淺談泥質(zhì)粉砂巖地質(zhì)邊坡滑坡治理

黃金波

(福建省第一公路工程公司)

0 引 言

在公路工程建設(shè)過(guò)程中，受到山谷、河流等不同地形條件的限制，工程施工過(guò)程中勢(shì)必會(huì)存在各種高填深挖施工內(nèi)容，對(duì)于高填深挖段落，如果地質(zhì)條件不良或者是采取的邊坡防護(hù)技術(shù)措施不當(dāng)，都有可能造成邊坡滑坡等公路地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題的出現(xiàn)。泥質(zhì)粉砂巖地質(zhì)邊坡由于邊坡性質(zhì)復(fù)雜，再加上地表水、地下水影響或者不合理開(kāi)挖的影響，在公路工程施工以及后期使用中容易出現(xiàn)滑坡問(wèn)題。對(duì)于出現(xiàn)邊坡滑坡的泥質(zhì)粉砂巖地段，如何采取科學(xué)合理的方案進(jìn)行處理，已經(jīng)成為公路建設(shè)管養(yǎng)部門(mén)的重要任務(wù)，這對(duì)于確保公路工程順利通車(chē)運(yùn)營(yíng)具有重要作用。以福建省永寧高速公路K116 +940 ～K117 +140 段線路滑坡治理為例，詳細(xì)概述泥質(zhì)粉砂巖邊坡滑坡治理施工技術(shù)。

1 路基邊坡滑坡區(qū)域?qū)崨r分析

福建省永寧高速公路K116 +940 ～K117 +140 段線路右側(cè)路基挖方施工作業(yè)結(jié)束后，由于多雨季節(jié)持續(xù)沖刷，K117 +040 ～K117 +110 段出現(xiàn)邊坡整體滑塌，邊坡前緣臨空面發(fā)生了巖土體滑移的問(wèn)題，整體滑移長(zhǎng)度在20 m 左右，整體滑坡的體積大約在2.8 萬(wàn)方，滑移長(zhǎng)度大約在35 m 左右，而且由于邊坡滑坡形成了高陡臨空面，高度大約在25 m左右?；w堆積于公路右幅線路，同時(shí)山體于線路中線85 m處出現(xiàn)張拉裂隙，周界貫通，山坡上設(shè)置的3 個(gè)深孔位移監(jiān)測(cè)孔，兩個(gè)隨坡體滑移坍塌，一個(gè)于15.5 m 處剪斷。

2 滑坡區(qū)域地質(zhì)概況分析

(1)地形地貌?；掳l(fā)生區(qū)域?yàn)榈颓鹆甑孛玻鹆旮叱探橛?80 ～454 m 之間，整體高差大約在75 m 左右，滑坡區(qū)域的丘陵坡度大致在10° ～30°左右，基巖出露較多，植被不發(fā)育，山坡頂部較平緩。

(2)地層巖性。地層主要是有第四系覆蓋層、白堊系(K1h)的泥質(zhì)粉砂巖。其中碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖在滑坡區(qū)均有分布，紫紅色粉砂狀結(jié)構(gòu)，薄—中厚層狀，泥質(zhì)膠結(jié)，節(jié)理裂隙發(fā)育，并見(jiàn)鐵錳質(zhì)染，巖芯呈碎塊狀為主，部分呈短柱狀。中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖紫紅色，粉砂狀結(jié)構(gòu)，薄層狀，層理傾角15° ～18°，泥質(zhì)膠結(jié)，風(fēng)化裂隙較不發(fā)育，巖芯較完整，多以中—短柱狀、柱狀為主，少量碎塊狀、餅狀。

3 邊坡滑塌成因分析

(1)區(qū)內(nèi)地下水主要有第四系孔隙水、基巖裂隙水兩種類型。第四系孔隙潛水主要賦存于沖溝粉質(zhì)粘土中，基巖裂隙水主要賦存于基巖裂隙中，富水性較強(qiáng)，透水性一般，地下水位埋深變化較大，變化幅度達(dá)10 ～20 m，直接受大氣降水補(bǔ)給，具有明顯季節(jié)特征。當(dāng)?shù)卮杭居晁S富，特別在施工期間有兩次特強(qiáng)暴雨。

(2)邊坡巖層走向與山坡一致，層面為順傾向，主滑帶生成于含水的層間，原邊坡開(kāi)挖成型后產(chǎn)生臨空面，誘發(fā)滑坡。

(3)泥質(zhì)粉砂巖的崩解性常造成其工程性能不穩(wěn)定，當(dāng)它為工程邊坡由于崩解造成了巖體分離散落，并進(jìn)一步加劇了風(fēng)化問(wèn)題，這就導(dǎo)致邊坡穩(wěn)定性不斷降低。

4 滑坡臨時(shí)處治方案

邊坡滑坡后為保證邊坡安全，避免次生災(zāi)害的發(fā)生，采取了以下臨時(shí)防治措施進(jìn)行安全防護(hù)。

(1)根據(jù)滑坡體的方量及危害程度，確定現(xiàn)場(chǎng)警戒范圍。指派專職安全員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)值班，截止無(wú)關(guān)人員、機(jī)械進(jìn)入警戒區(qū)域。

(2)重點(diǎn)對(duì)滑坡區(qū)域的裂縫做好夯填堵水，在裂縫開(kāi)挖上應(yīng)該控制裂縫兩側(cè)延伸1 m，貫穿裂縫應(yīng)該開(kāi)挖溝槽，尺寸按照寬×深為50 cm ×50 cm 控制，并選擇使用粘性土作為回填夯實(shí)的材料，夯實(shí)后表層30 ～40 cm 鋪設(shè)防滲土工布，并用C15水泥砂漿進(jìn)行抹面封閉。

(3)在變形主裂縫兩側(cè)布置若干對(duì)觀測(cè)樁，間距10 ～20 m，準(zhǔn)確掌握滑坡變形滑動(dòng)過(guò)程。在滑坡對(duì)面以及相鄰的山體按照要求全面的設(shè)置固定移位觀測(cè)點(diǎn)，及時(shí)的對(duì)山體滑坡移位進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，對(duì)于各種異?，F(xiàn)象及時(shí)分析并采取治理方案。

5 滑坡工程處治方案

5.1 刷方卸載

(1)對(duì)滑坡段落從高程430 m 開(kāi)始按10%的坡率向山頂刷方，刷坡要到滑坡山體的反坡位置。

(2)滑坡體滑移后形成陡峭臨空面，在高程415 m 對(duì)其進(jìn)行刷方，第一級(jí)坡面刷方坡率為1∶1.25，第二極坡面刷方坡率為1∶3.5，每級(jí)邊坡設(shè)置平臺(tái)。第二級(jí)邊坡順延至刷方大平臺(tái)上。

(3)對(duì)于滑移的山體，由于整體性較好，利用其進(jìn)行反壓坡腳，對(duì)其滑移的山體按1∶3.5 刷方?；w滑移后形成約20 ～30 m 寬的拉槽，利用上部坡體的刷方對(duì)其進(jìn)行回填壓實(shí)。

5.2 坡腳抗滑擋墻

為增強(qiáng)邊坡松散體的穩(wěn)定性，在邊坡坡底增加混凝土抗滑擋墻，墻身可以采用C20片石混凝土，擋墻的尺寸按照深1.5 m，高4 m，上寬2 m，下寬3.5 m 的尺寸進(jìn)行具體的控制。擋墻施工前應(yīng)做好地表排水和安全生產(chǎn)的準(zhǔn)備工作，施工前先將墻后地表的虛方全部清除，并將原地面開(kāi)挖成臺(tái)階狀。擋墻基坑開(kāi)挖時(shí)采用跳槽開(kāi)挖，每段開(kāi)挖長(zhǎng)度不超過(guò)10 m，跳槽長(zhǎng)度不小于20 m，施工順序?yàn)橄葍啥撕笾虚g，擋墻地基每開(kāi)挖一段施工一段，以防基坑坍塌。擋墻施工完成后再對(duì)反壓坡腳的滑移山體進(jìn)行刷坡，確保施工安全。

5.3 巖土強(qiáng)度加固

進(jìn)行巖土強(qiáng)度加固主要是為了對(duì)滑坡地帶的土體性質(zhì)進(jìn)行改善，從而依靠堅(jiān)固的土體對(duì)滑體形成加固。該滑坡地質(zhì)為泥質(zhì)粉砂巖，巖體破碎松散，節(jié)理發(fā)育。為保證錨孔順利成孔及錨索預(yù)應(yīng)力不損失達(dá)到要求。對(duì)山體進(jìn)行注漿處理，通過(guò)水泥漿在節(jié)理裂隙中的充填、擠密、加固作用，能夠有效的改善巖層中薄弱結(jié)構(gòu)面的強(qiáng)度和破碎巖塊的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，同時(shí)配合使用水泥漿對(duì)裂隙進(jìn)行填充封閉，這就可以有效的避免由于地表以及地下水分滲入，造成邊坡載荷產(chǎn)生變化，也可以避免由于錨固失效等問(wèn)題產(chǎn)生各種地質(zhì)災(zāi)害。

5.4 錨索錨固

在邊坡滑坡段落第一級(jí)邊坡布設(shè)13 片預(yù)應(yīng)力錨索框架混凝土梁，錨索水平間距控制在4 m，為8 束無(wú)粘結(jié)鋼絞線組成的壓力分散型錨索，長(zhǎng)度一般在12 m 左右，下傾角30°，錨索設(shè)計(jì)荷載一般在1 000 kN 左右，進(jìn)而對(duì)邊坡形成較好的錨固作用。

5.5 地表排水

為了有效減少外部雨水對(duì)滑坡體的影響，提高滑面強(qiáng)度，增強(qiáng)滑體自身抗滑能力。在卸載頂部大平臺(tái)外應(yīng)該及時(shí)的設(shè)置環(huán)形截水溝，截水溝尺寸50 cm ×50 cm，材料可以選擇使用M7.5漿砌片石。環(huán)形截水溝應(yīng)該按照線路方向進(jìn)行設(shè)置，并盡可能的與急流槽或者是邊溝相連，及時(shí)的將地表排水排到邊坡坍塌范圍之外。可以有效的防止各種地表水逐步滲入到巖體的裂隙之中，一般使用6 cm 厚C15素噴混凝土對(duì)第三級(jí)坡面進(jìn)行整體的封閉防護(hù)。對(duì)于邊坡滑坡中一二級(jí)的重樓部分，應(yīng)該使用10 cm 掛網(wǎng)客土噴播植草，以免由于風(fēng)化或者是雨水沖刷造成滑坡的繼續(xù)發(fā)生。

5.6 地下排水

為了及時(shí)引排山體滑坡區(qū)域的地下水，一般是在滑坡坡腳的擋墻位置間隔4 m 左右的距離設(shè)置孔徑為90 mm，孔深為25 m 的滑坡坡體仰斜排水孔，排水孔內(nèi)插入75 mm 的PVC 管，并在PVC 管上間隔設(shè)置10 mm 圓孔，以利于將地下水截留排出。為防止泥沙將圓孔堵塞，需將PVC 管用土工布包裹。

6 結(jié) 語(yǔ)

對(duì)于泥質(zhì)粉砂巖地段出現(xiàn)的邊坡滑坡問(wèn)題，應(yīng)該深入分析具體地質(zhì)概況，總結(jié)出現(xiàn)邊坡滑坡的具體原因，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)踏勘與理論分析，合理的確定邊坡滑坡的具體治理方案，通過(guò)排水、卸載、支擋以及監(jiān)測(cè)等技術(shù)手段，確保邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)，避免邊坡滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)展，為公路工程建設(shè)通車(chē)提供安全保障。

［1］馬洪生，胡卸文.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在邊坡穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用［J］.中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào)，2009，10(1):171－192.

［2］劉沐宇，朱瑞賡.基于模糊相似優(yōu)先的邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)范例推理方法［J］.巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2009，10(1):42－48.