湖南衡邵高速公路K100處滑坡治理技術(shù)

丁選星 程曉偉 王 楨

衡邵高速K100+150～K100+280區(qū)段本為一老滑坡，2007年開工后，衡邵高速公路以深挖路塹形式從滑坡前緣通過，導(dǎo)致坡腳失去支撐，加之雨季大量雨水的作用，誘發(fā)了滑坡。近三年來，由于受地質(zhì)條件和多雨氣候的影響，加之挖方的持續(xù)推進，施工未能貫徹“治早、治小”的滑坡防治理念，甚至前緣出現(xiàn)了邊滑移邊清運的施工誤區(qū)，變形逐步向后緣、兩端發(fā)展，在K100+020～K100+430深挖路塹范圍內(nèi)，出現(xiàn)多處路塹邊坡失穩(wěn)，滑坡、流塌現(xiàn)象，逐步形成一滑坡群。惡劣的地質(zhì)及氣候條件，加之不當?shù)氖┕すば蚴够聻?zāi)害出現(xiàn)了新滑動、新變形、新發(fā)展，嚴重影響著工程施工進度及全線通車目標的實現(xiàn)。2010年6月，我單位受業(yè)主委托對該里程段地質(zhì)病害進行治理，經(jīng)過長達半年的重點綜合治理，最終保證了2010年12月30日通車目標的實現(xiàn)。本文以該滑坡治理為工程實例，詳細分析了滑坡的形成原因及綜合治理工程措施。

1 滑坡概況

湖南衡陽至邵陽高速公路K100處滑坡地處邵東縣魏家橋鎮(zhèn)侯家村，項目區(qū)段地形起伏較大，切割較深，丘陵地貌，主要為山丘及田間洼地，沖溝，低洼地段多為農(nóng)田，溝渠、水塘較多。該滑坡為一工程滑坡，由于衡邵高速公路路基的開挖，滑坡前緣形成臨空面，改變了原有地質(zhì)環(huán)境的平衡狀態(tài)，且未能及時治理，加之雨季連續(xù)多日暴雨作用誘發(fā)了該滑坡的發(fā)生和發(fā)展，成為一發(fā)生在褐紅色紅粘土及強風化碳質(zhì)頁巖中的大型復(fù)雜滑坡群。衡邵高速公路K100+020～K100+430段內(nèi)有大小滑坡4處，最大處滑坡為發(fā)生在K100+150～K100+280里程段左側(cè)的滑坡，該滑坡總體呈“圈椅狀”地貌，邊界特征明顯，滑坡體面積約1.5×104m2，滑體厚度平均約為15 m，滑坡體積約22.5×104m3，屬大型中層牽引式基巖滑坡?；麦w主要物質(zhì)為第四系殘積層，物質(zhì)成分主要為褐紅色亞粘土和強風化碳質(zhì)頁巖，硬塑狀，含少量的植物根系和角礫，下伏主要為強風化碳質(zhì)頁巖，灰黑色，裂隙發(fā)育，巖芯手感滑膩。根據(jù)勘察，本滑坡體具有多層多級的滑動特性，紅粘土層與碳質(zhì)頁巖接觸面及強風化碳質(zhì)頁巖內(nèi)均有滑動面產(chǎn)生。

2 滑坡產(chǎn)生的原因及性質(zhì)

1)該處地形地質(zhì)條件復(fù)雜，土質(zhì)特殊，松軟，排水不暢，抗剪性差，是滑坡、坍滑、溜塌發(fā)生發(fā)展的根本原因。該滑坡滑體物質(zhì)表層為亞粘土，當坡體平衡受到破壞時，滑體物質(zhì)變的非常松散，使得地表水迅速下滲，從而加重了滑坡體自重，減弱滑帶的抗剪強度?；矠閺婏L化碳質(zhì)頁巖，灰黑色，原巖破碎，裂隙發(fā)育，巖芯手感滑膩，抗剪強度差，屬軟質(zhì)巖，有利于滑坡的形成。2)衡邵高速以深挖路塹的形式從滑坡體前緣通過，是滑坡產(chǎn)生發(fā)展的決定因素。由于滑坡前緣土方的開挖，直接改變了原有地質(zhì)環(huán)境的平衡狀態(tài)，坡體失去有效支撐，從而誘發(fā)了該處滑坡的發(fā)生、發(fā)展。3)當?shù)囟嘤甑臍夂驐l件是影響滑坡的主要因素，尤其是連續(xù)降雨，雨水滲入土體，不但使滑體土體重度增大，而且使滑帶土飽和軟化，降低其抗剪強度，引起斜坡土體沿軟弱面滑移變形破壞。4)由于滑體上原分布有兩處魚塘，使得部分蓄水沿原基巖裂隙面逐漸下滲，降低滑帶的抗剪強度，從而有利于滑坡的發(fā)展。

3 綜合治理措施

基于以上對該處地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生發(fā)展的原因分析，本工程后期治理采取了支擋錨固和截排水相結(jié)合的綜合治理方案，施工嚴格按塹坡從上而下分級開挖、開挖一級防護一級、再開挖下一級的施工順序。開挖好的坡面要立即支擋防護封閉，防止風化和側(cè)向卸載造成坡體坍塌。各里程段的具體治理措施如下。

3.1 K100+150～K100+280里程段左側(cè)滑坡治理

K100+150～K100+280里程段左側(cè)即為前面所述的大滑坡，也是本工程的重點治理對象，通過對本滑坡發(fā)生發(fā)展的原因分析，后期采用了錨索抗滑樁、樁間板墻、漿砌片石擋墻、集水井及仰斜排水孔等措施相結(jié)合的綜合治理方案。

3.1.1 錨索抗滑樁

在K100+150～K100+280里程段左側(cè)大滑坡體前緣布置一排錨索抗滑樁，共13根，樁間距6.0m，樁身截面2.0m ×3.0m，樁長16 m，嵌入路面以下6 m，為降低樁的嵌入長度，在每根樁半腰處(即樁頭以下5 m)布置2孔預(yù)應(yīng)力錨索。樁間采用漿砌片石擋墻，上部為板墻與樁連接。

3.1.2 疏排水措施

由于該滑坡體為膨脹性紅粘土，土質(zhì)松軟、排水不暢，加之當?shù)囟嘤甑臍夂驐l件，滑坡體前部、中部土體大部分飽水，因此在滑坡體上布置橫向和縱向柔性填石滲溝，疏干滑坡體表層飽水土體;同時為疏排深部地下水，樁間布置仰斜排水孔，滑坡體上布置3眼集水井，井深8 m，井內(nèi)布置放射狀仰斜排水孔將地下水匯入集水井，同時一孔將井內(nèi)匯水引出坡體;另外，在滑坡體周邊布置一環(huán)狀截水溝，及時將坡體上的匯水排出。

3.1.3 綠化工程

對滑坡坡面的張拉裂縫用灰土夯填，分層填筑，分層夯實，對滑坡坡面進行坡面整理，使坡面平順，無反坡匯水等現(xiàn)象;為防止坡面在雨水沖刷，在修整好的坡面上采用灌木、植草防護。

3.2 其他部位治理工程

K100+020～K100+430里程段內(nèi)其他部位左右側(cè)路塹邊坡由于前期施工工序不當，加之多雨的氣候條件，導(dǎo)致該段塹坡病害多發(fā)，多處產(chǎn)生流塌變形。

邊坡開挖方面，本工程首先嚴格按照開挖一級防護一級、再開挖下一級的施工順序;且橫向開挖時，嚴格控制開挖長度(根據(jù)本工程地質(zhì)條件，其土拱效應(yīng)在5 m左右，個別地方僅為2 m～3 m)。

在支擋錨固方面，首先采用預(yù)應(yīng)力錨索地梁控制住邊坡的整體變形;其次由于本處滑坡的物質(zhì)組成為上層黃褐～褐～紅褐色亞粘土和下層強風化炭質(zhì)頁巖，局部夾煤層，大氣降水多且強度大，坡體特別容易松散滑動，故采用漿砌片石護坡防護住所有一級坡及部分二級坡，防止雨水侵入、風化。

在疏排水方面，各級平臺處采用C20混凝土封閉，并設(shè)置截排水溝及急流槽;一級坡設(shè)置仰斜排水孔，保持坡體穩(wěn)定。

4 治理過程及效果評價

本滑坡于2008年1月出現(xiàn)滑坡變形跡象，在近兩年的時間內(nèi)，屢次治理均無法達到預(yù)期的效果，在本次治理工程開工時，整條路線其他地段均接近完工，而此處連作為施工便道的要求都很難達到。經(jīng)過5個月的治理，于2010年12月底竣工，保證了衡邵高速的順利通車，得到了業(yè)主及監(jiān)理的高度評價。衡邵高速正式運營期間經(jīng)歷了數(shù)次大強度降雨，該滑坡順利接受了考驗，說明該滑坡的治理措施是有效、成功的。

5 結(jié)語

1)滑坡危害嚴重，治理費用昂貴，因此在鐵路、公路選線，廠礦與城鎮(zhèn)選址時應(yīng)充分勘察地質(zhì)，配合選線(即所謂“地質(zhì)選線”)，盡量避開大型滑坡和多個滑坡連續(xù)分布的地段，以及開挖后可能發(fā)生滑坡的地段，尤其是如本滑坡這種下層強風化炭質(zhì)頁巖，局部夾煤層，上層黃褐～褐～紅褐色亞粘土且坡體表面存在多處魚塘，降雨強度特別大的地區(qū)。

2)動態(tài)設(shè)計、信息化施工，適合處理特殊地質(zhì)災(zāi)害?；轮卫硎且豁椞厥獾牡刭|(zhì)災(zāi)害工程，由于地質(zhì)環(huán)境的復(fù)雜多變性、隱蔽性和不可確定性，在有限的時間內(nèi)，不可能將地下的情況了解得十分透徹。鑒于此，地質(zhì)人員、設(shè)計人員和施工人員，三者密切配合，從始至終參與治理全過程。如在本次的治理過程中，地質(zhì)人員及設(shè)計人員根據(jù)現(xiàn)場實際施工情況，確定邊坡橫向、縱向的開挖方式方法;由于施工擾動接連發(fā)現(xiàn)隱形滑坡存在;由于施工坡體地形改變導(dǎo)致地表徑流位置改變，及時變更柔性截排水溝的位置;根據(jù)現(xiàn)場錨索鉆孔信息，適當減少或增加錨索長度與數(shù)量等等，在現(xiàn)場本著動態(tài)設(shè)計、信息化施工的原則及時增加的變更，為本次工程的成功治理發(fā)揮了不可估量的作用。

［1］杜單戈.白臘坎至茅臺高速公路滑坡的綜合治理分析［J］.山西建筑，2010，36(21):300-301.