩身剪力分布可知，桩身混凝土既能抵抗剪力。因此不需要计算配筋，该桩箍筋可按构造要求取配置。

上述计算出的纵向受力钢筋布置于截面受拉一侧;受压侧布置构造钢筋以形成钢筋骨架，此处选10根HRB400级。另外各选8根HRB400级布置于抗滑桩两侧边。

4结论

本文通过对该滑坡的成因分析和处治设计，得出以下结论：

（1）文章介绍了滑坡的基本特征，分析了变形特征、成因机制及稳定性分析和论证了抗滑桩支挡措施处治该类滑坡的可行性。

（2）以抗滑桩为主要支挡措施处治红层砂泥岩区浅表层覆盖层处治效果较好。

参考文献

[1] 郑颖人. 边坡与滑坡工程治理[M].北京：人民交通出版社， 2010.

Zheng Y R.Engineering Treatment of Slope & Landslide[M]. Beijing： China Communications Press， 2010.

[2] 钟卫平. 某高速公路顺层岩质边坡失稳机理分析及加固措施研究[J]. 公路工程， 2020， 45（16）： 250-254.

Zhong W P. Instability Mechanism Analysis and Reinforcement Measures of a Rock Layer Slope in a Highway[J].Highway Engineering， 2020， 45（16）： 250-254.

[3] 张倬元，王士天，王兰生.工程地质分析原理（第二版）[M]. 北京： 地质出版社. 2009： 25-87.

Zhang Z Y， Wang S T， Wang L S， et al. The Principles of the Engineering Geology[M]. Bering Geology Publish House， 2009：25-87.

[4] 张群，许强，易靖松，等.南江红层地区缓倾角浅层土质滑坡降雨入渗深度与成因机理研究[J].岩土工程学报，2016，38（ 8） ： 1448-1455.

ZHANG Qun， XU Qiang， YI Jingsong，et al.Rainfall infiltration depth and formation mechanism of slowinclination

soil landslides in Nanjiang[J].Chinese Journal of Geotechnical Engineering，2016， 38 （ 8 ） ： 1448-1455.

[5]李江， 许强， 胡泽铭，等. 红层缓倾角土质滑坡发育环境、分布规律及影响因素研究[J].科学技术与工程，2014，14（ 12） ： 88 -93.

LI Jiang， XU Qiang， HU Zeming， et al.tudy ondvelopment environment，distribution characteristics and factors of soil landslides on low： angled rockformation of red bed[J].Science Technology and Engineering， 2014， 14（ 12） ： 88-93.

作者简介：张泽坤（1980-），男，四川彭州人，硕士研究生，高级工程师，注册道路工程师，咨询工程师，主要从事道路设计、规划工作，