某山區(qū)高速公路深挖路塹邊坡誘發(fā)滑坡的綜合治理方案

賈韻潔

（山西省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院有限公司，山西 太原 030032）

1 工程概況

滑坡位于吉縣至河津高速公路鄉(xiāng)寧西互通AK0+110—AK0+500 匝道，收費(fèi)站管理區(qū)附近，該路段工程類型為深挖方路塹，2013 年11 月在路槽開挖到距離設(shè)計(jì)標(biāo)高8-16 m 時(shí)，路基邊坡產(chǎn)生較大變形，坡體表面張性裂縫發(fā)育，剪出口明顯，局部發(fā)生滑塌。經(jīng)勘察，邊坡滑動(dòng)由兩個(gè)滑坡組成，按滑體物質(zhì)組成成分及滑體體積劃分，1 號(hào)滑坡屬大型土巖滑坡，2 號(hào)滑坡屬巨型黃土滑坡；按發(fā)生原因劃分均屬于開挖路槽而誘發(fā)的牽引型工程滑坡。1 號(hào)滑坡體位于AK0+110—AK0+260 路基左側(cè)，其滑動(dòng)方向?yàn)榇怪甭肪€方向。2 號(hào)滑坡體位于AK0+260—AK0+500 收費(fèi)站管理場(chǎng)區(qū)，其滑動(dòng)方向?yàn)槲鞅狈较颉? 號(hào)、2 號(hào)滑坡的張性裂縫和剪出口見圖1、圖2。

圖1 1 號(hào)滑坡張性裂縫及剪出口

滑坡對(duì)收費(fèi)站管理場(chǎng)區(qū)、鄉(xiāng)寧縣昌寧鎮(zhèn)大石頭村 12 戶村民住宅、347 號(hào)和 348 號(hào) 500 kV 呂稷線高壓鐵塔有影響，存在安全隱患。以下將從互通設(shè)置情況、收費(fèi)站管理場(chǎng)區(qū)重新選取、滑坡體的卸載支擋以及高壓鐵塔相鄰側(cè)已開挖邊坡的加固等幾方面入手，最終確定該滑坡影響范圍的綜合治理方案。

圖2 2 號(hào)滑坡張性裂縫及剪出口

2 互通設(shè)置情況

鄉(xiāng)寧西互通所處的位置地形、地質(zhì)條件復(fù)雜，被交路與主線的高差較大，設(shè)置困難，在設(shè)計(jì)時(shí)滿足現(xiàn)有規(guī)范的前提下充分地利用現(xiàn)有地形，減少拆遷，降低造價(jià)。鄉(xiāng)寧西互通平面圖見圖3。

圖3 鄉(xiāng)寧西互通平面圖

a）按規(guī)范要求，作為干線公路的G209 二級(jí)公路兩平交口之間間距要求大于500 m，目前被交道路的交叉點(diǎn)與G209 和鄉(xiāng)寧連接線形成平面交叉點(diǎn)的間距為600 m，滿足規(guī)范要求。

b）地方道路與主線設(shè)計(jì)標(biāo)高相差44.241 m，為消除高差，A 匝道需要展線2.508 km。

c）該平面交叉點(diǎn)位置拆遷較小。

d）在AK0+440 處有足夠的空間設(shè)置收費(fèi)站（從兩根鐵搭之間穿越）。

e）邊坡滑塌時(shí)征遷工作已完成，路基開挖已接近設(shè)計(jì)標(biāo)高，收費(fèi)站前方的A 匝道1 號(hào)橋下部也已完成。因此，處置方案不具備線位繞避條件。

3 新收費(fèi)站管理場(chǎng)區(qū)位置選擇

原收費(fèi)站管理場(chǎng)區(qū)設(shè)置在緊鄰出口收費(fèi)車道側(cè)，方便收費(fèi)管理以及工作人員和車輛出入，由于受到2 號(hào)滑坡體影響，管理場(chǎng)區(qū)已不宜在此設(shè)置。新場(chǎng)區(qū)位置選擇在A 匝道收費(fèi)廣場(chǎng)右側(cè)，鄉(xiāng)寧連接線路邊，此處地勢(shì)平坦，標(biāo)高比收費(fèi)廣場(chǎng)低10 m，工作車輛需經(jīng)鄉(xiāng)寧連接線和A 匝道繞行，并且有一定數(shù)量的拆遷。但新場(chǎng)區(qū)遠(yuǎn)離滑坡的影響范圍，同時(shí)也避開了超高壓輸電線路。

4 滑坡治理方案

4.1 支擋方案

4.1.1 1 號(hào)滑坡

1 號(hào)滑坡滑動(dòng)面位于土巖結(jié)合面，滑坡后緣有裂縫，滑坡前緣有剪出口；潛滑面位于紫紅色泥巖和中風(fēng)化灰綠色泥巖結(jié)合面。采用的支擋方案為：a）AK0+110—AK0+176 路基左側(cè)在第一級(jí)平臺(tái)上設(shè)置抗滑樁，抗滑樁截面尺寸為2.2 m×3.3 m，樁中心距5.0 m，樁長(zhǎng) 14.0～22.0 m，共布置 16 根樁；b）AK0+176—AK0+244.5 路基左側(cè)在第二級(jí)平臺(tái)上設(shè)置抗滑樁，抗滑樁截面尺寸為2.2 m×3.3 m，樁中心距5.0 m，樁長(zhǎng)21～23 m，共布置17 根樁。1 號(hào)滑坡共布置33 根樁，合計(jì)樁長(zhǎng)647 m。

4.1.2 2 號(hào)滑坡

2 號(hào)滑坡滑動(dòng)面位于土巖結(jié)合面，滑坡后緣有裂縫，滑坡前緣有剪出口；采用的支擋方案為：a）AK0+264—AK0+296 抗滑樁截面尺寸均為2.0 m×3.0 m，樁中心距6.0 m，樁長(zhǎng)17.0～18.0 m，共布置6 根樁；b）AK0+296—AK0+344.5 抗滑樁截面尺寸均為3.0 m×4.0 m，樁中心距6.0 m，樁長(zhǎng)20.0 m，共布置 8 根樁；c）AK0+344.5—AK0+368 抗滑樁截面尺寸均為樁 2.0 m×3.0 m，樁中心距 6.0 m，樁長(zhǎng)19.0 m，共布置4 根樁。2 號(hào)滑坡共布置18 根樁，合計(jì)樁長(zhǎng)340 m。

4.2 坡面防護(hù)方案

a）AK0+110—AK0+244.5 路基左側(cè)第一級(jí)邊坡采用M7.5 水泥砂漿砌MU30 片石擋土墻防護(hù)，第二級(jí)以上邊坡采用M7.5 水泥砂漿砌MU30 片石護(hù)面墻防護(hù)；將設(shè)置抗滑樁的平臺(tái)用25 cm漿砌片石封閉。

b）AK0+244.5—AK0+380 路基左側(cè)第一級(jí)邊坡采用M7.5 水泥砂漿砌MU30 片石擋土墻防護(hù)，第二級(jí)以上邊坡采用M7.5 水泥砂漿砌MU30 片石護(hù)面墻防護(hù)。

滑坡處治平面圖見圖4。

圖4 滑坡處治平面圖

4.3 排水方案

a）在邊坡頂面以上5 m 處設(shè)置50×50 cm 的截水溝，每級(jí)平臺(tái)（除設(shè)置抗滑樁的平臺(tái)）設(shè)置30×30 cm 平臺(tái)截水溝，并通過急流槽把水引入邊溝，將AK0+060—AK0+500 左側(cè)和 AK0+000—AK0+060右側(cè)的邊溝增大到80×80 cm，同時(shí)在AK0+060 處增設(shè)一道圓管涵排水。

b）在擋墻和護(hù)面墻墻后設(shè)置砂礫排水層及泄水孔，同時(shí)在坡體內(nèi)裂隙發(fā)育、土巖結(jié)合面及滲水處設(shè)置間距3～5 m，長(zhǎng)度為15～20 m 的深層仰斜式導(dǎo)水管，坡率為6-150，排除坡體內(nèi)的滲水。

c）在原場(chǎng)區(qū)第三級(jí)平臺(tái)土巖結(jié)合部，有出水點(diǎn)，設(shè)置1×1 m 的盲溝，將水引出坡外，同時(shí)為了防止反壓區(qū)雨水下滲到泥巖面不能及時(shí)排水，對(duì)邊坡穩(wěn)定性不利的情況，在泥巖面設(shè)置50 cm 的砂礫墊層排水。

5 與高壓鐵塔相鄰邊坡的加固方案

邊坡開挖形成臨空面，2 號(hào)滑坡體局部剪出，臨近348 號(hào)鐵塔塔基地表出現(xiàn)裂縫，威脅到鐵塔安全，在對(duì)邊坡采取了臨時(shí)反壓措施后，裂縫趨于穩(wěn)定，也無新裂縫產(chǎn)生，因此擬對(duì)原收費(fèi)站管理場(chǎng)區(qū)已開挖邊坡全部反壓回填，以確保348 號(hào)鐵塔塔基周圍土體的穩(wěn)定。

347 號(hào)鐵塔距路基挖方邊坡坡頂11 m，從現(xiàn)場(chǎng)觀察，鐵塔基礎(chǔ)及已開挖邊坡均處于穩(wěn)定狀態(tài)，但邊坡萬一失穩(wěn)將對(duì)鐵塔的安全造成威脅，所以采用支擋措施提高邊坡的穩(wěn)定性。采用在第一級(jí)邊坡設(shè)置漿砌片石擋土墻。第二、三級(jí)邊坡設(shè)置框架錨桿，錨桿和框架的間距為3 m，錨桿長(zhǎng)18 m，與水平面夾角為15°，錨桿采用3φ32 螺紋鋼，成孔直徑為11 cm，錨桿全長(zhǎng)設(shè)置間距為2.0 m 對(duì)中定位支架；錨孔注漿采用M30 水泥砂漿，注漿采用孔底返漿法，注漿壓力為0.4 MPa；框架采用30×30 cm 的C30 標(biāo)號(hào)混凝土加固；框架內(nèi)采用紫穗槐植草防護(hù)。

6 施工順序設(shè)計(jì)

路塹邊坡的施工，是一個(gè)破壞山體原有力學(xué)平衡又用支擋加固工程重建新的力學(xué)平衡的過程，施工方法和工藝極大地影響邊坡的穩(wěn)定，由于施工方法及工藝不當(dāng)或工程措施未及時(shí)實(shí)施，重則導(dǎo)致施工中邊坡失穩(wěn)破壞，造成重大損失，有些則留下隱患，影響路塹邊坡的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，因此路塹邊坡的施工方法十分重要。施工中應(yīng)采用分級(jí)開挖、分級(jí)加固、坡腳預(yù)加固的施工方法。

整個(gè)A 匝道滑坡區(qū)的施工順序：1 號(hào)滑坡、2 號(hào)滑坡和347 號(hào)高壓鐵塔邊坡可以同時(shí)施工。

1 號(hào)滑坡的施工順序?yàn)椋簩?duì)滑體存在的裂隙或陷穴灌縫并夯實(shí)→卸載→平整坡面→施工坡頂截水溝→按設(shè)計(jì)坡率開挖第四級(jí)邊坡并進(jìn)行護(hù)面墻防護(hù)→第三級(jí)平臺(tái)截水溝→按設(shè)計(jì)坡率開挖第三級(jí)邊坡并進(jìn)行護(hù)面墻防護(hù)→第二級(jí)平臺(tái)截水溝→AK0+176—AK0+244.5 抗滑樁施工（隔一挖一）→按設(shè)計(jì)坡率開挖第二級(jí)邊坡并進(jìn)行護(hù)面墻防護(hù)→第一級(jí)平臺(tái)截水溝→AK0+110—AK0+176 抗滑樁施工（隔一挖一）→按設(shè)計(jì)坡率開挖第一級(jí)邊坡→設(shè)導(dǎo)水管→第一級(jí)邊坡?lián)跬翂κ┕ぃǜ粢煌谝唬?/p>

2 號(hào)滑坡的施工順序?yàn)椋簩?duì)滑體存在的裂隙或陷穴灌縫并夯實(shí)→平整坡面→施工坡頂截水溝→反壓區(qū)護(hù)腳施工→對(duì)斜坡和已填筑反壓土方的邊坡開挖臺(tái)階→鋪筑砂礫墊層→場(chǎng)區(qū)分層反壓填筑至寬平臺(tái)→同時(shí)對(duì)已填筑反壓區(qū)邊坡設(shè)置鋼塑格柵→寬平臺(tái)處采用振沖式壓路機(jī)補(bǔ)強(qiáng)壓實(shí)→繼續(xù)分層反壓場(chǎng)區(qū)→同時(shí)施工反壓區(qū)每級(jí)平臺(tái)截水溝及急流槽→反壓區(qū)綠化→AK0+264—AK0+368 坡頂抗滑樁施工（隔一挖一）→按設(shè)計(jì)坡率開挖第二、三級(jí)邊坡并進(jìn)行護(hù)面墻防護(hù)→第一、二、三級(jí)平臺(tái)截水溝→按設(shè)計(jì)坡率開挖第一級(jí)邊坡→設(shè)導(dǎo)水管→第一級(jí)邊坡?lián)跬翂κ┕ぃǜ粢煌谝唬?/p>

347 號(hào)高壓鐵塔邊坡的施工順序?yàn)椋喊丛O(shè)計(jì)坡率開挖第三級(jí)邊坡→鉆孔→放錨桿→注漿→框架→第二級(jí)平臺(tái)截水溝→按設(shè)計(jì)坡率開挖第二級(jí)邊坡→鉆孔→放錨桿→注漿→框架→第一級(jí)平臺(tái)截水溝→按設(shè)計(jì)坡率開挖第一級(jí)邊坡→設(shè)導(dǎo)水管→第一級(jí)邊坡?lián)跬翂κ┕ぃǜ羧谝唬?/p>

7 變形和穩(wěn)定監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)

a）選AK0+460（5-5’斷面）、AK0+365（6-6’斷面）為典型觀測(cè)斷面，在各級(jí)邊坡平臺(tái)上和坡頂設(shè)位移觀測(cè)樁。觀測(cè)樁采用深埋混凝土樁作為位移觀測(cè)樁，也可在穩(wěn)固石塊上作觀測(cè)標(biāo)記代替位移觀測(cè)樁。

b）觀測(cè)樁測(cè)量采用光電測(cè)距儀和高精度水平儀進(jìn)行。

c）滑坡監(jiān)測(cè)工作時(shí)間為施工期和竣工后一年，監(jiān)測(cè)頻度與施工和降雨量相適應(yīng)。一般施工期間每半月觀測(cè)一次，雨季期間每周觀測(cè)一次，大雨后增加觀測(cè)一次；竣工后前6 個(gè)月每月觀測(cè)一次，以后每3個(gè)月觀測(cè)一次[1]。

d）在347 號(hào)和348 號(hào)高壓鐵塔上分別安裝一套便攜式在線監(jiān)測(cè)儀，監(jiān)測(cè)鐵塔的位移及變形，以便及時(shí)采取措施。

8 結(jié)語

吉縣至河津高速公路鄉(xiāng)寧西互通A 匝道滑坡目前處治已達(dá)4 年，期間經(jīng)歷了多場(chǎng)暴雨的考驗(yàn)，根據(jù)在線監(jiān)測(cè)儀的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，未發(fā)現(xiàn)有任何失穩(wěn)跡象，說明滑坡處于穩(wěn)定狀態(tài)，實(shí)踐證明滑坡處治工程效果良好，保證了道路的運(yùn)營(yíng)安全[2]。

對(duì)山區(qū)高速公路要盡量減少高填深挖，勘察階段要加強(qiáng)對(duì)高填深挖工點(diǎn)的勘察，特別對(duì)有重要構(gòu)筑物的路段需加密勘探點(diǎn)，為設(shè)計(jì)提供有力依據(jù)。