公路滑坡成因分析及治理措施

靳亞峰

（四川省交通運(yùn)輸廳交通勘察設(shè)計(jì)研究院，四川 成都 610000）

引言

邊坡是自然或人工形成的斜坡，是人類工程活動(dòng)中最基本的地質(zhì)環(huán)境之一，也是工程建設(shè)中最常見的工程形式。隨著我國公路建設(shè)的快速發(fā)展，經(jīng)常要開挖大量邊坡，邊坡的開挖破壞了原有的植被覆蓋層，導(dǎo)致邊坡的不穩(wěn)定，出現(xiàn)大量的次生裸地以及嚴(yán)重的水土流失現(xiàn)象，加劇了生態(tài)系統(tǒng)的退化。如何對(duì)邊坡進(jìn)行綜合處治正受到工程技術(shù)人員的重視。邊坡綜合防護(hù)設(shè)計(jì)是公路設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一，需根據(jù)自然邊坡的穩(wěn)定狀況、地質(zhì)條件(地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、坡體結(jié)構(gòu)、巖體結(jié)構(gòu)、水文地質(zhì)條件、風(fēng)化程度等)和人為改造的程度(開挖深度、坡形、坡率等)、材料來源及邊坡的穩(wěn)定性等情況進(jìn)行綜合考慮，因地制宜地選擇實(shí)用、合理、經(jīng)濟(jì)、美觀的防護(hù)措施，同時(shí)要達(dá)到與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，保持生態(tài)環(huán)境相對(duì)平衡，美化公路的目的。

1 工程概況

某公路K37+250～K37+550段通過地段為潛在滑坡，路基以半填半挖的形式通過，路線中線的最大挖深為16m，右側(cè)最大邊坡高近30m。路線設(shè)計(jì)按普通邊坡進(jìn)行坡面防護(hù)，邊坡開挖后，適逢當(dāng)?shù)赜昙?，遇?qiáng)降雨引起邊坡失穩(wěn)，誘發(fā)潛在滑坡滑動(dòng)變形。下滑體寬140m，長80m，上窄下寬，滑體下滑后在后緣形成高8m的后壁，前緣向外推移擠出近20m，將路基掩埋?；麦w具兩層滑帶，淺層滑帶最大埋深18m，深層滑帶最大埋深24m，淺層滑坡體已復(fù)活變形，深層處于穩(wěn)定狀態(tài)。

2 工程地質(zhì)條件

2.1 地形地貌

工程處于一山脈南坡緩坡帶，與主峰高差達(dá)千余米，受高山小氣候影響，大氣降水相對(duì)較多。公路從一小山包前部通過，屬中低山侵蝕地貌，海拔近2000m，坡面總體走向NW30°，地表自然坡度為 25°～35°，坡面上植被較發(fā)育，主要為灌木及雜草。

2.2 地層巖性

滑坡區(qū)出露的地層主要為上第三系砂礫巖夾泥巖、砂巖，成巖程度較差，呈半膠結(jié)狀，巖體風(fēng)化強(qiáng)烈，礫巖風(fēng)化呈礫石土狀。巖層走向與路線斜交，并內(nèi)傾向山內(nèi)，巖層中結(jié)構(gòu)面發(fā)育。邊坡開挖后，巖體卸載裂隙發(fā)育，巖體破碎。表層為第四系殘坡積砂質(zhì)粘土，厚度0.5～1.0m。

2.3 地質(zhì)構(gòu)造

受局部斷裂影響，巖體破碎，基巖裂隙水發(fā)育。同時(shí)坡體處于一向斜近軸部，兩翼砂礫巖中的地下水向該處匯集。 因此，坡體地下水豐富。路基開挖前山坡前部有大片濕地分布，并有泉水出露。此外，滑坡后部西側(cè)緩坡匯水面積較大，大氣降水易匯集補(bǔ)給滑坡地下水。

3 滑坡機(jī)理分析

3.1 滑坡形成原因

①坡體由砂巖夾泥巖、砂巖組成，受構(gòu)造等因素影響，巖體成巖程度差，風(fēng)化破碎，強(qiáng)度低。

②巖體中地下水發(fā)育，泥巖夾層相對(duì)隔水，浸水軟化后強(qiáng)度降低，易形成軟弱結(jié)構(gòu)面。③地震、降雨等自然災(zāi)害的影響。上述因素的綜合作用形成了滑坡。

3.2 滑坡失穩(wěn)因素

潛在滑坡體的失穩(wěn)主要有兩個(gè)因素，一是工程因素，二是降雨因素。公路施工開挖坡體前部，削弱了滑坡前部抗滑段，造成老滑坡穩(wěn)定性降低，滑動(dòng)體趨于極限平衡狀態(tài);大氣降水沖刷地表，下滲補(bǔ)給滑體地下水，使得滑體重量增大，滑帶指標(biāo)降低，坡體穩(wěn)定性進(jìn)一步降低，最終導(dǎo)致坡體失穩(wěn)。

4 治理工程施工

滑坡為砂礫巖夾泥巖、砂巖老滑坡的復(fù)活，巖體風(fēng)化破碎，強(qiáng)度低，坡體地下水含量較高，路線從滑坡前部通過，坡腳路塹開挖較深。原設(shè)計(jì)為三級(jí)邊坡：一級(jí)坡高8.5m，坡率1：0.6；二級(jí)坡高 8m，坡率 1：0.7；三級(jí)坡最高約6m，坡率1：0.8，相鄰兩級(jí)坡間均設(shè)寬2m的平臺(tái)，坡面均采用護(hù)面墻防護(hù)。根據(jù)以上情況，治理工程采用強(qiáng)支擋為主，結(jié)合坡面防護(hù)和綜合疏排水措施進(jìn)行綜合治理，如下圖1：

圖1 滑坡及治理工程斷面示意圖

4.1 改變邊坡形式

將K37+250～K37+550段路線設(shè)計(jì)中，一級(jí)邊坡平臺(tái)寬度由2m加寬至4m，仍設(shè)三級(jí)坡，一級(jí)坡高8.5m，坡率1：0.6；二級(jí)坡高8m，坡率1：0.7；一級(jí)、二級(jí)坡間平臺(tái)寬 4m；三級(jí)坡最高8m，坡率 1：0.8，二級(jí)、三級(jí)坡間平臺(tái)寬2m。平臺(tái)均采用M10漿砌片石鋪砌，平臺(tái)內(nèi)側(cè)設(shè)置截面40cm×30cm 排水溝。

4.2 支擋措施

根據(jù)滑坡推力及地形條件等因素，支擋措施主要采用抗滑樁、錨索抗滑樁及錨索框架等措施，滑坡主滑段采用抗滑樁結(jié)合一至兩級(jí)錨索框架支擋，滑坡側(cè)界附近，根據(jù)推力及地形條件等因素，采用抗滑樁或錨索框架支擋，支擋工程均設(shè)于路線右側(cè)。

(1)抗滑樁：于路線 K37+299～K37+527 段一級(jí)平臺(tái)上設(shè)置一排抗滑樁，間距6m，共39根。K37+299～K37+353段為普通抗滑樁，截面為1.8m×2.4m，樁長18m，共10根;K37+359～K37+527段為錨索抗滑樁，截面為2m×2.6m，樁長18m，共29根，每根樁上布設(shè)兩根預(yù)應(yīng)力錨索 (615.2)，錨索長30m，錨固段長10m?？够瑯堕L軸方向與滑坡滑動(dòng)方向一致，采用C25鋼筋混凝土澆筑。

(2)預(yù)應(yīng)力錨索框架：于路線K37+535～K37+583一級(jí)坡、K37+355～K37+555段二級(jí)坡及K37+425～K37+465段三級(jí)坡坡面上設(shè)預(yù)應(yīng)力錨索框架，單片框架由兩根豎梁和兩根橫梁組成，截面均為0.6m×0.8m，采用C25鋼筋混凝土澆筑，框架橫豎梁間采用M10漿砌片石砌筑。錨索長21～40m，錨固段長10m，鉆孔孔徑為130mm，傾角20°，錨索橫向、豎向間距均為4m。

4.3 護(hù)面墻

一、二、三級(jí)框架以外坡面設(shè)實(shí)體式護(hù)面墻，采用M7.5漿砌片石砌筑，水泥砂漿勾縫。

4.4 排水措施

(1)仰斜排水孔：于路線K37+299～K37+787段一級(jí)護(hù)面墻上設(shè)一排仰斜排水孔，孔深 40m，仰角 10°，孔徑 110mm，內(nèi)置 90mm排水軟管。仰斜式排水孔間距6m。

(2)截水溝：于滑坡周界外設(shè)置截水溝，每級(jí)邊坡平臺(tái)上設(shè)置排水溝，并采用吊溝將水引入路基排水溝。

結(jié)束語

(1)公路工程可研報(bào)告和初步設(shè)計(jì)階段，應(yīng)對(duì)路線沿線的滑坡等地質(zhì)病害進(jìn)行調(diào)查，施工圖設(shè)計(jì)階段則應(yīng)針對(duì)病害采取相應(yīng)的防治措施，避免因施工擾動(dòng)病害體，而造成治理困難，治理費(fèi)用增大。

(2)該段地質(zhì)條件較差，地層巖性和特殊的小氣候決定了該段為不良地質(zhì)地段，老滑坡處于極限平衡狀態(tài)，公路以路塹形式通過滑坡前部，開挖引起老滑坡復(fù)活，這一點(diǎn)應(yīng)吸取教訓(xùn)。

(3)主體治理工程采用抗滑樁結(jié)合錨索框架等強(qiáng)支擋措施，結(jié)合坡面防護(hù)和地表、地下水疏排措施，達(dá)到綜合治理滑坡的目的，工程措施總體設(shè)置合理，具有借鑒意義。

(4)本工程坡面防護(hù)以漿砌片石為主，在西部寒冷地區(qū)，漿砌片石易凍脹破壞，也不符合環(huán)保要求。

[1]GB50007-2002.建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2]JGJ79-91.建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S].

[3]葉書麟，葉觀寶.地基處理與托換技術(shù)(第二版)[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2005-04-22.

[4]李生林.中國膨脹工程地質(zhì)研究[M].南京:江蘇科學(xué)技術(shù)出版社，1992.

[5]趙明階等編著.邊坡工程處治技術(shù)[M].北京：北京人民交通出版社，2003.