8.8.1 工程概况与地质条件
王家湾滑坡位于湖北宜昌至巴东高速公路巴东县溪丘湾镇白湾村王家湾境内，王家湾大桥位于滑坡前缘，滑坡前缘对应路线起止施工桩号为ZK144+ 070～ZK144+345。2009年11月，施工单位在对桥桩基施工中发现，7～13号桥桩基护壁出现开裂，坡体中上部便道挡墙发生倾倒变形，同时对上部住户进行调查发现，坡体上部多户房屋出现变形、地基下沉等病害。
图8－54王家湾滑坡施工期全景
8.8.1.1 地形地貌
滑坡区属构造剥蚀中低山斜坡地貌区，区域内峰顶标高1200～1300m，沟底标高600～610m，滑坡后缘高程约880m。沟谷狭长，沟底平缓，近东西向展布。在建公路沿该狭长冲沟南岸坡中部展线，展线坡面冲沟发育，凹沟、凸坡相间展布，桥位跨越地形以凹坡地形为主，地面标高670～710m，该凹坡朝北，自然坡角15°～35°，坡面多分布旱地、水田，邻近有居民点集居，YK144+315附近发现一近南北走向冲沟，沟底宽3～5m，切割深约10～20m，冲沟两岸地形较陡，坡角40°～75°。桥位跨越段坡面为农耕区，植被不发育。
8.8.1.2 地质构造
滑坡区位于秭归盆地西翼，上覆第四系崩坡积(Q4e+dl)碎块石、含砾黏土，厚度较大。下伏巴东组第三段(T2b3)灰色微晶灰岩、灰绿色泥灰岩、红色粉砂质泥岩。地层倾向北西340°，倾角44°，与坡面构成斜交～顺向结构型滑坡。
8.8.1.3 地层岩性
根据工程地质调绘、钻探揭露及室内岩土试验结果，本次勘探深度范围内地层主要由第四系地层和三叠系中统巴东组(T2b)粉砂质泥岩夹泥灰岩构成。
8.8.1.4 水文地质条件
滑坡区地表水主要为山间溪沟流水，在建大桥跨越的山间冲沟，为坡面流水汇集、排泄通道，其汇水面积有限，冲沟中季节性有水，旱季多呈干涸状。区内地下水可分为松散岩类孔隙滞水及从岩裂隙水两类。
8.8.2 滑坡设站监测
8.8.2.1 深部变形监测布置
王家湾滑坡体为一古滑坡体，常年存在蠕滑变形，尤其是大桩号段(对应8 #桩～14#桩)，坡体外形呈现为明显的错台阶梯状水稻田和农耕地。2009年11月开始，施工期间王家湾滑坡开始出现较明显的变形，坡体后缘出现多级环向拉裂缝和错台。
自2010年6月开始，监控单位在王家湾大桥左幅6#～14#桥桩左侧约5m位置布置了9个深部变形监测孔，通过监测反映桥桩附近坡体变形情况，以便及时掌握山体的变形规律及滑坡体的下边界桥桩的安全稳定状况。对应监测孔编号为CX01～CX09，测孔信息见表8.44，第一期测孔布置见图8－55。
表8.44王家湾滑坡深部变形监测孔信息表
至2011年5月，因变形量加大，部分测孔测斜管深部被滑带剪断，部分测孔被弃渣掩埋或被施工车辆碾压坏，致使测试不能有效而连续开展，为了能连续跟踪滑坡变形的发展趋势，边坡监控单位相应补钻了13个测孔继续开展二期监测，并加强了对大桩号段重点部位的监测，测孔编号为CXB1－CXB13，测孔说明布置见表8.44和图8－55。
图8－55王家湾滑坡体深部变形监测孔布置示意图
8.8.2.2 一期监测成果分析(2010年6月至2011年5月)
(1)CX01(6#桥桩左)孔位坡体深部变形特征分析:从2010年7月至2011年5月测得的数据处理曲线图8－56中可以看出，最终A、B方向孔口累积位移量增加较大，A方向总变形量为37.3mm，B方向总变形量最大值为6.0mm，早期孔底有水，后期孔内无水。
分析认为:CX01孔孔口滑动方向(A方向和B方向的合成方向，下同)主要在320°～330°之间;该孔内后期较长时间无水，受便道施工车辆推挤，该孔位浅部及表层存在滑移趋势，深部整体变形不大，坡体深部相对稳定。
图8－56测斜CX01孔变形数据分析结果曲线图
(2)CX02(7#桥桩左)孔位坡体深部变形特征分析:从2010年7月至2011年5月期间测得的数据处理曲线图8－57中可知，最终A方向孔口累积位移量较大，A方向总变形量为90.9mm，B方向总变形量20.5mm，仅早期孔底有水，后期孔内基本无水。
分析认为:CX02孔位变形主要集中在浅部2.0m范围内，与实际的挡墙高度相当，变形主要集中在原始地表坡面和孔口，孔口滑动方向为主要348°～355°之间，深部变形不大，相对稳定。
(3)CX03(8#桥桩左)孔位坡体深部变形特征分析:该孔口曾多次被弃渣掩埋，从2010年7月至2011年5月期间测得的数据处理曲线图8－58中可以看出:A方向孔口累积位移为24.9mm，B方向孔口累积位移仅为1.3mm，孔内见水。
图8－57测斜CX02孔变形数据分析结果曲线图
分析认为:此测孔变形主要集中在深度15.5m处的滑面处，随着上部抗滑桩的完工，后期滑带处变形明显放缓收敛;浅部2.0m以内的弃渣坡积土也有下滑变形趋势。
图8－58测斜CX03孔变形数据分析结果曲线图
(4)CX04(9#桥桩左)孔位坡体深部变形特征分析:该孔位于施工便道附近，早期被挖掘机损坏，监测暂停。
(5)CX05(10#桥桩左)孔位坡体深部变形特征分析:该孔早期多次被弃渣掩埋，多次重测，变形数据主要为2011年5月以后成果;2011年8月份此孔再次被施工车辆损毁，暂停监测，启用CXB05新孔。从测得的有效数据处理曲线图8－59中可以看出，最终A方向孔口累积位移为22.5mm，B方向孔口累积位移量为20.2mm，孔内见水深度在17.2～26.5m之间。
分析认为:CX05孔主要为孔口段变形，与弃渣土堆积挤压有关，深部累积变形不大。
图8－59测斜CX05孔变形数据分析结果曲线图
(6)CX06(11#桥桩左)孔位坡体深部变形特征分析:从2010年8月至2011年5月期间测得的数据处理曲线图8－60中可以看出，A方向孔口累积位移为80.3mm，B方向孔口累积位移量为28.1mm，孔口滑动方向主要在7°～9°，孔内见水深度变化与降水相关。
分析认为:CX06孔相对位移曲线8.5m和11.0m存在明显“双锯齿状”突变，表明存在两层软弱带，滑带上、下部变形差异明显，见图8－61。后期总体变形趋于收敛，与上部抗滑桩施工完成有关;该处坡体欠稳定;后期测量存在卡孔现象。
图8－60测斜CX06孔变形数据分析结果曲线图
图8－61CX06孔内滑带上下部典型深度位移变化－时间关系曲线图
(7)CX07(12#桥桩左)孔位坡体深部变形特征分析:从2010年8月至2011年5月期间测得的数据处理曲线图8－62中可以看出，最终A方向孔口累积位移为12.6mm，B方向孔口累积位移量为34.4mm，孔口滑动方向主要在352°～357°之间;在深度14.5m左右存在潜在滑带，滑带处A、B方向合成位移为11.2mm。
分析认为:CX07孔在14.5m存在明显“单峰锯齿状”突变，表明存在一个明显贯穿性滑面，滑带上、下部变形差异明显，见图8－63;孔口累积变形位移量很大;孔内水位变化较大，后期水位较高，始终位于滑带附近;坡体极不稳定。滑带处后期测量卡孔明显。
图8－62测斜CX07孔变形数据分析结果曲线图
图8－63CX07孔内滑带上下部典型深度位移变化－时间关系曲线图
(8)CX08(13#桥桩左)孔位坡体深部变形特征分析:从2010年8月至2011年5月期间测得的数据处理曲线图8－64中可以看出，最终A方向孔口累积位移达111.7mm，B方向孔口累积位移量达74.2mm，孔口滑动方向主要在3°～10°之间;深度14.5m存在明显滑动带，滑带处A方向累积位移达47.1mm，B方向累积位移量达22.0mm。
分析认为:该孔深度14.5m存在贯穿性滑带，滑带上、下部变形差异明显，见图8－65;该部位坡体深部极不稳定。后期测量卡孔明显。
图8－64测斜CX08孔变形数据分析结果曲线图
图8－65CX08孔内滑带上下部典型深度位移变化－时间关系曲线图
(9)CX09(14#桥桩左)孔位坡体深部变形特征分析:从2010年8月至2011年4月期间测得的数据处理曲线图8－66中可以看出，最终A方向孔口累积位移达37.5mm，B方向孔口累积位移量约57.5mm，孔口滑动方向主要在335°～341°之间;在深度7.0m处存在明显异常，滑动合成位移达29.9mm，滑动方向为332°～339°。
分析认为:CX09孔位处在冲沟附近，在7.0m深度存在明显“单峰锯齿状”突变，表明此处存在明显滑带，滑带上下部变形差异明显，且滑带上部有继续发展趋势，见图8－67;且坡体水位很高，此处坡体极不稳定。2011年4月下旬测斜管剪断。
图8－66测斜CX09孔变形数据分析结果曲线图
图8－67CX09孔内滑带上下部典型深度位移变化－时间关系曲线图
8.8.2.3 二期监测成果分析(2011年6月至2012年2月)
(1)CXB1(6#桥桩左)孔位坡体深部变形特征分析:从测得数据处理的曲线图8－68中可以看出，至2012年2月份，A方向总变形量为40.5mm，同期B方向总变形量为15.0mm，A、B方向合成位移为43.2mm，孔底未见水。
分析认为:该孔以孔口段变形为主，孔累积位移－深度曲线总体呈“钟摆”型，变形有收敛趋势，孔口滑动方向主要在305°～312°之间，该处坡体总体稳定。
(2)CXB2(7#桥桩左)孔位坡体深部变形特征分析:从测得数据处理的曲线图8－69中可知，2012年2月A、B方向孔口累积合位移与1月变形总量差异不大，A、B方向合成位移量为56.9mm;抗滑桩完工后，变形收敛较明显。
图8－68测斜CXB1孔变形数据分析成果曲线图
图8－69测斜CXB2孔变形数据分析成果曲线图
分析认为:CXB2孔位后期孔口累积位移没有明显增加，变形收敛较明显，变形主要集中在浅部3.5m范围内，与实际的挡墙高度相当，变形主要集中在原始坡面和挡墙堆积土之间，孔口滑动方向在346°～4°之间，仅孔底见泥水，坡体深部整体稳定。
(3)CXB3(8#桥桩左)孔位坡体深部变形特征分析:从数据处理的曲线图8－70中可以看出，2012年2月与1月相比，A、B方向孔口累积合位移略有降低，A、B方向孔口合成位移为34.4mm。
分析认为:该孔变形主要集中在浅部2.5m以内的弃渣坡积土中，受坡体渗流路径改变影响，A方向累积位移曲线呈“钟摆”型，从2011年11月开始变形有收敛趋势，可初步判断该孔位坡体深部相对稳定。
图8－70测斜CXB3孔变形数据分析成果曲线图
(4)CXB4(9#桥桩左)孔位坡体深部变形特征分析:从数据处理的曲线图8－71中可以看出，至2012年2月份，A、B方向孔口累积位移较1月略有降低，A、B方向合成位移量达144.2mm，孔口滑动方向在356°～10°之间，孔内见水深度多在13.6～15.0m之间。
分析认为:该孔2月孔口累积位移比1月略有降低，后期变形收敛，变形主要集中在孔口浅部往下2.5m范围内弃渣土中，孔位下方为施工便道的临空面，后方也为便道，便道整修过程中对测孔孔口有挤推作用，综合因素造成孔口变形，该处坡体浅层不稳定，深部稳定。
图8－71测斜CXB4孔变形数据分析成果曲线图
(5)CXB5(10#桥桩左)孔位坡体深部变形特征分析:从测得的数据处理曲线图8－72中可以看出，至2012年2月份，A方向孔口累积位移为16.5mm，同期B方向孔口累积位移量为8.9mm，A、B方向合成位移为18.8mm，累积位移较1月略有降低，滑动方向在305°～320°之间，孔底见泥水。
图8－72测斜CXB5孔变形数据分析成果曲线图
分析认为:CXB5孔累积位移曲线呈“钟摆”型，相对位移曲线21.0m左右呈明显锯齿状突变，表明存在软弱带，2011年8月中下旬暴雨后变形较大，随着抗滑桩的施工完成，2012年12开始变形增幅放缓，有明显收敛趋势，坡体深部逐步趋于稳定。
(6)CXB6(11#桥桩左)孔位坡体深部变形特征分析:从数据处理曲线图8－73中可以看出，至2012年2月份，A方向孔口累积位移为2.7mm，同期B方向孔口累积位移量为0.1mm，孔内见水深度多在潜在滑带附近。
分析认为:CXB6孔A方向累积位移曲线呈“钟摆”型，相对位移曲线25.5m存在明显锯齿状突变，表明存在软弱带，后期变形有收敛趋势，且该孔位变形位移总量不大，该处坡体深部总体比较稳定。
图8－73测斜CXB6孔变形数据分析成果曲线图
(7)CXB7(12#桥桩左)孔位坡体深部变形特征分析:从数据处理曲线图8－74中可以看出，至2012年2月份，A、B方向孔口累积合成位移为52.3mm，在深度12.0m和14.5m左右存在潜在滑带处;孔内见水深度多在11.6～12.7m滑带附近。
分析认为:该孔累积位移较2012年1月略有降低，变形收敛明显;坡体变形呈整体倾斜式，浅层覆盖变形明显，主要为松散弃渣层的蠕滑;相对位移曲线在12.0m和14.5m左右存锯齿状突变，表明存在潜在滑面，但该孔位深部总体变形位移不大;孔内水位较高，始终位于深度12m滑带附近;从2012年12月开始坡体变形有收敛趋势，坡体深部趋于稳定。
图8－74测斜CXB7孔变形数据分析成果曲线图
(8)CXB8(13#桥桩左)孔位坡体深部变形特征分析:从数据处理曲线图8－75中可以看出，至2012年2月份，A方向孔口累积位移为30.3mm，B方向孔口累积位移量为8.2mm，累积合成位移约31.4mm，孔口滑动方向在316°～327°之间。
分析认为:该孔累积位移曲线主要呈整体倾斜，相对位移曲线存在锯齿状突变，潜在滑面深度在14.5m左右(深度与CX08孔相同)，受上部抗滑桩完工影响与期间降水相对偏少有关，总体变形不大，深部变形趋于稳定，但坡体内部水位较高，孔内见水深度多在原始滑带附近。
(9)CXB9(14#桥桩左)孔位坡体深部变形特征分析:从数据处理曲线图8－76中可以看出，至2012月2月，A方向孔口累积位移为44.4mm，B方向孔口累积位移量约7.8mm，累积合成位移约为45.1mm，孔口滑动方向在337°～359°之间;在深度7.0m处存在明显滑面，滑动合成位移为31.8mm，滑动方向在341°～345°之间，孔内见水深度多在距孔口1.5m以内。
分析认为:CXB9孔位位于大冲沟附近，相对位移曲线在7.0m和16.0m存在明显锯齿状突变，表明此处存在明显滑面或弱面，后期变形增幅放缓，有收敛迹象，坡体总体上欠稳定，且附近坡体水位很高。
图8－75测斜CXB8孔变形数据分析成果曲线图
图8－76测斜CXB9孔变形数据分析成果曲线图
(10)CXB10孔位坡体深部变形特征分析:该测孔2011年5月底安装完成并测试了基准值，于2011年7月初被浅层滑塌体剪断，仅在6月份测读了3次，从已测得的数据处理曲线图8－77中可以看出:1个月的时间内，A方向孔口累积位移达13.9mm，B方向孔口累积位移量达7.1mm，孔口滑动方向在328°～332°之间;孔位附近坡体水位较高。
分析认为:CXB10孔相对位移曲线也存在明显的锯齿状突变，可以清晰判断主滑面深度为13.5m，为一贯穿性滑带;孔位附近水量丰富，为降雨汇水区。由于孔位后缘坡体发生浅层滑塌推挤，测孔损坏，监测暂停。
图8－77测斜CXB10孔变形数据分析成果曲线图
(11)CXB11孔位坡体深部变形特征分析:该测孔2011年5月底完成，布置于水稻田中，于2011年8月上旬初滑带处测斜管被剪断，仅6、7月份测读了6次，从已测得的数据处理曲线图8－78中可以看出:2个月的时间内，A方向孔口累积位移达33.8mm，B方向孔口累积位移量达14.1mm，孔口滑动方向在341°～347°之间;孔位附近为水稻田，水位较高。
分析认为:CXB11孔相对位移曲线也存在明显的锯齿状突变，可以清晰判断滑带深度为21.0m，为一贯穿性滑带;孔位附近为水稻田，水量丰富。由于滑带上部坡体变形较大，测斜管被剪断，监测暂停;附近坡体不稳定。
(12)CXB12孔位坡体深部变形特征分析:从数据处理曲线图8－79中可以看出，至2012年2月份，A、B方向孔口累积位移不大，累积合位移为13.2mm;在深度6.0m左右处存在覆盖层弱面。
图8－78测斜CXB11孔变形数据分析结果曲线图
图8－79测斜CXB12孔变形数据分析成果曲线图
分析认为:CXB12孔位A、B方向的累积位移曲线呈“钟摆”型，相对位移曲线显示在深度6.0m处存在锯齿状突变，为厚层覆盖层弱面，表明此处覆盖层有下滑趋势，潜在滑面与下方挡墙高度相当，该孔位变形总体不大，坡体深部相对稳定。
(13)CXB13孔位坡体深部变形特征分析:从数据处理曲线图8－80中可以看出，至2012年2月份，A方向孔口累积位移为15.5mm，B方向孔口累积位移量为7.5mm，2月份合成累积位移比1月份略微增加。
可初步判断:CXB13孔位A、B方向累积位移曲线主要呈“钟摆”型，相对位移变形很小，以3.5m深度范围内浅部覆盖层的变形为主;深部22m左右存在弱面，但总体变形量很小，坡体深部相对稳定。
图8－80测斜CXB13孔变形数据分析成果曲线图
8.8.2.4后期监测成果说明(2012年3月至2012年4月10日)
大桩号段几个测孔的成果曲线见图8－81～图8－84。
8.8.2.5 滑坡变形综合分析
王家湾滑坡两期深部监测成果表明:
(1)小桩号段覆盖层较薄，基岩深度相对较浅，此段各测孔监测到变形相对较小，仅浅部覆盖层有蠕滑变形，该处坡体总体来说相对稳定。
(2)大桩号ZK144+250～ZK144+345段坡体覆盖层较厚，水量丰富，监测到的变形相对较大，坡体内的一期监测孔CX07、CX08和CX09被滑带剪断，新增设的监测CXB10孔和CXB11孔也被滑带剪断，相对位移曲线多数呈明显的“锯齿状”突变，存在明显贯穿性滑带;该段坡体前缘CXB12和CXB13测孔未监测到十分明显的滑面，仅坡表覆盖浅层有一定量的变形，说明前缘潜在剪出带还未贯通。此段坡体处于欠稳定。
图8－81测斜CXB8孔变形数据分析成果曲线图
图8－82测斜CXB9孔变形数据分析成果曲线图
图8－83测斜CXB12孔变形数据分析成果曲线图
图8－84测斜CXB13孔变形数据分析成果曲线图
(3)随着抗滑桩施工的完工，大桩号区段坡体深部变形发展放缓，收敛趋势明显。鉴于抗滑桩完工后，该滑坡体还没有经过雨季考验，大桩号区段深部变形发展规律还需要更多的监测数据对其稳定性开展评价。
(4)基于监测数据，对大桩号段坡体的CXB11、CXB8和CXB13三个测孔的监测成果曲线揉进该断面的勘察地质剖面图内(见图8－85)，表明监测到的滑带下边界基本与地质补勘的判定结果一致。
表8.45王家湾滑坡体深部监测成果说明表
8.8.3 滑坡体变形破坏机制分析
依据走访调查，2008年5月～7月，施工桩号YK144+070～YK144+200段呈发生过局部滑动。YK144+240～YK144+310段为每年都存在蠕动变形。施工前期的变形主要表现在坡体上部房屋的开裂、地表产生裂缝、下部施工便道挡墙的变形倾覆及桥桩桩孔护壁变形。滑坡处于上述地质环境中，在地下水、开挖及桩基爆破开挖等外部动力作用下发生变形破坏。
8.8.4 滑坡稳定性评价
依据钻探资料及测绘地质剖面图，对五个剖面进行稳定计算。根据滑坡工程地质条件及变形破坏机制采用极限平衡理论的传递系数法公式进行稳定性验算。
表8.46滑坡物理力学计算参数表
调查发现，在ZK144+070～ZK144+330段上部房屋及坡体出现不同程度的开裂，滑坡处于欠稳定状态。根据本次计算，ZK144+070～ZK144+330段在不利工况下稳定性系数为0.998～1.043，部分部位处于极限平衡状态，稍微扰动，滑坡就会失稳。
该斜坡工程安全等级为Ⅰ级，考虑有关规范的相关规定，边坡安全系数按照以下方式确定:
(1)工况一，自重(天然状态)为1.25。
(2)工况二，自重+暴雨(饱水状态)为1.15。
基于此安全系数计算设计两排抗滑桩时的剩余下滑力，计算结果见表8.47。
传递系数法公式进行稳定性验算。
表8.47滑坡稳定系数和剩余下滑力
注:表中建议支挡处剩余下滑力为分两级支挡时的相应支挡处的剩余下滑力。
8.8.5 治理工程措施
8.8.5.1 应急方案
为了保证施工的正常进行，在正式处治方案下发之前，采取应急方案对滑坡进行临时支挡。
8.8.5.2 永久加固方案
根据综合分析地质计算结果，考虑到治理工程的紧迫性，采用抗滑桩+排水为主的加固措施。具体如下:
(1)抗滑桩:共在滑坡体布置两排抗滑桩以抵挡滑坡剩余下滑力。在滑坡中部设置第一排混凝土抗滑桩，桩径为2.5m×3.5m，共41根。在滑坡前缘设置第二排抗滑桩，共57根。其中桩径2.5m×3.5m共14根，桩径2.0m×3.0m共43根。桩身采用C30混凝土浇筑。桩长为18～32m。靠山侧采用HRBφ32钢筋，背山侧采用HRBφ5钢筋。根据开挖和钻探的实际情况，下部岩土体为强风化粉砂质泥岩，工程地质条件较差，考虑有效锚固深度，因此锚固段为整个桩长的1/3～1/2。
(2)地表、地下排水措施。由于滑坡体多为阶梯状水田和耕地，地表水丰富，特别是K144+280～K144+330段，设计在此段斜坡设置支撑渗沟疏干坡体地下水，特别是上层滞水。
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