某高速公路山區(qū)開挖段滑坡處治案例剖析

王 明 棟

(山西省公路工程質(zhì)量檢測中心，山西 太原 030006)

?

某高速公路山區(qū)開挖段滑坡處治案例剖析

王 明 棟

(山西省公路工程質(zhì)量檢測中心，山西 太原 030006)

介紹了某高速公路滑坡體的概況，通過分析滑坡的誘因，綜合評價了該滑坡的穩(wěn)定性，并從刷坡卸載、開挖回填反壓、支擋措施等方面，闡述了該滑坡的治理方案，最終取得了良好的治理效果。

滑坡，穩(wěn)定性，刷坡卸載，擋土墻

1 滑坡體介紹

開挖段因受地形條件限制，需進行邊坡開挖，原設計最大邊坡為7級，邊坡坡率為1∶0.75，單臺階高度為8 m。開挖后的坡體前緣產(chǎn)生滑動，中后部出現(xiàn)開裂，邊坡逐漸出現(xiàn)變形破壞，并發(fā)生整體滑動。

2 穩(wěn)定性評價

滑坡穩(wěn)定性分析與評價如下所述。

2.1 滑坡誘因分析

1)滑坡坡頂與坡腳相對高差在67 m～80 m之間，坡體地表形態(tài)整體較破碎，小型沖溝較發(fā)育。原地形各發(fā)育有一條規(guī)模較大的沖溝，溝谷切割深度10 m～25 m，溝底寬5 m～15 m，溝岸較陡，呈“U”字形，由于沖溝填平后其溝底部均存在積水，沖溝堆載加大了滑體的體積，增加了滑體的重量，是滑坡發(fā)生的一個重要誘因。

3)滑體中前部因工程施工開挖，形成了較大范圍的臨空，改變了原有的地貌形態(tài)，形成了人工開挖邊坡，是該滑坡發(fā)生的工程原因。

2.2 穩(wěn)定性分析與評價

1)滑動面確定。

根據(jù)《地勘報告》中各鉆孔資料以及地質(zhì)橫斷圖，滑動發(fā)生的位置基本都在黃土與下伏基巖的交界面上，即滑動面為土巖界面。

2)參數(shù)選取。

a.C，φ值的選取：

C，φ值一般通過三種途徑進行比選，即試驗值、經(jīng)驗值和反算值，本路段推力計算中的選擇遵循了這一原則。根據(jù)《地勘報告》中的試驗值，天然狀態(tài)下C=9.7 kPa，φ=7.80°；飽和狀態(tài)下C=9.0 kPa，φ=7.70°。反算值的計算：天然狀態(tài)下滑動路段的穩(wěn)定系數(shù)K=0.97，C=9.7 kPa，φ=7.80°；飽和狀態(tài)下滑動路段的穩(wěn)定系數(shù)K=0.94，C=8.9 kPa，φ=7.70°。結(jié)合相關工程經(jīng)驗值、試驗值和反算值最終確定：天然狀態(tài)下C=9.7 kPa，φ=7.80°；飽和狀態(tài)下C=9.0 kPa，φ=7.70°。

b.滑體土重度：

依據(jù)土工試驗結(jié)果，滑體土的天然重度取18.4 kN/m3，飽和重度取19.7 kN/m3。

3)穩(wěn)定性計算。

該滑坡的剩余下滑力計算采用“折線法”，選?、瘛?，Ⅱ—Ⅱ，Ⅲ—Ⅲ，Ⅳ—Ⅳ剖面中的滑動面分別對天然工況、飽和工況進行計算，各橫斷面剩余下滑力計算結(jié)果見表1。

表1 各斷面剩余下滑力計算結(jié)果 kN

4)結(jié)論與評價。

由表1可知，各斷面的剩余下滑力均大于0，因此該滑坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)。

由現(xiàn)場情況來看，現(xiàn)該滑坡體上共發(fā)育有較大規(guī)模的裂縫15條，裂縫最長達上百米，寬約為0.2 m～1.5 m，深度一般小于2 m，錯臺高度為0.3 m～1.4 m。開挖坡面已發(fā)生滑塌，坡面發(fā)育多條縱橫交錯的拉張裂縫，裂縫寬0.1 m～0.2 m之間，裂縫深度小于1 m。

綜上所述，該滑坡已經(jīng)發(fā)生整體滑動，現(xiàn)處于滑動變形的狀態(tài)。

3 處治方案

采用以刷坡卸載和開挖回填反壓為主，并輔以適當支擋的措施。具體方案如下。

3.1 刷坡卸載

按設計對滑塌體進行相應的刷坡卸載，由上至下，將滑塌體部分清除。

3.2 開挖回填反壓

在滑坡段場地邊緣擋墻后45 m范圍內(nèi)進行臺階式回填反壓,要求其壓實度不小于93%。反壓完成后，在反壓體坡面做預制拱形骨架。

3.3 支擋措施

支擋主要采取抗滑擋土墻，墻體放置于反壓土體前緣，其設置主要有兩個依據(jù)：

1)抗滑擋土墻前剩余下滑力的大?。?/p>

2)滑坡段的用地規(guī)劃要求。

3.4 防排水設計

為避免地表水下滲及山體坡面匯水對滑坡處治及場區(qū)產(chǎn)生危害，排水設施布設要結(jié)合滑坡區(qū)域的地形和自然水系，將地表水由場區(qū)兩側(cè)引入下游河道中。

3.5 施工順序

路塹邊坡的施工方法和施工工法應嚴格按設計要求進行，否則會影響整個滑坡處治的效果乃至處治的成敗。

3.6 變形和穩(wěn)定監(jiān)測設計

1)選取典型觀測斷面，在各級邊坡平臺上和擋墻頂設位移觀測樁。觀測樁采用深埋混凝土樁作為位移觀測樁，也可在穩(wěn)固石塊上作觀測標記代替位移觀測樁。

2)觀測樁測量采用光電測距儀和高精度水平儀進行。

3)滑坡監(jiān)測工作時間為施工期和竣工后一年，監(jiān)測頻度與施工和降雨量相適應。一般施工期間每半月觀測一次，雨季期間每周觀測一次，大雨后增加觀測一次；竣工后前六個月每月觀測一次，以后每三個月觀測一次。

4)各級平臺的位移觀測樁要在相應平臺施工完立即設置，并進行檢測。

3.7 施工注意事項

1)本滑坡處治方案采用卸載、開挖回填反壓、適當支擋等措施進行綜合處治，在施工過程中要求做到信息化施工，做好動態(tài)監(jiān)測。

2)在施工過程中，施工順序一定要分清，以免引起施工事故。若不按施工順序進行施工，由此引發(fā)的事故，完全由施工單位負責。

3)在實施刷坡卸載減重的過程中，應注意環(huán)境保護與可持續(xù)發(fā)展，防止由此引發(fā)新的次生地質(zhì)災害和環(huán)境問題。

4)擋土墻施工嚴禁全面開挖，大拉槽施工時，必須按每10 m分段開挖，開挖一段立即澆筑一段，以免已有工程因應力集中而破壞。

5)擋墻每10 m設置一道沉降縫，縫寬2 cm，采用瀝青麻筋填塞，填深15 cm。

6)擋墻采用管徑為10 cm的PUC管作為泄水孔，最下一排泄水孔與反壓區(qū)砂礫墊層相接，其后周圍用碎石作反濾層，并下設防滲土工布，上下層錯位呈梅花形布置，間距2.5 m。

7)反壓區(qū)的開挖碾壓隨擋墻的施工而進行，即擋墻澆筑完一段后，才可開挖下段的反壓區(qū)，嚴禁全面開挖，填土反壓要每30 cm逐層碾壓，由業(yè)主組織監(jiān)理進行壓實度監(jiān)測，要求壓實度不小于93%。

8)加強施工中觀察和變形檢測，進行動態(tài)設計，使設計更趨完善合理。

9)由于反壓區(qū)前剩余下滑力較大，反壓區(qū)施工時要密切注意各監(jiān)控點的位移變化和反壓區(qū)前土體的位移變化，發(fā)生位移突變很大時要及時停止施工，撤出施工人員和施工機械，防止人員傷亡和施工機械損傷，并及時聯(lián)系設計單位。

10)施工時應結(jié)合實際制定出完善的施工組織計劃和緊急預案。

11)施工過程中需嚴格按照《公路工程施工安全技術規(guī)范》和《公路路基施工技術規(guī)范》執(zhí)行。

4 結(jié)語

挖方邊坡穩(wěn)定性問題非常復雜,影響因素包括地質(zhì)和土質(zhì)條件、地下水滲流、地應力變化等。許多邊坡的破壞出現(xiàn)在竣工后的營運期內(nèi),破壞同時間有關。路塹邊坡的設計現(xiàn)狀是:基礎研究工作薄弱,原始土性資料少,重經(jīng)驗設計,并且與土工物理力學試驗所得的C，φ值相差較大,這就不可能為理論計算提供精確的數(shù)據(jù)。

總之,對該滑坡路段整治的指導思想是:一次根治，不留后患，刷坡削頂，強腰固腳，綜合治理，確保安全,對其整治的效果還有待于以后的觀察。

[1] JTG/T D33—2012，公路排水設計規(guī)范[S].

[2] 章清濤.煙海高速公路路塹邊坡滑坡原因分析及處理[J].山西建筑，2011,37(27):155-156.

Analysis on landslide treatment case analysis of a mountainous highway excavation section

Wang Mingdong

(ShanxiHighwayEngineeringQualityInspectionCenter,Taiyuan030006,China)

This paper introduced the general situation of a highway landslide,through the analysis on landslide causes,made comprehensive evaluation on the stability of the landslide,and from the brush slope unloading,excavation backfill back pressure,support measures and other aspects,elaborated the control scheme of the landslide,achieved good control effect.

landslide,stability,brush slope unloading,retaining wall

1009-6825(2016)29-0156-02

2016-08-11

王明棟(1983- )，男，工程師

P642.22

A