淺談山區(qū)公路邊坡滑塌治理方法

摘 要：為解決山區(qū)公路在雨季存在的邊坡失穩(wěn)問題，文章在對實體工程變形破壞機制分析的基礎(chǔ)上，提出了一套治理邊坡工程病害的方法。結(jié)合工程實際特點，提出了采用抗滑樁、獨立錨墩、掛網(wǎng)噴射混凝土、截排水工程、攔石網(wǎng)等手段對邊坡進行防護和加固。工程實際表明，該方法可以運用于山區(qū)公路因降雨引起的路塹滑塌災害上。

關(guān)鍵詞：山區(qū)公路；抗滑樁；錨墩；攔石網(wǎng)；掛網(wǎng)噴射混凝土

引言

隨著我國高速公路的建設(shè)從東部沿海向中、西部延伸，從平原、丘陵向山區(qū)延伸，越來越多的高邊坡問題也隨之出現(xiàn)[1]。特別是在西部山區(qū)，邊坡滑塌現(xiàn)象在雨季表現(xiàn)的非常明顯。邊坡的滑塌往往是在外界不利因素影響下觸發(fā)和加劇的。這些外界因素往往導致土體所受剪應(yīng)力大于土的抗剪強度而造成滑動失穩(wěn)。造成邊坡土體中剪應(yīng)力增加的主要原因有：坡頂堆物，行車，基坑邊坡太陡，開挖深度過大，土體遇水使土的自重增加，地下水的滲流產(chǎn)生一定的動水壓力，土體豎向裂縫中和積水產(chǎn)生側(cè)向靜水壓力等。引起土體抗剪強度降低的主要因素有：土質(zhì)本身較差，土體被水浸潤甚至泡軟，受氣候影響和風化作用使土質(zhì)變松軟、開裂，飽和的細砂和粉砂因受振動而液化等。由于影響邊坡穩(wěn)定性因素較多，精確地計算邊坡穩(wěn)定尚有困難，因此，在施工中一般工程目前多是綜合考慮影響邊坡穩(wěn)定的各種因素，根據(jù)經(jīng)驗確定土方邊坡，保證邊坡大小，使坡頂荷載符合規(guī)范要求，或設(shè)置必要的支護，以防邊坡失穩(wěn)[2]。同時，針對山區(qū)路塹邊坡滑塌現(xiàn)象，文章通過具體工程實際，提出了一些治理邊坡滑塌的可行方法。

1 工程概況

2014年4月28日上午，重慶市渝黔路RK1058+600處出現(xiàn)邊坡滑塌失穩(wěn)，失穩(wěn)方量約為1000m3，滑塌體堆積于路基上，致使渝黔高速公路雙向斷路。該邊坡所處位置地勢險要，位于山區(qū)沿河路段，邊坡坡角約為63°，坡高在雷神店大橋頭頭處40mm左右，向重慶方向坡高逐漸減低之12m。邊坡坡頂平緩上升，坡頂上自然邊坡坡角在5～10°之間。地質(zhì)構(gòu)造上屬于東溪背斜北東翼，區(qū)域巖層產(chǎn)狀50°∠27°單斜產(chǎn)出。但在坍塌部位為砂泥接觸帶，泥巖層面產(chǎn)狀傾向北偏，傾角變陡，具體產(chǎn)狀：62°∠40°。砂巖裂隙主要發(fā)育有三組：（1）裂隙L1：產(chǎn)狀185°∠65°；（2）裂隙L2：產(chǎn)狀210°∠65°；（3）裂隙L3：產(chǎn)狀62°∠20°，其貫通性好，無填充，裂面平整，切穿整個上部砂巖層，間距2～10m之間。另外坡頂發(fā)育有二組陡傾卸荷裂隙，卸荷裂隙L4：產(chǎn)狀160°∠80°，卸荷裂隙L5：產(chǎn)狀90°∠86°。延伸長15～25m不等。其貫通性好，無填充，裂面平整，切穿整個上部砂巖層，間距2～5m之間?，F(xiàn)狀發(fā)育卸載帶寬度在2～5m之間。

2 變形破壞機制分析

通過現(xiàn)場調(diào)查分析，路塹垮塌部分主要為砂巖，砂巖巖體受三組裂隙切割，裂隙貫通性較好，均切穿整個砂巖巖層，其間距2～12m之間。裂隙隙面平整，無填充。砂巖受三組裂隙和層面組合切割成為長方形和三角體狀，其體積大小在2×1.5×1.5m3～10×12×12m3之間不等。砂巖塊體向道路方向切向臨空，受控于節(jié)理裂隙控制逐漸發(fā)育卸荷裂隙，大氣降雨等地表水沿裂隙下滲軟化砂巖與泥巖接觸面，接觸面軟化后抗剪切強度降低，塊體沿砂巖與泥巖接觸面發(fā)生滑移破壞[3]。滑動后的接觸面可以部分剪切泥化層，厚2～3m不等。

3 處治技術(shù)方案

根據(jù)崩滑失穩(wěn)災害變形機制，結(jié)合方案設(shè)計，采取處治措施為：在砂巖危巖體下方采用抗滑樁+斜撐柱進行支檔，同時在泥巖出露位置采用錨桿掛網(wǎng)噴射混凝土進行防護，在砂巖危巖體坡面采用獨立錨墩進行加固，最后在坡面施工仰斜式排水孔，及時將基巖裂隙水排出，并在塹頂外5m和節(jié)理裂隙帶發(fā)育區(qū)外側(cè)5m設(shè)置2道塹頂截水溝，將大氣降雨形成的地表水及時排出坡體范圍外。

3.1 抗滑樁工程+支撐斜柱支檔

首先，采用旋挖鉆機施工抗滑樁，抗滑樁采用直徑為2.0m的圓截面抗滑樁，設(shè)計下滑力取砂巖危巖體達到基本穩(wěn)定狀態(tài)的下滑力設(shè)計值和支撐斜柱自身重力引起的下滑力之和，共設(shè)置12根抗滑樁，樁長12.0～22.0m，樁間距4.0m，采用HRB400鋼筋。由于抗滑樁樁身混凝土的強度等級不應(yīng)低于C20，這里我們采用C30混凝土，機械成孔工藝[4]。樁頂設(shè)置冠梁，用以增強抗滑樁之間的變形協(xié)調(diào)能力，避免出現(xiàn)單樁承受過大荷載的不利情況，冠梁高度1.0m，采用HRB400鋼筋，C30混凝土澆筑。支撐斜柱采用C30混凝土澆筑，沿柱周均勻布置構(gòu)造鋼筋，采用直徑25的HRB400鋼筋，間距250mm，箍筋采用直徑12的HRB400鋼筋，間距200mm。為防止支撐斜柱因自重引起的滑動，修筑之前應(yīng)對砂泥巖面開挖階梯型，臺階寬度1.2m，以改善支撐斜柱的穩(wěn)定性，支撐斜柱下設(shè)置錨桿，錨桿深入支撐斜柱內(nèi)深度不少于1m，且錨頭應(yīng)彎掛于主筋上。

3.2 獨立錨墩加固

在抗滑樁+支撐斜柱施工完畢后，邊坡可達到基本穩(wěn)定狀態(tài)，可恢復渝黔高速公路的全幅正常通行，但邊坡穩(wěn)定性仍然不足，需要采用獨立錨墩對砂巖危巖體進行加固處理，錨索采用6φ15.2鋼絞線，錨索豎直排距2.5m，水平間距3.0m，錨固段長度10.0m[5]，設(shè)計錨固力400kN，灌注M30水泥砂漿，鉆孔直徑150mm，采用獨立錨墩結(jié)構(gòu)，錨墩采用C30混凝土澆筑，采用HRB400鋼筋，錨墩尺寸為1.0m*1.0m，高度60cm，嵌入基巖內(nèi)不少于35cm。

3.3 掛網(wǎng)噴射混凝土

對泥巖出露位置（包括支撐柱間）采用掛網(wǎng)噴射混凝土防護，采用1根直徑32mm的HRB400鋼筋，豎直排距2.0m，水平間距2.0m，錨桿長度8m，鉆孔直徑100mm，灌注M30水泥砂漿，掛單層直徑6.5mm的鋼筋網(wǎng)片，網(wǎng)孔200mm*200mm，噴射10cm后C20混凝土。

3.4 截排水工程

在坡面施工仰斜式排水孔，將坡體內(nèi)基巖裂隙水等及時排除，采用φ110鉆孔，φ100排水孔，豎向間距8m，排距15m。在塹頂外5m、裂隙發(fā)育帶外5m處設(shè)置2道截水溝，截水溝采用50cm×50cm矩形斷面，接引地表水排至坡體外，避免雨水積聚形成坡面徑流，深入坡體等。截水溝采用M7.5漿砌片石砌筑。

3.5 被動攔石網(wǎng)

抗滑樁+冠梁+支撐斜柱施工完成后，達到設(shè)計強度后，可經(jīng)過論證后，對道路采用雙幅雙通，全幅通車后，因危巖體仍處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，上部仍在施工獨立錨墩錨固措施，為保障道路通行安全，需要在左側(cè)路基邊緣設(shè)置攔石網(wǎng)進行防護，設(shè)置范圍為獨立錨墩加固范圍。

4 結(jié)束語

采用抗滑樁，因其具有抗滑能力強，適用條件廣泛，對滑坡的根治性能好等突出優(yōu)點而被廣泛地應(yīng)用于滑坡治理中。同時在群樁頂部用冠梁進行連接，可以加強抗滑樁的整體性。支撐斜柱的運用，可以進一步讓抗滑樁阻止坡體發(fā)生滑動。采用獨立錨墩，可以直接在滑面上產(chǎn)生抗滑阻力，增大抗滑摩擦阻力，使結(jié)構(gòu)面處于壓緊狀態(tài)，以提高邊坡巖體的整體性，從而從根本上改善巖體的力學性能，有效地控制巖體的位移，促使其穩(wěn)定，達到整治順層、滑坡及危巖、危石的目的。采用仰斜排水管技術(shù)排出路基內(nèi)的地下水和滲流水，一方面使原來含水量很大的路基土含水量大幅度降低，提高了路基強度，加一方面排水管的加筋作用提高了路基穩(wěn)定性。在塹頂處運用截水溝能夠有效阻止降水積聚后流入坡體，從而提高土體的抗剪能力[6]。采用攔石網(wǎng)，能夠阻擋從坡體或者塹頂?shù)袈涞乃槭?，從而保證道路的安全。

參考文獻

[1]成平，陳永耀.JTG B01-2003.淺談《公路工程技術(shù)標準》[S].公路，2004（9）：71.

[2]GB 50330-2002.建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002.

[3]趙仕禮.某山區(qū)公路61米高邊坡滑塌成因與防治[J].路基工程，2008 （2）：198-199.

[4]JTG D30-2004.公路路基設(shè)計規(guī)范[S].北京：人民交通出版社，2004.

[5]CECS 22：2005巖土錨桿（索）技術(shù)規(guī)程[S].北京：中國計劃出版社，2005.

[6]李定橋.淺談山區(qū)公路邊坡滑坡的綜合治理[J].中國地質(zhì)災害與防治學報，2007，18（2）：157-158.

作者簡介：胡安邦（1991-），男，湖北黃石人，學生，碩士，研究方向：路基工程。