大思高速公路K137+880～K137+960路基挖方區(qū)工程滑坡分析和治理探析

吳 旭

（貴州路橋集團有限公司，貴州 貴陽 550001）

0 引言

路基的穩(wěn)定性是高等級公路的基本要求，但因地質(zhì)條件復雜以及相關(guān)工作人員缺少公路工程滑坡防治的經(jīng)驗等原因，公路建設(shè)過程中會遇到很多工程滑坡的情況，使得整個工程的造價和工期都受到影響。所以，應加強對路基挖方區(qū)工程滑坡原因的分析和治理措施的總結(jié)。

1 工程概況

該段滑坡位于大興至思南高速公路第16合同段內(nèi)，樁號范圍K137+880～K137+960。滑坡點位于鹽井灣隧道出口端西側(cè)山坡內(nèi)。該山坡為石門坎村民居和耕地所在地，山坡地層主要由崩塌和殘坡積粘性土與碎塊石組成。按照減少擾動的原則，在建高速公路在此范圍以低填淺挖路基通過，路塹設(shè)計深度4～8m，一級邊坡， 設(shè)計坡率1∶1。 2011年4月底開挖路塹后，受端午汛大量雨水影響，坡口上方局部發(fā)生開裂和坍塌。勘探表明本段山坡坡體較緩（為稻田與耕地）、地層結(jié)構(gòu)較簡單（為崩坡積碎石土），所發(fā)生的局部路塹邊坡滑塌現(xiàn)象系因開挖產(chǎn)生臨空面，分布于坡腳處的青灰色粘土層遇水軟化工程性能變差所引發(fā)，屬牽引式滑塌。據(jù)滑坡范圍測量結(jié)果，該滑體平面形態(tài)總體上呈扇形，滑動方向15°，滑體長為62m、前緣寬為65m，滑體厚為5.2～8.0m，滑坡規(guī)模約12 000m3，屬中型工程牽引式滑坡。滑坡成因主要是受雨水及工程開挖影響，形成牽引式工程滑坡。其繼續(xù)發(fā)展不僅會使位于滑體內(nèi)及其附近的民居失穩(wěn)，也會使路塹邊坡難以成型，因此該滑坡需進行治理。根據(jù)現(xiàn)場勘探、路基、橋梁及附屬設(shè)施開挖所暴露的情況，現(xiàn)工程滑坡西側(cè)潛在滑動區(qū)在道路路基開挖后同樣存在滑移破壞危險，因此對該區(qū)域同樣需進行防護設(shè)計。

2 路基挖方區(qū)工程滑坡的勘察分析

2.1 調(diào)查測繪

2.1.1 地貌調(diào)繪內(nèi)容包括滑坡后緣斷裂壁的位置、高差及坡度、坡體裂縫分布范圍、密度及力學特性、滑坡前緣剪出口位置、高度、擦痕方向、隆起和滑塌狀況及滑體各部位的蠕動、速滑、初滑和擠壓。2.1.2 工程滑坡的調(diào)繪（查）包括水文地質(zhì)調(diào)繪、工程地質(zhì)調(diào)繪、地貌調(diào)繪、氣象水文資料調(diào)查和滑坡活動歷史調(diào)查。

2.1.3 水文地質(zhì)調(diào)繪主要內(nèi)容有發(fā)展變化規(guī)律及地下水出露的分布、含水層埋藏條件、滑坡體附近水利設(shè)施與灌溉習慣對滑坡活動的影響、地下水位變化與地下水補給和排泄的關(guān)系等。

2.1.4 工程地質(zhì)調(diào)繪應調(diào)查滑坡體及周邊一定范圍穩(wěn)定區(qū)域，并收集衛(wèi)星圖片及節(jié)理裂隙發(fā)育、地質(zhì)構(gòu)造和地震的航片資料以判分布規(guī)律和釋滑坡發(fā)育。

2.1.5 氣象水文資料調(diào)查的主體內(nèi)容為凍融季節(jié)變化、連續(xù)降雨歷史和洪水等對滑坡活動的影響和暴雨強度。

2.2 滑坡勘探

滑坡的勘探手段有鉆探、井探、槽探和洞探等。勘探內(nèi)容應包括滑床和滑體的組成和厚度、滑動面的擦痕、地下水位、含水層性質(zhì)和滑坡周界等。

2.3 野外測試

滑坡勘察野外測試的內(nèi)容有坡體表面位移觀測、十字板剪切試驗、程測量、孔隙水壓力觀測、地下水位、流速、滲透性測試、大型現(xiàn)場直剪試驗、靜力觸探試驗確定土的抗剪強度、動力觸探試驗確定土的抗剪強度和孔內(nèi)測斜確定滑體位移沿深度的分布。

3 路基挖方區(qū)工程滑坡治理探析

3.1 治理方案設(shè)計原則

治理方案設(shè)計應遵循以下原則：

a）采取綜合治理措施，確保高速公路路基及隧道施工和運營中坡體穩(wěn)定；

b）盡可能采用安全可靠、經(jīng)濟合理、技術(shù)先進和便于施工的工程措施；

c）預防為主，防治結(jié)合，綜合治理，應急搶險，分步實施；

d）治理工程設(shè)計應與自然環(huán)境相協(xié)調(diào)。

3.2 治理方案

根據(jù)該滑坡坡體工程地質(zhì)特征、滑坡穩(wěn)定性狀況及與公路構(gòu)造物的關(guān)系，通過分析與計算，對該滑坡采用如下治理方案：

a）為避免滑體繼續(xù)發(fā)展和施工安全，在現(xiàn)滑坡前緣設(shè)置應急反壓碼（完成后需清除），并對滑坡體地表裂縫進行回填處理；

b）抗滑支擋工程采用鋼筋混凝土抗滑樁進行支擋，抗滑樁樁橫截面為1.5m×2m，樁中心距為5m，滑動區(qū)域設(shè)置12根抗滑樁，潛在滑動區(qū)域設(shè)置11根抗滑樁，總計23根，抗滑樁用C25混凝土現(xiàn)澆，樁長均為22m；

c）在滑坡體周界5m之外設(shè)地表截排水設(shè)施；

d）在滑坡前緣設(shè)置護腳矮墻；

e）在滑坡體右側(cè)左前中部設(shè)置微型樁；

f）坡面上設(shè)置深孔監(jiān)測，用于監(jiān)測滑坡整治后滑動情況。

3.3 設(shè)計安全系數(shù)的選取及坡體推力的計算

《公路路基設(shè)計規(guī)范》要求，對高速公路上的滑坡采取整治工程措施時抗滑安全系數(shù)的取值范圍為1.20～1.30。由于該地區(qū)的地震烈度為Ⅵ度區(qū)，本區(qū)滑坡整治工程設(shè)計不考慮地震作用的影響，選用的抗滑安全系數(shù)為1.25。

坡體推力計算，按地勘單位提供的巖土體實驗參數(shù)，滑面在降雨飽和狀態(tài)下計算的滑坡推力為E=460kN/m；采用治理工程后，其安全度滿足《公路路基設(shè)計規(guī)范》的要求。

3.4 滑坡治理施工

3.4.1 施工工序

滑坡質(zhì)量施工工序包括反壓碼施工、微型樁施工、截水排水、地表填補、抗滑樁、路基刷坡整理和清除反壓體。

3.4.2 抗滑樁施工

抗滑樁是主要施工工序，其施工工藝包括：

a）抗滑樁要按樁排方向及樁中心坐標，準確放線定位，樁的長邊方向與工程斷面圖方向平行；

b）抗滑樁施工前應先將樁位附近邊坡的表層易滑塌部分予以清除，并做好樁位附近地表水的攔截工作；

c）抗滑樁應隔樁開挖，分序次進行；樁孔開挖完成后，應及時澆筑樁身C25混凝土；

d）抗滑樁應分節(jié)開挖，按設(shè)計做好鎖口盤和每節(jié)護壁；每節(jié)開挖深度1.0m，開挖一節(jié)，做好該節(jié)護壁，當護壁砼具有一定強度后方可開挖下一節(jié)，護壁各節(jié)縱向鋼筋必須焊接，禁止簡單綁扎；

e）澆筑護壁混凝土時，必須保證護壁不侵入樁截面凈空以內(nèi)，樁孔開挖過程中應隨時校準其垂直度和凈空尺寸；

f）在開挖樁孔過程中，應有地質(zhì)人員下坑進行地質(zhì)編錄，核對地層巖性及滑面位置，如發(fā)現(xiàn)與設(shè)計不符時，應立即與監(jiān)理工程師聯(lián)系，由設(shè)計人員及時作出設(shè)計變更，經(jīng)監(jiān)理工程師批準后繼續(xù)施工；

g）樁孔挖到設(shè)計標高后進行驗槽，并保證封底混凝土厚度；

h）樁身混凝土應邊灌注、邊振搗，全樁混凝土應一次性澆筑完成。

3.5 施工注意事項

滑坡治理施工需注意以下幾點：

a）邊坡開挖中，嚴禁放大炮，以免震松坡面巖土體，誘發(fā)坡面及坡體失穩(wěn)；

b）邊坡防護工程施工前，應先將坡面及邊坡平臺上的松散堆積物清理干凈，保證坡面凹凸差不超過10cm；

c）排水溝、截水溝和急流槽等排水設(shè)施的設(shè)置應銜接順暢，出現(xiàn)轉(zhuǎn)折時應采用圓弧型轉(zhuǎn)角，保證排水暢通，不出現(xiàn)積水現(xiàn)象，截水溝溝底縱坡陡于1∶2時溝底應增加耳墻，確保穩(wěn)定，耳墻可按斜距4m設(shè)一處考慮，耳墻底長0.6m；

d）邊坡開挖應自上而下開挖，土石方應遠離邊坡體，不能堆積在下一級邊坡天然坡面上，以免坡體因加載而產(chǎn)生失穩(wěn)破壞，部分坡面回填部分，需在原地面上挖臺階，且要求回填土體壓實度大于95%。

4 結(jié)語

公路工程的建設(shè)關(guān)系地方的經(jīng)濟發(fā)展，而公路工程建設(shè)和很多自然因素密切相關(guān)，有很多的不穩(wěn)定因素。所以公路工程滑坡治理是十分重要的，必須認真做好公路工程中的滑坡治理工作。

[1]王志旺，李端有.3S技術(shù)在滑坡監(jiān)測中的應用[J].長江科學院院報，2005，（5）：38.

[2]黃達，裴向軍，張志剛，張永興.某公路滑坡成因機制及穩(wěn)定性[J].山地學報，2008，（6）：721-726.

[3]溫海強，賀文華.某高速公路滑坡成因分析及治理探討[J].巖石力學與工程學報，2004，（22）：5118-5121.

[4]李新平，王濤，謝全敏，等.高速公路滑坡穩(wěn)定性分析及治理優(yōu)化研究[J].巖土力學，2007，28（5）：981-985.