高速公路滑坡原因分析及治理

唐準(zhǔn)準(zhǔn)　徐　元

摘要：隨著山區(qū)高速公路建設(shè)的迅速發(fā)展，出現(xiàn)了不少因地質(zhì)原因滑坡的情況，結(jié)合重慶外環(huán)高速公路北段N9合同段K30+560-K30+760滑坡的實(shí)際情況，詳細(xì)介紹了滑坡形成過程、原因分析及治理過程。

關(guān)鍵詞：高速公路；滑坡；抗滑樁；滑坡排水；涵洞處理

中圖分類號(hào)：U418

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-2374(2009)17－139－02

近年來，隨著山區(qū)高速公路建設(shè)的迅速發(fā)展，路線等級(jí)高、路面、快挖量大，出現(xiàn)大量高邊坡，也發(fā)生了眾多高邊坡變形和破壞，既增加了投資，也延誤了工期，甚至造成已有工程破壞。

重慶位于我國(guó)西南部與中部相連處，境內(nèi)多丘陵和山地，從高速公路修建大提速以來，各條高速公路高于30米的邊坡不計(jì)其數(shù)，更出現(xiàn)了不少因地質(zhì)原因滑坡的情況。

為了進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)高邊坡滑坡、地質(zhì)災(zāi)害及特殊巖土性質(zhì)的認(rèn)識(shí)，本文對(duì)重慶外環(huán)高速公路北段N9合同段K30+560-K30+760滑坡形成過程、原因分析、治理過程作詳細(xì)介紹，僅供參考。

一、滑坡段概況

滑坡發(fā)生于K30+560-K30+760，本段為填方斜坡路基，中心最大填高20米，填方坡面最大坡度15度，設(shè)計(jì)路面標(biāo)高至斜坡底高差30米。本段為分離式路基，左右線間填土與設(shè)計(jì)標(biāo)高相同。覆蓋層厚度2～10米，臨近坡腳水田段覆蓋層較厚。下伏地層為侏羅系自流井組泥巖、砂質(zhì)泥巖，泥巖為薄層。節(jié)理發(fā)育，具崩解性，膨脹性，風(fēng)化物遇水即泥化，工程性質(zhì)差。

本滑坡變形體主要為K30+560-K30+760段路堤中軸左側(cè)邊坡，后緣為路堤頂面，高程268m~右，前緣高程239～257m左右，相對(duì)高度9～30m，變形體平面形態(tài)似橢圓狀，主滑方向180度左右。該變形體東西寬約200m，南北寬約100m，體積約22萬m³，填方體可見大范圍張拉裂縫，錯(cuò)開達(dá)20厘米，填方坡面上可見側(cè)向剪切裂縫，坡腳距填方坡腳30米處見隆起現(xiàn)象，膨脹裂縫發(fā)育。

二、滑坡的形成過程及原因分析

(一)滑坡的形成過程

2007年7月重慶經(jīng)歷了115年一遇的暴雨天氣，并且陰雨天氣一直持續(xù)到9月份，K30+560-K30+760段右側(cè)邊坡上部山體流水都通過K30+661涵洞排泄，2007年9月底，K30+661涵洞整體式基礎(chǔ)從沉降縫處開始發(fā)生位移錯(cuò)動(dòng)，路基無明顯變形，隨后涵洞錯(cuò)位加大，最大錯(cuò)距達(dá)60公分,K30+560-K30+760段填方路基左側(cè)坡頂處發(fā)現(xiàn)大面積拉張裂縫，同時(shí)，坡腳水田發(fā)現(xiàn)鼓動(dòng)現(xiàn)象，涵洞出口也出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)探勘后，采取了臨時(shí)措施，設(shè)置了觀測(cè)點(diǎn)，并布置了鉆探。但10月中旬連續(xù)降雨，邊坡變形加劇，每天最大位移達(dá)5公分，且涵洞內(nèi)出現(xiàn)出水點(diǎn)，路基填方二級(jí)邊坡出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。

(二)滑坡原因分析

K30+560-K30+760段右側(cè)邊坡上部山體表層為較大范圍且較厚堆積土層，下層為泥巖與砂質(zhì)泥巖的夾層構(gòu)造，導(dǎo)致9月暴雨期間K30+661涵洞排泄大量的地表水，而地下水通過砂泥巖夾層透過路基土體排至路基下方，導(dǎo)致涵洞下層土體滑移，隨后涵洞整體式基礎(chǔ)從沉降縫處開始發(fā)生位移錯(cuò)動(dòng)。

涵洞整體式基礎(chǔ)從沉降縫處開始發(fā)生位移錯(cuò)動(dòng)后，地表水亦通過沉降縫直接滲入路基，土體自重增大，強(qiáng)度降低，在自身荷載作用下發(fā)生變形外擠而形成坡腳鼓起現(xiàn)象。

隨著10月中旬的連續(xù)暴雨，路基持續(xù)飽水狀態(tài)邊坡變形加劇，整個(gè)路基極不穩(wěn)定，有全部剪出的危險(xiǎn)。

綜合分析：從邊坡坡頂發(fā)生張拉裂縫及坡腳鼓起現(xiàn)象判斷，滑坡有明顯圓弧滑動(dòng)性質(zhì)，但從涵洞中基礎(chǔ)通常發(fā)生位移分析，邊坡又有整體移動(dòng)的性質(zhì)，結(jié)合本段地形和地勘結(jié)果本段為一整體與圓弧相結(jié)合的滑動(dòng)。

三、滑坡的治理措施

(一)砼工字鋼樁

為保證整個(gè)邊坡及涵洞的安全，采用砼工字鋼樁加固坡腳的臨時(shí)措施：30厘米鉆孔內(nèi)插20號(hào)工字鋼，并用C20砼灌注。鋼樁共布置2排，縱向間距1米，橫向1米，前后交錯(cuò)布置，樁長(zhǎng)設(shè)計(jì)8米，嵌入弱風(fēng)化層不小于3米。應(yīng)急措施實(shí)施后，邊坡變形逐漸減少，為防治工程爭(zhēng)取了寶貴的時(shí)間。

(二)抗滑樁

在K30+560-K30+705段左側(cè)，設(shè)立一排30根抗滑樁，樁間距5米，樁載面2m x2.5m，樁長(zhǎng)21～25m；在K30+710-K30+760.段左側(cè)，設(shè)立一排11根抗滑樁，樁間距5米，樁載面1 5m×2m，樁長(zhǎng)20～22m。由于邊坡最下面一級(jí)出現(xiàn)外鼓現(xiàn)象，為防路基填土越頂現(xiàn)象發(fā)生，樁高出地面3米并回填反壓。

樁近路基側(cè)放置擋板，擋板與填土間填厚50cm的透水性材料，外包透水土工布，擋板上應(yīng)設(shè)排水孔，排水孔位置設(shè)于樁兩側(cè)，水平方向距離樁邊緣不小于30cm。垂直方向排水孔間距2～3m，最下面一排高出地面30cm，排水孔內(nèi)插直徑5厘米PVC管，管近路基側(cè)應(yīng)包裹透水土工布。

(三)滑坡排水

南于滑坡主要由水誘發(fā)，特別是地下水的滲入。為避免地表及地下水進(jìn)入路基，在K30+560-K30+705段右側(cè)滑坡后緣設(shè)載水溝排除地表水，載水溝下設(shè)盲溝排除地下水，盲溝左側(cè)設(shè)止水墻，將水引至小樁號(hào)河中。

(四)K30+661涵洞處理

K30+661涵洞處理沉降變形較大，修復(fù)難度及費(fèi)用較高，將涵洞封堵，進(jìn)口進(jìn)行回填，涵洞各節(jié)間底部用漿砌片石封閉，側(cè)墻錯(cuò)縫及塌坑采用漿砌片石封閉，厚度與縫深度相同，頂板錯(cuò)縫及塌坑采用噴射混泥土封閉，厚度30cm。在涵洞出口兩節(jié)及出口基礎(chǔ)進(jìn)行注漿加固處理，洞內(nèi)布置兩排，洞外6排，排間距1.7米，縱向間距1.5米，各排中間錯(cuò)開呈梅花形布置。

(五)路基強(qiáng)夯加固

滑坡滑動(dòng)后變形比較大，特別是圓弧滑動(dòng)部分沉降開裂明顯，為減少施工后沉降，確保路基，對(duì)滑坡采用強(qiáng)夯加固。如圖1所示：

四、滑坡治理效果及現(xiàn)狀

該滑坡在采用砼工字鋼樁后，變形得以減小，使路基在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不會(huì)大面積剪出，為施工抗滑樁創(chuàng)造了施工條件，確保了施工安全；此后抗滑樁的施工完成，使滑坡段變形得以控制，對(duì)滑坡治理起到了主要作用；同時(shí)，對(duì)整個(gè)滑坡段排水的綜合治理，特別是對(duì)滑坡上部山體的地表及地下水的排出，保證了路基不再受到水流的滲入與破壞；涵洞的處理及路基的加固，減少施工后的沉降，為后續(xù)施工提供條件。

治理工程施工后，經(jīng)沉降觀測(cè)，坡體未出現(xiàn)新的變形跡象，原有變形所產(chǎn)生的部分地表裂縫逐漸閉合，說明滑坡體處于擠密壓實(shí)階段，治理工程已限制了邊坡的變形。隨著后期觀測(cè)，路基及抗滑樁都處于穩(wěn)定狀態(tài)。

五、結(jié)語

由上述的滑坡實(shí)例可知，水是引起滑坡失穩(wěn)下滑的主要原因，為此，在滑坡治理工程設(shè)計(jì)計(jì)算和工程布設(shè)中充分考慮這一因素，并以疏排地表及地下水作為治理工程設(shè)計(jì)的前提與重點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1]公路路基技術(shù)規(guī)范

[2]馬惠民，王恭先，周德培山區(qū)高速公路高邊坡病害防治實(shí)例，人民交通出版社

作者簡(jiǎn)介：唐準(zhǔn)準(zhǔn)(1982-)，女，河南濮陽(yáng)人，重慶市交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院助理工程師，研究方向：道路建設(shè)；徐元(1983-)，男，重慶人.重慶市高速公路發(fā)展有限公司墊利分公司助理工程師，研究方向：道路建設(shè)。