滑坡體上橋梁設計的防護措施

高景昕

摘 要：滑坡體上橋梁結構在道路橋梁結構病害中，屬于高發路段，主要是因為滑坡結構在投入使用后，經受土壓力剪切破壞，墩臺基礎結構性能下降，進而造成結構病害現象發生。因此需要采用科學的預防措施，控制滑坡體被激活，并利用抗滑措施來降低土壓力。本文針對我國某地區橋梁工程施工中墩臺基礎承載力設計進行研究，對滑坡體上的橋梁設計進行相關防護措施探討，利用科學的設計方法與防護措施，來減少滑坡提激活率，為橋梁結構提供穩定性保障。

關鍵詞：橋梁結構；滑坡；抗滑樁；防排水；土釘墻

滑坡體橋梁結構由于所處位置特殊，一旦滑坡體被激活，那么很容易引發結構病害發生，所以加強滑坡體上橋梁設計，并采用科學的防護措施，是提高橋梁結構穩定性、保證性能正常發揮的關鍵。結合多年建設經驗，橋梁設計中應該對中大型滑坡盡量規避，利用大跨度橋梁、抗滑樁、增加樁頂錨索、加設防排水系統、填充易變性材料等措施來控制滑坡體激活，并實現有效防護。下面借助某個工程滑坡體上橋梁結構設計進行研究。

一、工程概況

該道路橋梁工程沿線地質構造復雜，地震活動頻繁，造成了基巖巖質軟弱、巖體破碎、溝谷深切等特征，復雜的地形、地質條件加之充沛集中的降雨，使得滑坡、崩塌、泥石流等不良地質在越嶺地段集中發育。線路方案設計雖對大部分規模大、工程難以處理的滑坡進行了繞避，但仍有少部分線路穿越滑坡體，需進行工程整治處理。

該橋梁施工位置屬低中山地貌，山間溝槽發育，地形起伏較大，橋梁主跨跨越大河，河床兩岸地形坡度較陡，自然坡度30°-35°。橋梁主要控制因素為陡坡、滑坡、道路、河槽。橋址處南側河岸存在一個滑坡，該滑坡呈舌狀，長軸長約560m，寬約300m，厚10m左右。滑體主要物質為碎石土和硬塑粉質黏土，滑移方向為南向北方向，該滑坡目前處于暫時穩定狀態，后期存在生態改變或人文擾動激活滑坡的可能，線路以橋梁方式穿越該滑坡，該滑坡對橋梁影響較大。

二、橋梁設計及防護措施

1、常見的兩種橋梁設計對比

（1）普通簡支梁方案

孔跨為（9×32+24）m簡支梁，橋梁墩臺11個，最高橋墩88.3m。其中40m以上高墩6個，位于滑坡上墩臺6個，0-4號墩臺位于陡坡地段，基坑開挖時需采用防護樁進行防護，5-10號墩臺位于滑坡體上，為保證橋墩樁基免遭滑坡推力剪切破壞，每個橋墩都應采用抗滑樁進行擋護。

（2）大跨度連續梁方案

孔跨為（2×32）m簡支梁+（60+104+60）m連續梁+（1×24）m簡支梁；橋梁墩臺7個，最高橋墩75.0m。其中40m以上高墩2個，位于滑坡體上墩臺3個，0-3號墩臺位于陡坡地段，基坑開挖時需采用防護樁進行防護，4-6號墩臺位于滑坡體上，為保證橋墩樁基免遭滑坡推力剪切破壞，每個橋墩都應采用抗滑樁進行擋護。

結合上面兩種不同的支梁方案分析，第一種方案在陡坡與滑坡體上，橋墩數量多，并且高墩占主要比例，因此需要防護的內容比較多，同時橋墩基礎多與滑坡體相連，極容易受到滑坡影響。而第二種方案利用大跨度連續梁，減少橋墩數量，降低滑坡的影響度，但隨之而來的一個挑戰就是：施工難度大大提升。但從防護成本投資、橋墩施工項目數量、滑坡影響、河道影響等多方面角度考慮，最終得出大跨度連續梁方案的可行性要高于普通簡支梁方案。

2、橋梁防護措施

滑坡的坡體主要是指人工邊坡或者自然邊坡，當受到外界因素影響后，坡體出現不穩定，當穩定性能喪失后，出現的現象就是滑坡，滑坡過程中會產生推動力，當推動力查出橋梁結構的抗剪力時，便會導致結構穩定性下降，墩臺基礎結構受到破壞。所以，在橋梁設計中，要對滑坡體上的橋梁做好加固、防護措施研究，采用有效的防護措施，防治滑坡發生，避免滑坡出現對墩臺基礎結構造成破壞。本次研究的橋梁工程所處滑坡位置相對穩定，但為了防治施工過程中，因某種因素而引發滑坡發生，造成嚴重后果，采用抗滑樁技術，并做了相應的防排水、局部隔水、隔離消減壓力技術等來實現更高的防護效果。

（1）抗滑樁措施

通過抗滑防護措施可以穩定滑坡體的移動，但針對整個滑坡體采取抗滑措施，其范圍較大，費用較高，設計采用橋梁范圍內受影響地段下部整體抗滑結合橋梁墩臺位置局部抗滑并兼顧陡邊坡開挖防護的防護方案，既保證橋梁范圍內滑坡體的整體穩定，又保證了橋墩附近的局部穩定，有效地保護了橋梁墩臺基礎結構安全。抗滑樁間設置土釘墻將抗滑樁連成整體，使得各抗滑樁共同承擔滑坡土壓力，同時可減小基坑開挖范圍，減小對滑坡體的擾動。

（2）防排水措施

地表水下滲潤滑滑動面是激活滑坡體的主要因素之一，如何防止地表水下滲是防止滑坡滑動的關鍵。針對本橋地形特征，設計考慮在橋梁兩側及橋墩上游設置縱橫向截排水溝，同時將橋臺后隧道排水溝接入兩側排水溝，匯流后引入河槽內。為排出抗滑樁及土釘墻墻后積水，基坑回填線以上的土釘墻應設置泄水孔。

（3）局部隔水措施

滑坡體上設置橋墩因承臺基坑開挖臨時改變地層原狀，局部擾動了滑坡體土層，為避免地表水沿較松散的回填土層下滲至滑動面激活滑坡，設計在回填土表面采用粘土封水粘土，表面采用0.3m厚C20混凝土護面，回填面形成不緩于1∶10的流水坡。

（4）隔離、消減壓力措施

橋梁墩臺基礎為承擔豎向力兼顧較小水平力的承壓構件，基本不能承擔滑坡體產生的巨大水平力，如何隔離或消減滑坡土壓力是保障橋梁墩臺基礎安全的關鍵。根據相關規范要求，抗滑樁樁頂允許有一定的位移，但橋墩樁基如存在相同的位移值，將嚴重影響橋梁上部結構安全，對墩高較高的橋梁影響更為突出。為避免抗滑樁位移后將土壓力直接傳給橋墩基礎，影響橋墩基礎結構安全，設計時應避免采用剛性材料回填至承臺與抗滑樁間，宜采用易變形的柔性材料回填，如粗沙等，必要時可增加樁頂錨索，盡量控制其樁頂位移。

（5）其它輔助措施

橋梁施工應對滑坡進行預加固措施；不得在滑坡體上加載；施工及運營期間禁止在滑坡體上棄土；基坑盡量淺挖，避免擾動滑坡體；施工用水和廢水不能向滑坡體范圍排放，施工臨時場地應避開滑坡體，同時加強基坑的邊坡及滑坡體監測等防護措施。竣工后，也應對滑坡體進行動態跟蹤監測，隨時了解滑坡體穩定性變化特征，一旦發現異常，應及時采取措施整治。

參考文獻：

[1] 王蒙.滑坡對沖溝區橋梁樁基功能的影響分析及其安全評價[D].長安大學，2015.

[2] 王江波.竹林坳大橋滑坡穩定性分析與治理措施研究[D].長安大學，2013.endprint