某临时边坡滑坡事故分析及处理

翟运琼，陆 江，温先谦

（南宁市建筑规划设计集团有限公司，广西 南宁 530002）

建筑场地周边人工填土形成的大型边坡与在天然地质条件下形成的边坡存在诸多差异，为了将边坡设计做到技术先进和安全可靠等［1］，边坡设计完成后对边坡的实际使用过程的跟踪与反馈显得尤为重要。文章对广西某大型临时边坡滑坡事故原因进行分析，为避免边坡工程发生类似滑坡事故提供参考。

建设项目北面和西面分别为相邻小区道路及市政道路，其场地高差不大于2 m。项目东北凹角处、东面和北面为人工填土造成的临时边坡；
由于建设场地有限，施工单位将施工人员宿舍及办公场所设置在建设用地红线外的东北凹角处，地面标高为 97.2 m，坡顶标高为 111.2～113.2 m，边坡高度为15～16 m，放坡坡率为1∶1.5，分3级放坡，中间设置2个平台，平台宽度为3 m（以下简称边坡1）；
建设场地用地红线东面的地面标高为 89.7～90.1 m，坡顶标高为 106.9～113.2 m，边坡高度为 17.2～23.1 m，放坡坡率为1∶2.5，未分级（以下简称边坡2）。东面地面标高为89.2 m，坡顶标高为 95.2～97.2 m，边坡高度为 6～8 m，放坡坡率为1∶1.7。临时边坡完成投入使用半年后，项目正在进行建筑物地下室顶板的施工。某日，施工单位发现在项目的施工临时设施东北凹角处附近，也就是边坡1和边坡2的交接处，混凝土面层出现大面积的裂缝，裂缝宽度清晰可见，最宽处有1～2 cm；
监理单位通知设计单位和勘察单位到临时边坡顶对发现的裂缝进行研究讨论，确定裂缝处理方案。翌日清晨7点，混凝土面层开裂处边坡发生大面积的垮塌，边坡混凝土面层脱落面积约200 m2，最宽处为46 m。塌方土层未对施工设施及人员造成损失。施工单位对塌方区域附近施工设施内人员进行紧急疏散并设置临时围挡，防止发生塌方的二次财产及人员损失。当天上午建设单位再次召集参建各方到现场进行讨论研究并给出应急处理措施。

根据建筑物的岩土工程详细勘察报告可知，场地内地层主要由第四系全新统素填土、残积成因的粉质黏土及下第三纪粉砂岩及泥岩组成。场地岩土层的性质及其分布特征分述如下。

素填土①：灰黄色、褐黄色，稍湿～湿，松散状态，为平整场地的新近堆填土，堆填时间小于5年，回填不均匀，欠固结，主要由黏土、风化的粉砂质泥岩、粉砂岩为主回填，局部含少量碎砖块；
未经分层压实，不均匀，揭露层厚为 0.30～18.00 m，平均层厚4.84 m，属高压缩性土。

粉质黏土②：紫红色，稍湿，以硬塑状态为主，局部为可塑，残积成因，切面稍有光泽，无摇振反应，韧性一般，干强度一般，局部夹薄层状粉土、黏土。该层整个场地大部分有分布，层厚 0.50～9.30 m，平均层厚 3.49 m，属中等偏低压缩性土。

粉土③：黄色，稍密，摇震反应中等，无光泽反应，干强度低，韧性差，易被人工扰动，具交错斜层理。场地局部有分布，层厚 0.80～11.50 m，平均层厚 4.89 m，属中等偏高压缩性土。

全风化砂岩④：灰黄、黄色等，坚硬状态，巨厚层构造，含少量黏粒，为第三系全风化层，遇水易松散，极易受扰动，钻进扰动为散砂状，局部可见未风化的原岩结构。场地局部有分布，层厚 1.00～9.10 m，平均层厚 4.24 m。

强风化粉砂质泥岩⑤：紫红色、浅黄色、青灰色，稍湿，坚硬状态，强风化，泥质结构，厚层状构造，内含钙铁胶结物。手搓有砂感，晒干易开裂。岩芯多呈短柱～长柱状，采取率约70%。该层在场地内局部有分布，揭露厚度为 0.70～11.20 m，平均层厚 5.38 m。岩石坚硬程度等级属极软岩，岩体完整程度为较完整，岩体基本质量等级为Ⅴ级。

强风化粉砂岩⑥：紫红色、浅黄色、青灰色，稍湿，坚硬状态，强风化，粉砂质结构，厚层状构造，内含钙铁胶结物。该层遇水及回转钻进扰动后呈散体状，局部呈短柱状，钻进速度快。该层在场地内均有分布，揭露厚度为2.00～21.00 m，平均层厚 7.96 m。岩石天然单轴抗压强度平均值为 0.79 MPa，标准值为 0.70 MPa，岩石坚硬程度等级属极软岩，岩体完整程度为破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级。

场地主要岩土层参数建议值见表1。

表1 主要岩土层物理力学指标参数建议值

3.1 边坡地形地貌及物理力学性质

项目的施工临时设施东北凹角处的附近，也就是边坡1和边坡2的交接处的边坡土层主要由素填土①、粉质黏土②、粉土③、全风化砂岩④、强风化粉砂质泥岩⑤等组成，垮塌段主要发生在素填土①、粉土③高度范围，全风化砂岩④、强风化粉砂质泥岩⑤高度范围内土层均未见滑坡垮塌，只是由上部滑坡产生的土体冲垮了喷射混凝土护坡面层。素填土①为平整场地的新近堆填土，堆填时间小于5年，回填不均匀，欠固结，主要由黏土、风化的粉砂质泥岩、粉砂岩为主回填，局部含少量碎砖块，在坡顶混凝土护坡面层开裂渗水的情况下必然导致土层的土压力不断增加，混凝土护坡面层开裂裂缝越来越大也必然促使渗水日益严重。粉质黏土②和粉土③场地局部有分布，在填土①和强风化粉砂质泥岩⑤、强风化粉砂岩⑥交接处形成受力薄弱层，在上层滞水的长期软化下，实际物理参数必然逐渐降低，导致边坡产生蠕动变形，加剧了混凝土护坡面层裂缝宽度的扩展。雨水冲刷通过裂缝渗入土层，引起边坡土体的物理力学性质特征的变化是边坡滑坡的主要内在原因。

3.2 施工质量原因

对于边坡1和边坡2交接处的边坡坡率，施工单位并未按设计图纸上标注的边坡2的坡率1∶2.5进行施工，而是简单地在施工过程中将交接处的坡率按边坡1的坡率1∶1.5的基础上进行削坡，实际坡率比坡率1∶2.5要大，尤其是交接处素填土①的实际坡率是不满足边坡受力计算要求的。因此，边坡1和边坡2交接处的滑坡处的土层其实在边坡完工后就一直存在隐患，时刻对临时边坡本身受力体系产生破坏作用。

在临时护坡刚刚投入使用时，护坡顶部混凝土面层发现的裂缝都是很小的，而且在护坡顶部的排水沟部分大量出现，说明施工过程中混凝土施工养护不到位，混凝土质量不佳。后期经风吹日晒，混凝土护坡面层因为温度收缩等，导致肉眼可见的裂缝的数量和位置在与日俱增。由于临时边坡的设计使用年限是工程验收通过1年，施工单位对混凝土面层裂缝的修补并不积极，对于建设单位和监理单位的提醒并未在意，导致混凝土裂缝的扩展和增加。同时，边坡上呈梅花形布置间距为2 m的PVC泄水管在实际使用过程中，没有存在任何水渍流过的痕迹，说明泄水孔滤水构造未按图纸施工，泄水管的施工质量不合格，并未真正发挥泄水管的作用，未能将从面层裂缝中下渗土层的雨水及时排出。雨水累积在素填土①中，必然增加边坡的土压力，同时对粉质黏土②、粉土③产生不利作用。因此，施工质量差和施工维护不当问题是引起边坡滑坡的另一个主要原因。

3.3 雨水冲刷原因

雨水冲刷对临时边坡产生的作用包括物理作用、化学作用及力学作用。雨水冲刷对岩土体所产生的3种作用其实是同时进行的，并不是分开进行的，但是主要以物理作用和力学作用为主。雨水的冲刷物理作用主要是改变土层颗粒中矿物组成的结构，进而就会使得土层本体的力学性质发生变化，打破了临时边坡本身具有的短暂的力学平衡，影响了边坡的稳定性，最终导致滑坡事件发生。3种作用的综合表现就是通常泛指的雨水软化性，它指的是在岩土体被水浸后其力学强度降低的特性，各类成因的黏性土层、泥岩、页岩、泥质砂岩等均普遍存在软化特性；
其在实际工程上的具体反映指标就是雨水侵蚀过土层的含水量、压缩模量、孔隙率及其土层的承载力必然比详细勘察布孔钻探取样的试验数据有所降低［2-3］。雨水渗入土层，如果边坡上设置的PVC泄水管能正常发挥作用，则雨水会在重力作用下逐渐排除边坡土层，既能达到削弱雨水对土层化学和力学变化的影响，又能尽量减轻水土共同作用对边坡受力体系的增压作用。可见，边坡上的PVC泄水管等排水措施是否能正常发挥作用，也是边坡能否正常工作的有效保证手段之一。

在边坡滑坡的前一天，监理单位通知设计单位和勘察单位到临时边坡顶对发现的大面积大裂缝进行研究讨论，确定裂缝处理方案时，施工单位同意连夜在边坡面层开裂处铺设塑料薄膜防止当晚雨水的冲刷和侵蚀。当天夜晚，南宁地区下了一场持续几小时的小雨后，翌日清晨7点，边坡1和边坡2的交接处发生了滑坡。因此，雨水渗漏到土层是引起边坡滑坡的另一个外部诱因。

3.4 边坡勘察资料存在的不足

《岩土工程勘察规范》对边坡工程勘察有明确的要求，而且特别是要对大型边坡应进行监测，目的是为边坡设计提供参数，检验措施的效果和进行边坡稳定的预报［4］。《建筑边坡工程技术规范》适用于高度不小于15 m的土质边坡，对高度大于15 m的土质边坡，该规范要求除符合规范的相关规定外，还应进行边坡专项勘察和专项设计，采取有效、可靠的加强措施［1］。因此，边坡勘察资料中缺乏残余内摩擦角和内聚力标准值的相关取值，对边坡出现危险时如何采取有效应急措施的判断是缺乏的。但是，这个不足不是导致边坡滑坡的主要原因，与本次边坡滑坡的发生没有必然的联系。

4.1 边坡的稳定性评价和处理

根据现场情况揭示，边坡1和边坡2交接处素填土①已经产生大面积的滑坡，局部夹杂少量的粉质黏土②、粉土③，现场滑坡后的坡率与原来边坡2的设计放坡的坡率接近，但是依然要高于原来边坡2的设计坡率，参建各方认为此处滑坡依然存在二次滑坡和塌方的危险，因此要求施工单位在边坡修复前临时围挡范围内的施工设施暂时隔离，不能擅自使用，以防二次滑坡和塌方造成人员生命和财产损失。抢险的施工设备必须严格按照边坡2的设计坡率进行施工，即先对边坡顶部进行削坡，再将边坡底部滑坡填土方后堆积的残余土方运走。最终修复后的边坡坡率应满足原边坡2的设计坡率。对于混凝土面层被拉裂甚至面层被滑坡塌方土方下滑破坏混凝土面层后裸露的全风化砂岩④和强风化粉砂质泥岩⑤，目前暂时还能保存原有边坡受力状态，但是必须尽快重新覆盖喷射混凝土面层，防止土层被雨水冲刷，引发更大面积的边坡滑坡或塌方。

为了减少土方开挖运输量，施工单位提议采取高压旋喷桩或者注浆加固的方式对原来不符合边坡2的设计坡率的土体进行加固，提高该部分的土层参数，以满足受力需要。在实际施工过程中，无论是高压旋喷桩或者注浆加固的方式对土层的增强作用都需要一段有限的时间产生作用，边坡土层在受力损伤的状态中并不能通过这两种方式进行自我修补或者增加［5-6］。同时，施工机械施工作业对边坡土层也是会造成震动损伤的。因此，这两种加固方案均未取得其他参建单位的认可。各参建单位会议结论是坚持要求施工单位采取削坡后重新维修边坡的方案进行抢险加固。

4.2 加强边坡监测

各参建单位要求边坡位移监测单位提高对整个边坡的监测频率，尤其是滑坡区范围及周边位置的监测数量及监测频率应增加，由原来的7天1次改为1天1次，滑坡区范围及周边位置的监测频率则为1天2次，并随时向各参建单位汇报监测数据结果，以随时应付突发情况。重点监测边坡顶部水平位移和竖向位移，并增加混凝土面层的典型裂缝发育情况的数据监测，以反馈边坡的受力动态。施工单位的抢险治理边坡施工也必须在有效避免边坡二次滑坡或者垮塌的前提下方可有序开展，以保证施工人员和机械的安全。

此次大型临时边坡局部滑坡事件的主要原因是施工单位边坡施工质量不到位，没有正确掌握设计单位图纸的要求并按图施工。施工单位在临时边坡的使用和维护过程中麻痹大意，没有及时对混凝土面层的裂缝进行有效修补和控制，忽视了混凝土面层开裂和雨水冲刷对边坡土层受力状态的削弱和破坏作用，最终导致临时边坡局部滑坡。虽然边坡规范明确要求超过限定高度的边坡要进行专项勘察和专项设计，建设项目质量监督管理部门工作重点也是检查施工质量和安全，但是临时边坡实际施工过程和使用过程中缺乏必要而有效的监管和监控，施工过程和施工质量存在一定隐患，需要行政执法部门管理人员以后加大对相关类似工程项目建设的监管力度。

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