首页注释：本案例旨在深入探讨土石混合料滑坡这一地质灾害的成因、特性及其工程治理措施，以重庆市万州区长江右岸的团石板滑坡为例，为相关领域的研究人员、工程师及政策制定者提供理论参考与实践指导。作者：强跃，男，汉，工学硕士，教授(三级)，硕士生导师，主要从事三峡库区地质灾害防治研究，工作单位：重庆三峡学院。在此特别指出，本案例仅用于教学，在编制过程中参阅了前人成果，收集了部分单位一线资料，在此致以衷心的感谢和美好的祝福，若涉及侵权，请联系删除，QQ邮箱：652344220@qq.com。
摘要：土石混合料滑坡作为一种常见的自然灾害，其发生往往伴随着巨大的破坏力和不可预测性，对人民生命财产安全、交通设施、生态环境等构成严重威胁。因此，科学合理地制定并实施滑坡治理措施，对于减轻灾害损失、保障社会经济发展具有重要意义。
关键字：土石混合料，损伤，工程治理
引言：土石混合料滑坡是指由土、石、碎屑等混合体组成的斜坡在重力、水、地震等自然因素作用下，失去稳定而沿斜坡向下滑动的现象。其成因复杂，涉及地质构造、岩土性质、水文气象等多个方面。
背景介绍：三峡库区乃至中国西部山区，由岩质边坡崩坡积物、残坡积物、滑坡堆积等组成的土石混合料在泥石流、地质滑坡等浅表生灾害中十分常见，同时地层采用爆破、机械开挖等施工方式也会形成大量土石混合料。例如位于重庆市万州区长江右岸的团石板滑坡(图1)，地面标高140～260m，最大高差约120m，常年受库水位反复湿润，在2020年6月持续强降雨作用下发生滑坡。团石板滑坡主要由粘性土夹砂岩、泥岩碎块组成，土石比6：4～5：5，属于典型的土石混合边坡。
内容：
一、团石板滑坡概况
1.1团石板滑坡地形地貌
团石板库岸滑坡紧邻长江，常年受库水位周期性饱水循环影响。位于长江左岸，滑坡区地面高程145～245m，滑坡前部在175m库水位线以下。滑坡区位于长江左岸斜坡地带，所在斜坡上至陡崖根脚，下至长江水线处，地面倾向132～142°，总体倾向140°；滑坡滑面坡度在20～30°之间，整体平均约25°；滑坡区地面标高145～245m，高差约100m。滑坡区呈凹槽地形，两端高，中部低，为区域地表水汇集及排泄区，对滑坡稳定性不利。滑坡位置见图2，滑坡地形地貌见图3。
图1团石板滑坡
图2团石板滑坡
图3团石板滑坡全貌及边界
1.2团石板滑坡工程地质概况
团石板库岸滑坡为古崩滑堆积体，平面呈“箕”形，纵向长度约175m，横向宽度约为200～300m，滑坡平面面积约4.5×104m2，滑体厚度分布不均，约为5～50m，平均厚度达到25m，滑坡体积超过110×104m3，属深层大型土质滑坡。
滑坡周界较明显，前缘主要位于库水位变动带及淹没区，前缘最低标高145m。滑坡后缘临近岩质陡崖，高程为245m。整个滑坡相对高差约100m。土层与岩层临界接触面为潜在滑面，主滑方向为140°；次级滑坡平面也呈“箕”形，坡面高程在145～227m之间，相对高差82m，滑坡横向宽度在220～300m间，纵向长度为130m，面积达到3.5×104m2，平均厚度约为10m，滑坡体积超过35×104m3，属中层中型变形体。中后部含块碎石粉质粘土与块碎石土界面为主要潜在滑移面，前部土岩接触面为潜滑面，主滑方向140°。中部滑移形区平面大致呈倒置“U”形，纵向长度为110m，横向长度为70m，面积为0.70×104m2，平均厚度约为9m，滑坡体积达到6×104m3，滑移方向140°。团石板滑坡平面形态及变形分区示意图如图4所示：
图4团石板滑坡平面形态及变形分区示意图
1.3团石板滑坡物质组成及结构特征
团石板库岸滑坡主要由碎石粉质黏土及碎块石土组成。碎石粉质黏土主要分布于滑坡区土层中上部，黏性土一般为黄褐、灰黄，呈现可塑－硬塑状，切面较光滑(图2.4)。土层夹30%～50%砂岩及少量泥岩碎石及角砾，块碎石粒径一般为10～50cm，部分超过50cm，呈棱角、次棱角状，较硬。土层中混有较多砂岩孤石，一般直径80～200cm，个别达直径3m以上，岩质坚硬。土层结构一般较密实，本层厚度一般5～15m，平均厚度约10.50m。块碎石土主要分布于土层中下部，靠近北西侧厚度较大，向南东侧则较薄或无分布。该土层多呈红褐、紫褐色，结构中密或紧密，主要由泥岩、砂岩块石碎石组成，夹有少量粘性土(图2.5)。块碎石成分以泥岩为主，夹杂少量砂岩，一般粒径5～40cm，部分达40～90cm甚至大于90cm，块碎石呈棱角、次棱角状。粘性土及碎屑含量10～30%，多系泥岩块碎石风化形成，一般呈可塑～硬塑状，粘性土砂质及角砾含量较少。
值得注意的是上部含块碎石粉质粘土中也局部集中有块碎石土分布，在块碎石土层中局部也有黏性土夹碎块石，个别钻孔揭露块碎石土层底部有可塑～硬塑状粘性土夹泥岩角砾、碎石，系泥岩块碎石风化、泥化形成。
图5钻孔揭露含块碎石粉质粘土
图6钻孔揭露块碎石土
二、团石板滑坡成因分析
2.1地质条件
地质条件是滑坡发生的内因，主要包括地层岩性和地质构造两个方面。
地层岩性：团石板区域的地层岩性复杂，可能包含粘性土、黄土、堆积土等易滑地层，以及砂泥(页)岩组、片岩、板岩等变质岩组。这些岩、土结构松软，抗剪强度和抗风化能力较低，特别是在水的作用下，其性质容易发生变化，从而增加了滑坡的风险。
地质构造：地质构造对岩土体的完整性具有破坏作用，形成了各类不连续的结构面，如断层、节理等，这些结构面为滑坡的发生提供了潜在的滑动面。同时，构造破碎带和软弱岩层也是滑坡发生的重要控制因素。
2.2降雨影响
降雨是诱发滑坡的主要外因之一。在连续性降雨或暴雨期间，雨水大量渗入土石混合体中，导致土石混合体的含水率增加，土体被泡软泡透，强度显著下降。由于基岩和土石混合体的渗透系数相差较大，雨水容易在基岩面附近积聚，形成静水压力，进一步削弱了岩土体的强度。当下滑力大于抗滑力时，边坡就会失稳破坏，形成滑坡。
2.3土石混合料的结构特性
土石混合料是由土、石料与空气所组成的三相体系，其结构特性对边坡的稳定性具有重要影响。根据土石混合料的结构组成，可以将其分为悬浮密实结构、骨架密实结构和骨架孔隙结构三种类型。
悬浮密实结构：此类结构石料含量较少，土含量高，粗石料被土颗粒分开悬浮在细颗粒之中，不能形成骨架结构，其压实特性与纯土类似，稳定性较差。
架密实结构：土石的含量适中，粗石料间能够搭建成骨架结构，有土颗粒与细石料填充，主要发挥胶结作用，此结构的混合料稳定度较高。但在特定条件下，如雨水浸泡，也可能发生滑坡。
骨架孔隙结构：此类结构的石料含量较高，土含量偏低，粗石料间的孔隙无法被填满，会产生架空现象，其干密度较低，稳定性相对较弱。在强降雨条件下，这种结构的边坡更容易发生滑坡。
2.4人为因素
除了自然因素外，人为活动也是诱发滑坡的重要因素之一。例如，不合理的开挖、堆载、爆破等工程活动都可能破坏边坡的稳定性，增加滑坡的风险。在团石板区域，如果人类活动未能充分考虑地质条件，盲目进行工程建设，就可能引发滑坡等地质灾害。
三、施工方法及施工工序
治理工程方案主要施工项目有：测量放线、临时拦挡工程、清除危岩、钢管架临时支撑、C25/C30混凝土支撑嵌补、锚杆锚固、挂网喷射混凝土防护、主动防护网等。
灾害体治理工程总体施工顺序：水平方向上，自东南向西北治理施工；垂直方向，自上而下(除封填支撑外)，先治理施工边坡顶部区域的灾害体，后治理施工边坡脚部的灾害体。
3.1测量工程
3.1.2成立施工测量组
组建测量小组，配置专业测量人员，研究设计成果资料和坐标点、高程点分布情况，编制测量方案，做好测量内业准备和仪器校验工作；
3.1.2使用仪器；全站仪、水准仪。
3.1.3建立坐标，高程控制网。
根据业主提供的坐标、水准点，经复核无误后，做好记录，保存测量成果资料，对全线坐标点、水准点进行加密布设，并由技术负责人复核无误后，进行加固保护；
3.1.4测量放线
会同业主、监理，用全站仪和水准仪等仪器，首先定出范围拐点，并对其孔位进行布置，再定出细部水沟轴线、锚杆孔位等分项工程的位置，并及时形成资料。
放样工作完成后，技术负责人组织有关人员对主要的孔中心点、关键范围拐点以及定位复核点，按其精度要求复核，复核无误后，提供施工现场的放样资料，报监理工程师校对，并由监理工程师书面下达调整或实施通知书后，该工程才能动工。
3.2清除危岩、松脱岩体及孤石
3.2.1清除采用人工方式清除。
3.2.2清除危岩体及松脱岩体时在危岩体外侧搭设脚手架，脚手架底部应放置在崖下稳定性好的位置。
3.2.3由于危岩体位于居民区附近，在清除危岩体时，应保证清除后的岩体不影响周边居民正常生活与生产，必要时应划定安全范围。
3.2.4准备工作：确定地面危岩清除的安全距离，设置安全警示标志，在施工作业期间严禁人员留滞于该区域。特别要严禁车辆进入清除施工影响区域。施工时应在适当位置设置临时支挡等安全防护措施。
3.2.5位于陡崖上的危岩单体采用人工方式清除，清除后的岩块沉落至陡崖下坡体。危岩清除工程应尽可能避免影响周边居民正常生活与生产及车辆行人的通行；危岩体清除后，对可能对周边环境存在影响的岩块应采取措施消除安全隐患。
3.2.6陡崖上的松脱岩体和斜坡上的孤石采用人工清除，应先将岩体破碎分解成体积不大于0.2m3的小块石或条石，岩块转运出场。对体积较大容易发生整体滑移的崩塌块体在清除过程中应先采用钢缆将其锁定，确保其稳定后再进行人工清除。
3.2.7按照动态设计原则，当清除后崖体出现卸荷裂隙，应采取封闭或适当加设锚杆等措施。
3.2.8在清除施工前，应在陡崖下部道路内侧、斜坡上修建临时拦挡结构作为落石防治措施，采用3m高双层竹跳板+钢管架支撑固定。拦挡结构施工时应规整地形边界，清除浮土浮石，需要时回填凹坑，砍伐无特殊保留价值的树木至根部。
3.3主动防护网
3.3.1清除坡面防护区域内威胁施工安全的浮土及浮石，对不利于施工安装和影响系统安装后正常功能发挥的局部地形(局部堆积体和凸起体等)进行适当修整。
3.3.2放线测量确定锚杆孔位(根据地形条件，孔间距可有0.3m的调整量)，在孔间距允许的调整量范围内，尽可能在天然低凹处选定锚杆孔位；当设计目的是加固具有区域性潜在滑动失稳的土质或似土质边坡时，对非低凹处或不能满足系统安装后较好紧贴坡面的锚杆孔(一般连续悬空面积不得大于5m²，否则宜增设长度不小于0.5m的局部锚杆，该锚杆采用直径不小于φ12的带弯钩的钢筋锚杆或直径不小于φ12的钢丝绳锚杆)，应在每一孔位处凿一深度不小于锚杆外露环套长度并能将其容纳在内的凹坑或凹槽。
3.3.3按设计深度钻凿锚杆孔并清孔，孔深应大于设计锚杆长度5cm～10cm，孔径φ90mm，锚杆应尽可能垂直于坡面，且与水平面的夹角不应小于20°；当局部孔位处因地层松散或破碎而不能成孔时，可以采用断面尺寸不小于0.4×0.4m的C25砼基础置换不能成孔的岩土段。
3.3.4注浆并插入锚杆.应采用强度等级不低于M30的水泥砂浆，宜采用灰砂比1：1～1：2、水灰比0.45～0.50的水泥砂浆或水灰比0.45～0.50的纯水泥浆，水泥宜用强度等级不低于32.5MPa的抗硫酸盐水泥，优先选用粒径不大于2.5mm的中细砂。确保浆液饱满，在进行下一道工序前注浆体养护不少于三天。
3.3.5安装纵横向支撑绳，张拉紧后两端各用4个绳卡与锚杆外露环套紧固连接，绳卡间距宜为钢丝绳直径的6～7倍，其U形螺栓应位于尾绳段一侧。
3.3.6从上向下铺挂格栅网，格栅网间重叠宽度不宜小于5cm，两张格栅网间以及必要时格栅网与支撑绳间用φ1.5扎丝进行扎结，当坡角小于45°时，扎结点间距一般不宜大于2m，当坡角大于45°时，扎结点间距一般不宜大于1m(有条件时本工序可在前一工序前完成即将格栅网置于支撑绳之下)；
3.3.7从上向下铺设钢丝绳网并缝合，缝合绳为φ8钢绳，每张钢丝绳网均用一根长约33m的缝合绳与四周支撑绳进行缝合并预张拉，缝合绳两端各用两个绳卡与网绳进行紧固连接(注意：缝合绳不得直接连接到锚杆上)。
锚杆(3m)抗拔力≥50KN、锚杆(6m)抗拔力≥90KN。
万州某土石混合料滑坡工程治理措施分析案例
教学指导手册
教学目的与用途：
1、提升灾害识别与评估能力
教学的首要目的是使学生具备识别土石混合料滑坡的基本能力。通过理论学习，学生能够理解滑坡的成因、类型、影响因素及其危害程度。同时，通过案例分析，学生能够学会评估滑坡的潜在风险，包括滑坡发生时可能造成的直接经济损失和间接社会影响。
2、掌握治理工程的设计与实施方法
教学的核心目标是让学生掌握土石混合料滑坡治理工程的设计与实施方法。这包括从前期勘察、方案论证到施工管理的全过程。学生需要学习如何根据滑坡的具体情况和地质条件，选择合理的治理措施，如抗滑桩、抗滑挡墙、排水工程等，并进行详细的设计计算和施工组织。
3、培养综合分析与决策能力
滑坡治理工程涉及多个学科的交叉应用，如地质学、力学、水文学等。因此，教学还需要培养学生的综合分析和决策能力。学生需要学会综合考虑技术可行性、经济合理性和社会环境因素，制定出最优的治理方案，并能够在施工过程中灵活调整方案，以应对可能出现的各种复杂情况。
教学内容：
1、滑坡基础知识：首先，需向学生介绍滑坡的基本概念、分类(如按物质组成可分为土质滑坡、岩质滑坡及土石混合料滑坡等)、形成条件(如地形地貌、地质构造、水文地质条件等)及危害性。
2、土石混合料特性：重点讲解土石混合料的物理力学性质，包括颗粒组成、含水量、渗透性、抗剪强度等，以及这些特性如何影响滑坡的发生与发展。
3、地质力学原理：介绍滑坡发生的力学机制，如重力作用下的土体剪切破坏、地下水对滑坡的促进作用等，帮助学生理解滑坡形成的深层次原因。
启发思考题：
1.如何构建有效的社区参与机制，提高居民对滑坡防治的认知和参与度？
2.如何优化滑坡长期监测体系，确保数据的准确性和时效性？
建议课堂计划：
时间安排：根据教学需要，整个案例课的课堂时间控制在6学时，以便比较充分地了解案例所涉及的知识点，以下是根据课程时间进度安排的课堂学习计划。
课前计划：发放案例材料，提出课后思考题，请学生在课前完成阅读和初步思考。
课中计划：课堂前言，明确该案例主题(20分钟)；案例讲述，案例总体介绍，引导学生分析和认真学习该案例的理论知识点，并提出思考题(120分钟)；分组讨论(20分钟)；小组发言(20分钟一个小组，4组)；案例总结：包括案例中的关键知识点，以及如何运用理论知识去分析和解决实际问题(30分钟)。
课后计划：通过案例分析和总结，使学生掌握案例相关知识，然后布置相关作业，以论文或者报告形式写出案例分析，并对难点和易错点可以进一步研究。
参考文献：
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