古滑坡對高速公路建設的影響及施工措施

■李書敏 任洪靖

（廣東省地質災害應急搶險技術中心廣東廣州510000）

古滑坡對高速公路建設的影響及施工措施

■李書敏 任洪靖

（廣東省地質災害應急搶險技術中心廣東廣州510000）

高速公路的快速發(fā)展，受路線總體的制約，不可避免地需經過古滑坡等不良地質地段。本文在總結古滑坡形成基本條件的基礎上，研究古滑坡潛在性的穩(wěn)定性，并針對公路建設導致的古滑坡復活效應提出相應的優(yōu)化處治方案。

古滑坡 高速公路建設 施工

古滑坡由于發(fā)生年代久遠，上履松散土及植被往往難以事先探明，然而一旦受外界條件的影響而復活，將對人們的生命財產安全造成不可估量的影響。古滑坡復活形成的機制多種多樣，已有大量文獻研究表明地震、水位升降、降雨等均能誘致古滑坡的復活。在公路建設中出現(xiàn)的路塹開挖工程，與其他因素結合也是導致古滑坡復活的因素，但這一方面的研究尚少。在某高速公路修建過程中，因工程建設導致某路段的古滑坡復活。

1 古滑坡復活形成機制

1.1 滑坡地形地貌

古滑坡體的后緣距線路約140m，后緣以外是坡度近40°陡坡，坡頂標高390.0m。古滑坡體表面為桔林，坡度約15°。地面高程為288.0～340.0m。古滑坡體兩側為小沖溝，在公路小里程段的沖溝內有泉水滲出，具有良好的給水環(huán)境。古滑坡體前緣為陡崖，高為8～10m，崖底為小河溝，河溝水面高程為273.5m。

1.2 滑坡體物質組成及結構特征

滑坡周界以巖土體是否產生變形破壞界定，其沿滑坡體周邊分布，滑坡后緣在桔林內，地表可見圓弧形張拉裂縫分布，最高處高程320m?；卤趦A向路線，傾角為70°～80°，坎高1.5～3m，頂部為耕田土，其下為第四系碎石土，殘坡積碎石層較雜亂，碎石和黏土含量不均，局部碎石含量高，部分地段黏土含量較高。在碎石土層下，局部存在古滑坡之前的原地表的分值黏土層，呈褐色、黑色，含植物根系及腐殖質，軟－可塑狀，厚0.7～1.3m。

1.3 滑坡面(帶)物質組成及結構特征

滑床與滑體接觸主要以下部風化基巖為標志面，在滑體下部主要為碎石土與強風化頁巖接觸，碎石松散，透水性強，而局部黏土含量高及強風化基巖透水性差，地下水富集，導致黏土浸水軟化，從而弱化了土體的抗剪強度，形成滑動面(帶)。從鉆孔揭露和取樣室內試驗成果分析，滑動帶多飽水，呈軟塑狀，主要由黏性土夾碎石組成，一般厚幾十厘米～幾米，碎石含量一般15%～20%，粒徑2～3cm，個別達10cm?；伯a狀較緩，傾角10°～12°。

該大型基巖順層滑坡屬于古滑坡地段，因公路修建誘致其復活，其復活成因為：①滑坡母體由砂巖夾泥巖巖堆組成，在持續(xù)降水條件下，砂巖體內處于飽水狀態(tài)，并向泥巖內補給，導致泥巖局部層位受水軟化、泥化，抗剪強度降低；②滑體前緣基巖沖溝浸蝕下切，滑坡母體內軟弱結構面臨空；③坡體中軟弱結構面傾向臨空一側。

2 滑坡穩(wěn)定性分析評價

2.1 滑坡形成因素分析

坡體結構是形成滑坡的物質基礎。邊坡覆蓋層土體是古滑坡堆積體，以碎石土為主，透水性好，下伏基巖頁巖作為相對隔水層，阻礙了地下水持續(xù)下滲；邊坡施工開挖后，地表水下滲到坡體碎石中，受頁巖的阻隔，多聚集在土石界面附近，導致碎石土下部的黏土層長期受地下水的浸泡，從而降低了土層的抗剪強度，使得土石分界面附近形成一個連續(xù)分布的軟弱面，奠定了坡體上的碎石土層沿此軟弱面產生蠕動變形的基礎［10］。工程施工是滑坡產生的直接誘因。邊坡開挖后，坡角卸載，導致該邊坡上部土體臨空，在自重應力作用下產生裂縫，誘發(fā)邊坡滑動。

2.2 滑動面抗剪強度計算

根據現(xiàn)場調查、工程邊坡目前的穩(wěn)定狀況、勘察所取得的地質資料等情況，選取典型斷面反算滑動面的抗剪強度參數。根據工程斷面圖，利用1.0的穩(wěn)定性系數，反算求得斷面碎石土層抗剪強度參數c=10kPa，Φ=26°，結合室內試驗成果綜合分析，滑動面(巖土界面)的抗剪強度參數為c=16kPa，Φ=11°。采用SLIDE軟件進行計算分析，其滑坡形狀如圖1所示。

圖1 滑坡形狀示意圖

根據反算出的計算參數，對古滑坡進行穩(wěn)定性驗算，可知公路未切方之穩(wěn)定性系數為1.14，切方后穩(wěn)定性系數為0.98。該邊坡當前處于蠕滑狀態(tài)，前緣淺層已崩塌，其滑動速度及范圍受大氣降水影響明顯。隨著大氣降雨的增加以及時間的推移，邊坡的變形與滑動程度將進一步加劇，以及滑動范圍將進一步擴大，最終導致邊坡整體失穩(wěn)，致使古滑坡體發(fā)生二次滑坡。

3 古滑坡處治優(yōu)化及監(jiān)測分析

3.1 滑坡處治措施

根據勘察資料可知，此高速公路路段位于古滑坡體內，線路右側的滑塌屬于工程滑動，由于工程施工引起碎石土層滑坡，同時因工程滑坡當前處于蠕滑狀態(tài)，局部淺層已經滑塌，在以后強降雨的再次影響下，將進一步劣化，因此邊坡處治設計，應根據滑動面的影響及施工影響進行優(yōu)化。根據地勘報告及咨詢意見對滑坡進行處治優(yōu)化：

（1）調整路線縱坡，減少開挖深度，同時起到反壓護道的作用。原設計 L2K4+460～L2K4+620段縱坡為 2.8%，L2K4+620～L2K4+980段縱坡為4.93%。調整后變坡點前移，L2K4+460～L2K4+555.642段縱坡調為極限縱坡6%，L2K4+555.562～L2K4+980段縱坡保持4.93%，滑坡位置設計標高調高3m。

（2）加大邊坡一級平臺寬度至5m后，坡比一級調整為1∶1.0，第二級坡比為1∶1.5，新增填方6980，挖方增加9353。開挖坡面后，二級和三級坡采用人字骨架錨桿防護，同時做好坡面和坡體截水、封水、排水措施，在一級平臺和二級平臺上設置平臺排水溝，防止由于雨水的浸潤導致滑坡加劇。

（3）在滑段2采用鋼筋混凝土抗滑樁，尺寸為2.0m×3.0m，樁長為12.0m。樁中對中間距均為6.0m，共布置38根樁。在樁的兩側分別布置6根φ12的構造鋼筋，在樁的受壓側布置10根φ12的架立鋼筋。

3.2 處治后監(jiān)測分析

位移—時間曲線具有直觀的優(yōu)點，能較好地反映出滑坡體的位移變化率。在滑坡處設置4處觀測點，以測斜孔地面處累計位移與

時間關系表征處治后的滑坡穩(wěn)定性，其中測斜孔地面處累計位移與時間關系如圖2所示。

圖2滑坡處累計位移與時間的關系圖由圖2可知，經處治后滑坡特征點處累計位移均先增長，且最大累計位移值為87.8mm，后期基本從9月18日開始趨于收斂，表明滿足工程要求。

4 結論

本文以某高速公路路段為工程背景研究古滑坡復活效應，并依據其復活條件與穩(wěn)定性狀態(tài)提出相應的處治措施，經過古滑坡地段修建高速公路，需對其穩(wěn)定性做出穩(wěn)定性分析，確保其在施工及運營階段的安全性。考慮滑坡帶蠕變效應及受環(huán)境影響，故需要對其進行處治。滑坡的處治為一個系統(tǒng)工程，應根據古滑坡復活形成條件及發(fā)展趨勢相應地提出處治方案，綜合運用，因地制宜，做到安全、經濟、環(huán)保的最優(yōu)化。

［1］曾超，李曙平，李群.地震災區(qū)公路滑坡發(fā)育特征及形成機理分析［J］.公路工程，2009，34(4)：143-146.

［2］王猛，石豫川，唐興君.某庫岸滑坡的成因機制及穩(wěn)定性［J］.長江科學院院報，2011，28(4)：41-45.

［3］朱大鵬，何其多，黃璐，等.鶴峰場鎮(zhèn)滑坡變形對庫水位變動的響應及滑坡演化機理研究［J］.中國農村水利水電，2012(6)：135-138.

［4］朱大鵬.三峽庫區(qū)典型堆積層滑坡復活機理及變形預測研究［D］.武漢：中國地質大學，2010.

［5］徐平.三峽庫區(qū)涉水滑坡體穩(wěn)定性的可靠度研究［D］.西安：長安大學，2011.

U412.36+6[文獻碼]B

1000-405X（2016）-5-463-1