高速公路高邊坡滑坡處置技術(shù)分析

(福建省閩西交通工程有限公司，龍巖364000)

高速公路高邊坡滑坡處置技術(shù)分析

■林勝欣

(福建省閩西交通工程有限公司，龍巖364000)

高邊坡滑坡是山嶺重丘區(qū)高速公路工程中易出現(xiàn)的病害，分析滑坡塌方的原因，并積極的采取防治措施，對工程建設(shè)質(zhì)量、工后運(yùn)營通車安全具有重要的意義。本文結(jié)合雙永高速公路工程實例，主要闡述了路塹高邊坡滑坡原因和處治技術(shù)，并制定了邊坡監(jiān)控方案，為今后同類型邊坡滑坡的預(yù)防和處治提供借鑒。

高邊坡滑坡治理施工技術(shù)

1 工程概況及地質(zhì)情況

福建雙永高速公路A6合同段K142+029～K142+270段深挖路塹，滑坡位置為K142+155～K142+270右側(cè)邊坡，該段挖方邊坡設(shè)計每8m高為一級，平臺和碎落臺寬均為2m，共5級邊坡，各級邊坡施工坡率及防護(hù)加固工程措施為：第一級1∶0.75，TBS鍍鋅網(wǎng)植草灌；第二級1∶0.75，TBS鍍鋅網(wǎng)植草灌；第三級1∶1.0，預(yù)應(yīng)力錨桿框架與TBS鍍鋅網(wǎng)植草灌交錯；第四級1∶1.0，TBS鍍鋅網(wǎng)植草灌；第五級1∶1.25，噴播植草灌。第四、五級坡面已防護(hù)，在進(jìn)行第三級邊坡開挖階段，正處于雨季，在其地質(zhì)條件和雨水的共同作用下K142+155～K142+270右側(cè)邊坡已開挖施工完成的第3、4、5級出現(xiàn)滑塌?；麦w長約100m，寬約3m，高約18m，滑坡體積約5500m3；最大錯坎高約2.3m滑坡體成分主要為坡積土、強(qiáng)風(fēng)化砂巖；滑坡體橫向有明顯拉張裂縫，并有持續(xù)發(fā)展趨勢。

該段滑坡山體為丘陵地貌，原狀呈U型山體，U型低洼地為水田。該段整體地形自北向南呈降坡之勢，坡體高陡。根據(jù)地質(zhì)調(diào)繪和鉆探揭露，滑坡山體上部為Qdl坡積土層厚約12m，中伏J1l散體狀強(qiáng)風(fēng)化長石砂巖，下伏J1l碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化長石砂巖，地層產(chǎn)狀總體為＞45°，通過已開挖暴露的巖層觀察，砂巖體呈巨塊薄層狀，易剝破；且在K142+160處右側(cè)有1條F131構(gòu)造破碎帶。

2 滑坡成因

根據(jù)分析，形成山體滑坡的成因有：（1）該段挖方坡積土覆蓋層較厚約12m，結(jié)構(gòu)比較疏松，屬高液限土，具有吸水膨脹性，在強(qiáng)降雨作用下穩(wěn)定性降低誘發(fā)滑坡；（2）強(qiáng)風(fēng)化長石砂巖整體破碎，裂隙發(fā)育，由于雨水滲透砂巖，降低巖性的黏聚力和摩擦力，導(dǎo)致抗剪強(qiáng)度顯著降低，自重壓力大，山體斜面出現(xiàn)臨空面，且邊坡巖層傾向與開挖后的邊坡傾向一致，更不利于邊坡穩(wěn)定，在雨水和自重的作用下沿著K142+160處斷裂構(gòu)造帶出現(xiàn)坡面滑塌。

3 滑坡治理措施

3.1 加強(qiáng)地表水、地下水的排除措施

在滑坡體坡頂外側(cè)約10m位置修建截水溝，截排坡體上的匯水，并將其引至路基外排水溝，防止流入坡體，同時將坡體外側(cè)出現(xiàn)的裂縫用灰土填縫后夯實；第1級仰斜式重力擋墻設(shè)置排水平孔，每孔長10m，間距5m，將坡體內(nèi)水引出，以提高山體的水穩(wěn)定性。

3.2 加大平臺寬度、調(diào)整坡率及坡體卸載

將塌方體削方減載，同時為改變巖層傾向與開挖后的邊坡一致坡率情況，調(diào)整平臺寬度及邊坡坡率，卸載土石方，具體為：第1級坡率1∶0.75(擋墻)，第2級1∶0.75，第3級和第4級1∶1.25，第5級1∶1.5；平臺第2級寬度為6m，第3級至5級寬度為2m，削方減載約2萬立方米。

3.3 預(yù)應(yīng)力錨桿框架

為加強(qiáng)巖體的的自身穩(wěn)定性和整體性，根據(jù)地質(zhì)和滑動面情況，在第2～3級邊坡上設(shè)置4孔預(yù)應(yīng)力錨桿框架交錯防護(hù)，框架之間采用掛鋼筋網(wǎng)噴射砼防護(hù)，封閉坡面；預(yù)應(yīng)力錨桿框架第2級6片，第3級5片，錨桿采用直徑32mm精軋螺紋鋼，每孔長18m，單根設(shè)計拉力350kN，如圖1和圖2所示。

3.4 掛網(wǎng)噴護(hù)

坡體頂?shù)?級和第5級地質(zhì)為坡積土覆蓋層較厚約12m，且具有遇水膨脹性，為減少削方量，采用掛鋼筋網(wǎng)噴射砼防護(hù)，封閉坡面，使坡面不受雨水沖刷導(dǎo)致二次滑塌。同時在坡頂外側(cè)至截水溝之間的地表也用噴射砼封閉，避免雨水滲入土層。

圖1 滑坡體處治立面布置圖

圖2 滑坡體處治橫斷面布置圖

3.5 片石砼擋墻

因K142+160右側(cè)滑坡體存在橫向斷裂帶，已揭露的強(qiáng)風(fēng)化長石砂巖整體破碎及巖層傾向與開挖后的邊坡傾向相近，為加強(qiáng)坡體的抗滑穩(wěn)定性，在第1級設(shè)置C20片石混凝土擋墻防護(hù)。

4 滑坡處治技術(shù)控制要點

4.1 滑坡處治原則

滑坡災(zāi)害的出現(xiàn)與水文、地質(zhì)有很大的關(guān)系，水是導(dǎo)致滑坡出現(xiàn)的最主要因素，通過截、防、導(dǎo)、排，盡可能降低邊坡巖體地下水位，減小滲水壓力，改善邊坡穩(wěn)定條件，因此必須截斷流向滑坡體的地表水、地下水，做好臨時排水系統(tǒng)；抗滑支擋工程施工應(yīng)從滑坡兩側(cè)向中間靠近，并應(yīng)跳槽開挖，隨挖隨支擋，使支擋工程盡快發(fā)揮作用；滑坡體的卸載應(yīng)分層削坡，自上而下分級進(jìn)行，嚴(yán)禁在滑坡體下部和前部大拉槽，大放坡，以免出現(xiàn)二次滑坡。

4.2 邊坡開挖施工順序

開挖過程遵循“自上而下，兩邊往中間，開挖一級，防護(hù)加固一級”原則。開挖前先完成路塹排水系統(tǒng)的施工。高邊坡施工過程中，每級施工層應(yīng)及時開挖平臺縱向排水溝，將坡面水引到邊坡兩側(cè)的截水溝排放。待上級邊坡防護(hù)加固工程全部實施并產(chǎn)生加固作用后，方可進(jìn)行下級邊坡的開挖。

4.3 掛網(wǎng)噴護(hù)施工

掛網(wǎng)噴護(hù)是由噴射混凝土、錨桿、鋼筋網(wǎng)聯(lián)合支護(hù),以確保邊坡的穩(wěn)定,使整個坡面形成一個整體，同時封閉坡面避免雨水沖刷。施工時應(yīng)注意控制以下幾點：(1)施工前應(yīng)對坡面進(jìn)行清理，先噴射厚5cm砼層；(2)鋼筋網(wǎng)與錨桿結(jié)點采用點焊，并用鐵絲綁扎；(3)封面噴射砼每10～15m設(shè)置伸縮縫，縫寬約2cm，內(nèi)填瀝青防水材料。

4.4 預(yù)應(yīng)力錨桿框架施工

預(yù)應(yīng)力錨桿施工主要內(nèi)容包括施工準(zhǔn)備、造孔、錨筋制安、注漿、砼結(jié)構(gòu)鋼筋制安、混凝土澆灌、張拉鎖定與封錨等6個主要環(huán)節(jié)。其中主要有兩個關(guān)鍵控制工序，一是造孔，二是注漿，造孔的施工關(guān)鍵是控制如何選取鉆進(jìn)方法、防止孔壁坍塌及確保孔道完整；注漿的施工關(guān)鍵是控制如何將孔底的空氣、碎渣和地下水體排出孔外以確?？椎雷{密實。

現(xiàn)場施工人員要做好錨孔鉆進(jìn)過程的原始記錄(孔向、孔深、地層、地下水、鉆速、鉆壓情況)。鉆孔孔徑不得小于設(shè)計要求，孔深不得小于設(shè)計長度+50cm，鉆進(jìn)達(dá)到設(shè)計深度后，應(yīng)穩(wěn)鉆3～5min，防止孔底尖滅，同時用高壓氣管清除孔壁巖屑，確保漿液與孔壁的良好粘結(jié)。鉆進(jìn)過程中若遇到塌孔，應(yīng)立即停鉆，可采取固壁灌水泥砂漿處理(灌漿壓力0.1～0.2MPa)，待水泥砂漿初凝后重新清孔鉆進(jìn)，在易塌落掉碎塊的地層中宜采用跟管鉆進(jìn)工藝。鉆孔時應(yīng)保持干鉆，鉆桿采用螺旋鉆桿，以利于清除鉆孔過程中掉落的小的礫石，

錨孔注漿采用水灰比0.45～0.5的純水泥漿，若錨固段遇到土質(zhì)或砂土狀強(qiáng)風(fēng)化層且富水時采用高壓劈裂注漿法來提高地層錨固力。錨孔注漿必須采用孔底返漿方式注漿，漿液經(jīng)壓漿管輸送至孔底，再由孔底返出孔口，待孔口溢出漿液或排氣管停止排氣時，可停止注漿。注漿壓力控制在2.0MPa左右。

錨桿的張拉要在注漿體與框架混凝土、錨墊墩強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度80%后方可進(jìn)行，正式張拉前，先取10%～20%設(shè)計張拉荷載進(jìn)行1～2次預(yù)張。張拉分5級進(jìn)行張拉，即分級荷載為20%、50%、75%、100%和110%設(shè)計張拉控制應(yīng)力值(設(shè)計張拉控制應(yīng)力≤60%極限應(yīng)力值)，張拉至110%設(shè)計張拉控制力時，對巖層、砂性土保持10 min，對粘性土保持15min，然后卸荷至鎖定荷載設(shè)計值。

4.5 擋土墻施工

塌方邊坡處治加固工程最后階段再施作坡腳下第1級的擋墻支擋工程，應(yīng)做到分段跳槽開挖澆筑施工。擋墻基礎(chǔ)挖到設(shè)計標(biāo)高后且承載力滿足要求后及時澆筑基礎(chǔ)，先澆注一層素混凝土，攤平，然后采用人工放入片石擺放均勻后振搗，逐層澆注。

片石砼擋土墻的施工要控制以下關(guān)鍵點：(1)片石應(yīng)濕潤干凈后入模，片石不得小于15cm，以30～60cm為宜，且用量控制不超過總量的30%為宜；(2)片石不能堆積，確保砼包裹片石；(3)分層澆注時，做好上下層砼的接榫以確保墻體整體性；(4)泄水孔應(yīng)呈梅花型布設(shè)并伸出墻面30cm，在墻背30cm范圍內(nèi)應(yīng)采用具有反濾作用的粗顆粒透水材料回填，以免泄水孔道淤塞。

4.6 監(jiān)控量測

在滑坡體開挖及施工過程中，在邊坡頂外側(cè)3m處原地表布設(shè)三個觀測點，位置在坡體兩側(cè)及中間，自上而下開挖防護(hù)完成后每級平臺各布置三個點，分別在各級坡腳及平臺中間，及時進(jìn)行沉降和位移觀測，通過量測數(shù)據(jù)及時發(fā)現(xiàn)位移和下沉情況以便采取相應(yīng)的應(yīng)急措施進(jìn)行處理。

5 結(jié)束語

坡體開挖施工過程及完工后，為驗證處治效果，加強(qiáng)了對滑坡山體地表位移和沉降進(jìn)行監(jiān)測，結(jié)果表明：在施工期間，滑坡體始終處于穩(wěn)定狀態(tài)，未出現(xiàn)變形跡象；施工完成后，路塹邊坡始終處于穩(wěn)定狀態(tài)，說明治理方案是合理有效的?？傊饭こ袒率潜容^常見的病害，采取相關(guān)的防治措施才能有避免或減少滑坡造成的經(jīng)濟(jì)損失，是保障公路工程建設(shè)順利進(jìn)行，節(jié)約投資和工后通車運(yùn)營安全的必要手段。

[1]韋世卓．公路路塹邊坡滑坡治理[J]．中南公路工程，2003，28(4)：92-94.

[2]黃建忠．高速公路風(fēng)化巖質(zhì)邊坡滑坡治理施工技術(shù)的應(yīng)用[J]．交通科技，2011，23(4)：70-72.

[3]徐忠偉.公路邊坡塌方處理技術(shù)例析[J].工程科技，2012(15):67-68.