云南某高速公路滑坡治理設(shè)計(jì)方案研究

汪海洋

摘 要 文中以云南某高速公路邊坡滑坡為例，針對(duì)滑坡成因、形態(tài)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件，擬定了圓形抗滑樁、方形抗滑樁兩種加固方案進(jìn)行比選。分別從加固效果、施工可行性、施工速度及經(jīng)濟(jì)性等方面進(jìn)行論證，最終選擇了圓形抗滑樁加固方案，該方案加固效果較好、施工經(jīng)驗(yàn)成熟、施工工期短且施工安全措施簡(jiǎn)單。通過本文分析，可得出圓形抗滑樁是一種較好的滑坡加固處理辦法，特別是對(duì)于已采取土方反壓坡腳的滑坡加固處理優(yōu)勢(shì)尤為明顯。

關(guān)鍵詞 滑坡治理;加固方案;抗滑樁。

前言

云南某高速公路一處長(zhǎng)約160m的邊坡開挖后，該邊坡頂面四周和坡頂120m處的彈石路形成一個(gè)貫通的裂縫，且彈石路明顯下沉20cm、形成約30cm寬的裂縫。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，該邊坡開裂變形在繼續(xù)發(fā)展，且大裂縫范圍內(nèi)的不穩(wěn)定土體形成多道平行于路線方向的裂縫，邊坡坡面處的裂縫有地下水滲出。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)踏勘及滑坡專項(xiàng)勘察報(bào)告，判定為上部土體滑移變形，邊坡處于強(qiáng)變形階段，需要進(jìn)行滑坡專項(xiàng)治理。

（1）前期邊坡設(shè)計(jì)情況

滑坡發(fā)生的位置為K36+716～K36+875段邊坡，長(zhǎng)約160m，為挖方路基，且右側(cè)設(shè)置避險(xiǎn)車道，左側(cè)一級(jí)邊坡，高度幾乎為0;右側(cè)形成兩級(jí)邊坡，一級(jí)邊坡高10m，坡率1：0.5，二級(jí)邊坡最高9.6m，坡率1：0.75，均采用錨桿框架梁植草防護(hù)，錨桿設(shè)計(jì)長(zhǎng)度9m。

（2）滑坡區(qū)地貌形態(tài)

滑坡區(qū)屬于構(gòu)造侵蝕剝蝕低山斜坡地貌，由于公路修建的需要，對(duì)斜坡進(jìn)行了挖方，形成人工挖方邊坡，邊坡最大高度為22m，將采用分階放坡開挖，形成二級(jí)平臺(tái)，邊坡坡角約33°，坡向86°，邊坡坡頂為自然斜坡，該斜坡上陡下緩，坡角約20～30°，地形總體趨勢(shì)呈西高東低。滑坡區(qū)后緣位于自然斜坡中部，后緣高程約為1175～1185m，坡前緣剪出口位于開挖邊坡坡腳位置，高程約1110m，相對(duì)高差約75m，地形起伏較大。

發(fā)現(xiàn)滑坡后，施工單位第一時(shí)間采取了土方反壓坡腳的應(yīng)急措施。

（3）滑坡體空間形態(tài)

滑坡前緣剪出口位于邊坡開挖邊坡坡腳位置，高程約1110m;滑坡左、右側(cè)以變形體及裂縫范圍為界，滑坡后緣以變形裂縫為界，后緣高程約1175～1185m。滑坡滑動(dòng)方向約86°，橫向長(zhǎng)約139m，縱向長(zhǎng)約474m，滑坡體厚度7～13m，滑坡體體積約18×104m3。該滑坡屬中層中型土質(zhì)滑坡[1]，滑坡體平面形態(tài)整體呈圈椅狀。

（4）滑坡物質(zhì)組成及結(jié)構(gòu)特征

該段滑坡坡體主要為第四系全新統(tǒng)崩坡積（Q4col+dl）塊石土、碎石土、殘坡積粉質(zhì)黏土（Q4el+dl），土層厚度約3.5～19.8m，下伏基巖主要震旦系屏邊群（Zpn）板巖。基巖地層埋深較深，對(duì)滑坡形成不構(gòu)成影響，故判斷滑坡為土質(zhì)滑坡，滑坡主要發(fā)生于巖土界面位置，滑體以崩坡積土層為主，滑面為巖土界面，床為下伏基巖。

滑體主要由上部第四系全新統(tǒng)崩坡積（Q4col+dl）塊石土、碎石土及殘坡積粉質(zhì)黏土（Q4el+dl）組成，滑體厚度約7～13.0m，平均厚度約10.0m。

滑帶主要為巖土界面，滑帶厚度一般20～30cm。該滑坡目前未發(fā)生整體滑移，屬于正在變形階段的滑坡，處于弱變形極端，未形成統(tǒng)一滑面。

滑坡體下伏基巖為震旦系屏邊群（Zpn）板巖，大部分巖體較完整，局部較破碎，裂隙較發(fā)育。板巖為變余泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，板狀構(gòu)造，巖質(zhì)極軟。滑床形態(tài)從橫向上看，滑床面起伏不大，傾角3°～11°，縱向上呈楔形，滑床整體穩(wěn)定，無變形破壞跡象。

（5）滑坡水文地質(zhì)條件

滑坡體的地下水類型主要為松散巖類孔隙潛水和基巖裂隙水，其分布主要受大氣降水及地層巖性的控制。

1）松散巖類孔隙水主要賦存于土層孔隙中，滑坡區(qū)地下水賦存部位以碎石土、塊石土為主，地下水類型為孔隙水，由于滑坡滑體厚度較厚，滲透性較強(qiáng)，賦水性差;主要接受大氣降水的補(bǔ)給，該類型地下水水位不穩(wěn)定具有地下徑流較短、就近補(bǔ)給排泄、水位受季節(jié)及地表水體水量影響變化幅度較大等動(dòng)態(tài)特征。

2）基巖裂隙孔隙水主要為風(fēng)化帶網(wǎng)狀裂隙水，該類地下水賦存于基巖裂隙中，大氣降水沿各類裂隙運(yùn)移、賦存，中風(fēng)化板巖為相對(duì)隔水層，地下水主要接受大氣降雨的補(bǔ)給沿風(fēng)化基巖裂隙運(yùn)移、徑流，匯集于地勢(shì)較低洼處排泄。滑坡區(qū)地形西高東低，勘查期間，通過鉆孔揭露，未見地下水，地下水埋深較大，滑坡區(qū)及附近具有地下水徑流較短，水量不穩(wěn)定的特點(diǎn)。

3）地下水的補(bǔ)徑排：勘查區(qū)地下水主要受大氣降水和地表水補(bǔ)給，受季節(jié)和地形地貌影響大;在邊坡坡腳有水體滲出，主要為松散巖類孔隙水及少量基巖裂隙水，結(jié)構(gòu)不均勻，地下水的儲(chǔ)存和運(yùn)移條件差，富水性弱，常常以滲流或潮濕地的形式出露。由于區(qū)內(nèi)結(jié)構(gòu)面傾角較陡，利于地下水的排泄，大氣降水由地表入滲，進(jìn)入基巖風(fēng)化裂隙、構(gòu)造裂隙及土層中，在坡腳一帶滲流排泄。

1方案擬定

在考慮已經(jīng)施工反壓應(yīng)急工程的情況下，擬定了采用圓形抗滑樁加固、方形抗滑樁加固兩個(gè)方案進(jìn)行比選，擇優(yōu)選取[1-2]。

選取1-1斷面、2-2斷面、3-3斷面3個(gè)垂直道路軸線的滑坡剖面為穩(wěn)定性分析計(jì)算剖面，采用不平衡推力傳遞系數(shù)法[3]計(jì)算2種加固方案所需布置的抗滑樁工程量，計(jì)算結(jié)果詳見下表：

1.1 方案一：鋼筋混凝土圓形抗滑樁加固方案

K36+700～K36+778右側(cè)一級(jí)平臺(tái)上設(shè)置1排共28根抗滑樁，一字形布置，抗滑樁采用水泥混凝土灌注，樁身強(qiáng)度為C30，埋入式樁，圓形樁，樁身直徑2.2m，樁長(zhǎng)21m，間距3米。

K36+778～K36+836右側(cè)一級(jí)平臺(tái)上設(shè)置1排共22根抗滑樁，一字形布置，抗滑樁采用水泥混凝土灌注，樁身強(qiáng)度為C30，埋入式樁，圓形樁，樁身直徑2.2m，樁長(zhǎng)23m，間距3米。

K36+836～K36+853右側(cè)一級(jí)平臺(tái)上設(shè)置1排共5根抗滑樁，一字形布置，抗滑樁采用水泥混凝土灌注，樁身強(qiáng)度為C30，埋入式樁，圓形樁，樁身直徑2.2m，樁長(zhǎng)16m，間距4米。

1.2 方案二：鋼筋混凝土方形抗滑樁加固方案

K36+700～K36+778右側(cè)一級(jí)平臺(tái)上設(shè)置1排共21根抗滑樁，一字形布置，抗滑樁采用水泥混凝土灌注，樁身強(qiáng)度為C30，埋入式樁，方形樁，樁身尺寸1.5m×2m，樁長(zhǎng)21m，間距4米。

K36+778～K36+836右側(cè)一級(jí)平臺(tái)上設(shè)置1排共16根抗滑樁，一字形布置，抗滑樁采用水泥混凝土灌注，樁身強(qiáng)度為C30，埋入式樁，方形樁，樁身尺寸1.5m×2m，樁長(zhǎng)23m，間距4米。

K36+836～K36+853右側(cè)一級(jí)平臺(tái)上設(shè)置1排共4根抗滑樁，一字形布置，抗滑樁采用水泥混凝土灌注，樁身強(qiáng)度為C30，埋入式樁，方形樁，樁身尺寸1.5m×2m，樁長(zhǎng)16m，間距5米。

2治理設(shè)計(jì)方案比選

從加固效果、施工可行性、施工速度及經(jīng)濟(jì)性等方面比選2種加固設(shè)計(jì)方案，詳見下表：

3推薦方案

考慮到前期已經(jīng)實(shí)施了坡腳反壓，滑坡目前處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，但滑面已經(jīng)貫通，采用人工挖孔方樁存在安全風(fēng)險(xiǎn);現(xiàn)場(chǎng)已經(jīng)采用坡腳反壓后，具備大型機(jī)械進(jìn)場(chǎng)條件;綜合考慮推薦采用圓形鋼筋混凝土抗滑樁。

4施工工藝及注意事項(xiàng)[4-5]

（1）認(rèn)真做好各項(xiàng)工程施工組織計(jì)劃，充分考慮當(dāng)?shù)丶竟?jié)性氣候?qū)κ┕すに嚨挠绊懀M量避免在雨季施工。新開挖邊坡未防護(hù)前，雨天須對(duì)坡面進(jìn)行遮擋、防止水流對(duì)邊坡侵蝕。

（2）施工單位必須現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)斷面，按設(shè)計(jì)坡率放線，放線以路線中心線及路基標(biāo)高為準(zhǔn)。所有支擋及防護(hù)工程，均應(yīng)按設(shè)計(jì)形式尺寸掛線放樣施工，保證施工質(zhì)量。加強(qiáng)觀測(cè)、專業(yè)技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)施工、合理安排工序等是保證邊坡穩(wěn)定的主要因素，各單位及部門應(yīng)予以足夠的重視。

（3）開挖及支擋工程施工前須做好地表排水系統(tǒng)。

（4）本邊坡穩(wěn)定性較差，必須采取隨挖隨支護(hù)的施工方法，嚴(yán)禁一次開挖到底，應(yīng)開挖一級(jí)，支護(hù)一級(jí)，然后再開挖下一級(jí)。同時(shí)也要避免開挖暴露時(shí)間過長(zhǎng)，使邊坡松弛范圍變大，造成新病害。邊坡開挖施工要保證坡面平整順直，以利支擋及防護(hù)工程的施工。邊坡開挖中，如有地下水出露，應(yīng)將地下水排出引入排水系統(tǒng)，不可堵死。

（5）加強(qiáng)施工地質(zhì)工作，實(shí)施動(dòng)態(tài)管理原則。由于勘察手段及勘探數(shù)量的局限性，地質(zhì)資料與實(shí)際開挖面可能有一定出入，某些不穩(wěn)定塊體及斷裂破碎帶位置及分布范圍在路塹開挖過程中，應(yīng)及時(shí)通知業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計(jì)代表，根據(jù)實(shí)際情況修改完善設(shè)計(jì)，做到既安全合理，又經(jīng)濟(jì)實(shí)用，達(dá)到最滿意的施工效果。

（6）加強(qiáng)施工監(jiān)測(cè)工作，為檢驗(yàn)在滑體加固后是否穩(wěn)定，同時(shí)為了監(jiān)控路基施工過程中滑體及其上部山坡的變形動(dòng)態(tài)，建議采取一定的監(jiān)測(cè)手段。

參考文獻(xiàn)

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