寧武高速公路A9合同段YK90+070～+200段右側(cè)滑坡病害治理工程實(shí)踐

■郭貴花

（福建省第二公路工程有限公司，福州350007）

寧武高速公路A9合同段YK90+070～+200段右側(cè)滑坡病害治理工程實(shí)踐

■郭貴花

（福建省第二公路工程有限公司，福州350007）

本文根據(jù)寧武高速公路A9合同段YK90+070-K90+180右側(cè)邊坡滑坡的發(fā)生、發(fā)展特征，分析了滑坡產(chǎn)生的原因，并介紹了滑坡治理工程措施，實(shí)踐表明滑坡治理必須根據(jù)具體地質(zhì)、水文、工程條件，進(jìn)行專門分析，做到有的放矢。

高邊坡滑坡抗滑樁錨索治理

1 工程概況

寧武高速公路A9合同段YK90+070～K90+180右側(cè)邊坡，位于周寧縣李墩鎮(zhèn)芹溪村西北側(cè)。原設(shè)計(jì)最高6階，高度46.2m，為類土質(zhì)邊坡。邊坡開挖于2010年底開挖基本完成,開挖后形成一個(gè)高度近25～46m的臨空面。2011年初，該段高邊坡坡體開始變形，到4月份已經(jīng)較嚴(yán)重：坡腳擠壓松動(dòng)，平臺(tái)及坡面發(fā)育多條貫通性裂縫，刷坡頂外側(cè)可見3條貫通性裂縫，最遠(yuǎn)一條距刷坡頂約75m，貫通長(zhǎng)80m，寬5～10cm。

2011年5月以來(lái)，福建省普降大雨，坡體變形進(jìn)一步惡化：小里程方向坡腳滑塌，平臺(tái)及坡面沿貫通性裂縫下錯(cuò)，坡頂裂縫多張開50cm以上，基本全部貫通，最遠(yuǎn)的貫通性裂縫下錯(cuò)1m以上，張開平距達(dá)40cm。整體上坡體已呈楔塊狀解體，需及時(shí)進(jìn)行綜合治理。

2 地形及工程地質(zhì)條件

該處整體為剝蝕低山丘陵地貌，場(chǎng)地地形總體北高南低，近處斜坡自然坡度角27～44°，坡向近187°，其坡向與擬建公路走向基本垂直。斜坡開挖出露為凝灰熔巖強(qiáng)風(fēng)化層，斜坡已發(fā)生錯(cuò)動(dòng)，坡體上出現(xiàn)多條裂縫，寬多為2～7cm，深度大于0.50m,上下錯(cuò)位約50～60cm。斜坡后緣高程為890.00m左右，前緣擬建路面設(shè)計(jì)高程837.600m，路面開挖后，其高差將達(dá)52.40m，現(xiàn)起伏高差較大。自然坡下上陡中部緩，山坡上植被較發(fā)育，坡體上多為人工種植果樹、水田及茅草。

據(jù)工程地質(zhì)測(cè)繪及鉆孔成果，場(chǎng)區(qū)內(nèi)表層為殘坡積層（Qel-dl），地表常見孤石、滾石，下伏基巖為白堊系下統(tǒng)石帽山群（K1sh）凝灰質(zhì)粉砂巖、凝灰熔巖其風(fēng)化層，其中凝灰質(zhì)粉砂巖產(chǎn)狀為235°∠30°，主要地層特征如下：

耕植土（Q4ml）：灰褐色，主要由粘性土和少量碎石組成，濕，頂部有植物根系。本次勘察鉆探揭露厚度為0.50～0.70m。

坡積粉質(zhì)粘土(Q4dl)：灰黃色、褐紅色，濕，可塑，以粘粉粒為主，含砂，偶夾少量碎石。本次勘察鉆探揭露厚度為2.50m。

坡積碎石土(Qdl)：灰黃色、褐紅色，濕，可塑，顆粒成分以粘粉粒為主，含礫碎石約20%～30%。本次勘察鉆探揭露厚度為1.00～1.50m。

砂土狀強(qiáng)風(fēng)化凝灰熔巖（K1sh1）:灰黃色，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖芯以碎塊狀為主，差異風(fēng)化顯著，少量呈砂土狀，碎塊手折易斷，N63.5＞50。

碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化凝灰熔巖（K1sh1）:灰黃色-灰白色，塊狀構(gòu)造，風(fēng)化裂隙發(fā)育，差異風(fēng)化明顯，巖心多呈碎塊狀。

中風(fēng)化凝灰熔巖（K1sh1）:灰白色，巖芯較完整，多呈柱狀，局部節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖質(zhì)較硬。

3 滑坡變形破壞特征與成因分析

從現(xiàn)場(chǎng)可觀測(cè)到的坡體變形分析，該滑坡為受后側(cè)巖性接觸破碎帶控制下，多組不利結(jié)構(gòu)面共同切割的滑坡，其主要特征有：

（1）坡腳：小里程方向坡體前緣大量地下水滲出，呈現(xiàn)散體狀滑塌；大里程方向坡面較干燥，但風(fēng)化均較嚴(yán)重，可見多級(jí)外傾式鼓張小錯(cuò)臺(tái)（疊瓦式）?；录舫隹诖罄锍谭较蚧驹谄履_或第一階中下部，可見沿不利結(jié)構(gòu)面（擦痕）滑塌；小里程方向剪出口不明顯，從其滑塌變形情況推測(cè)滑動(dòng)面應(yīng)在路基面以下。

（2）坡體：沿平臺(tái)及坡面可見多條貫通性裂縫，下錯(cuò)多可達(dá)100cm，平距30cm，下錯(cuò)外側(cè)內(nèi)傾，產(chǎn)狀30°∠78°。變形呈現(xiàn)下部楔狀巖土體無(wú)法支撐上部土壓力外傾下錯(cuò)，上部土體推擠，且擠出方向呈多向性的特征。

（3）后緣：坡頂天溝已整體下錯(cuò)，坡頂上方平臺(tái)及水田可見4～5條貫通性裂縫，下錯(cuò)約達(dá)80cm，平距約20cm，最遠(yuǎn)一道位于水田裂縫錯(cuò)距100cm，平距50cm。

（4）滑坡變形整體特征：寬約140m，高差70m以上，主滑方向190°；坡腳較小，上部較大，以豎向變形為主，呈多塊錯(cuò)落體的地塹式下錯(cuò)；總體為下方楔形塊體受推壓外傾，各階錯(cuò)臺(tái)均為外側(cè)上鼓，內(nèi)側(cè)下錯(cuò)，具傾覆的受力特征。

從總體上來(lái)看，該滑坡體現(xiàn)形態(tài)明顯，滑動(dòng)面呈帶狀，特征較清晰，變形復(fù)雜，分析成因主要有以下幾點(diǎn)：

（1）內(nèi)因：地形地貌上，具有明顯的下陡中緩上陡不利地形，線路從山體鞍部通過(guò)，中下部自然坡較陡，但中部有一寬緩平臺(tái)及凹槽，上部自然坡較陡，較遠(yuǎn)處為基巖陡崖。

坡體構(gòu)成：場(chǎng)區(qū)上覆薄層的坡積粉質(zhì)粘土、殘積砂質(zhì)粘性土，下伏強(qiáng)風(fēng)化凝灰熔巖及紫紅色凝灰質(zhì)砂巖，主要發(fā)育的不利結(jié)構(gòu)面有：210°∠23°（層面，順傾）、230°∠68°（后界面，順傾）、135°∠62°（左側(cè)界，順傾）。

鉆孔及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪均發(fā)現(xiàn)，坡體為凝灰熔巖及紫紅色凝灰質(zhì)砂巖的巖性接觸帶，鉆孔中在碎塊狀凝灰?guī)r中及凝灰熔巖與紫紅色凝灰質(zhì)砂巖的巖性接觸帶中均有軟弱夾層（高嶺土狀），這是控制滑坡變形的主因。從鉆孔揭示，巖性接觸帶厚0.3～5.0m不等，且有多軟弱夾層。

（2）外因:高速路修建，深路塹開挖后使坡體高達(dá)60.0多米的上覆土層形成臨空面，坡腳失去支撐，改變了原坡體的應(yīng)力平衡，使坡體產(chǎn)生變形。

（3）誘因：原自然坡兩側(cè)沖溝及坡頂平臺(tái)水田為地表水地下水匯集部位，加上4～5月份的連續(xù)降雨使土體飽水，沿開裂面下滲，土體自重增加，抗剪強(qiáng)度降低，使土體變形加劇。

4 邊坡整治方案

根據(jù)路線所經(jīng)場(chǎng)地地形、地質(zhì)，綜合工程安全、經(jīng)濟(jì)等因素，擬根據(jù)滑坡坡體現(xiàn)變形情況，采取的綜合治理方案工程措施如圖1、圖2所示。

4.1 上部清坡卸載及坡腳臨時(shí)反壓

因坡面及坡頂已發(fā)育多條貫通性裂縫，下錯(cuò)變形嚴(yán)重，需進(jìn)行適當(dāng)清坡卸載，各階邊坡坡率及主要防護(hù)如下：第一階，1∶0.5，設(shè)C15片石砼擋墻支擋+排水平孔，6m寬平臺(tái)（擋墻頂寬2米）；第二階，1∶1.5，錨索框架加固，4m寬平臺(tái)；第三階，1∶1.5，錨索框架與客土噴播植草灌交錯(cuò)，12m寬平臺(tái)，平臺(tái)內(nèi)側(cè)設(shè)錨索抗滑樁支擋；第四階，1∶1.75，錨索框架加固，4m寬平臺(tái)；第五階1∶2.0，錨索框架與客土噴播植草灌交錯(cuò)加固，4m寬平臺(tái)；第六階1∶2.0，錨索框架與客土噴播植草灌交錯(cuò)加固，2米寬平臺(tái)；第七階，1∶2.0，客土噴播植草灌。上部4～7階刷坡后，在坡腳形成臨時(shí)反壓。

4.2 坡體錨索抗滑樁

圖1 滑坡治理立面布置圖

滑坡主體工程采用錨索抗滑樁，在第三階寬平臺(tái)內(nèi)側(cè)設(shè)14根錨索抗滑樁，樁截面2×3.0m，樁長(zhǎng)24～26m，樁水平間距6m，按近垂直滑面方面布設(shè)。樁頂設(shè)2根拉壓復(fù)合型預(yù)應(yīng)力錨索（第3孔預(yù)留PVC管），預(yù)應(yīng)力錨索距樁頂為1.0m，預(yù)應(yīng)力錨索長(zhǎng)34m，錨固段長(zhǎng)均為14m，設(shè)計(jì)拉力均為900kN。樁頂預(yù)應(yīng)力錨索為孔徑Φ165mm，8束鋼絞線錨索。

4.3 錨索框架及坡腳支擋加固

第一階坡面設(shè)C15片石砼擋墻支擋，擋墻頂寬2m，高8m。因坡腳邊溝下設(shè)滲溝，擋墻基礎(chǔ)埋深2.5m。YK90+ 080～+105擋墻頂局部采用干砌片石臺(tái)階狀回填。

第二、三、四、五、六階坡面分別設(shè)11片、5片、9片、4片和2片（交錯(cuò)）預(yù)應(yīng)力錨索框架加固，框架寬8m，水平間距8m（第3階、4階可適當(dāng)調(diào)整），高8m，設(shè)2排4孔預(yù)應(yīng)力錨索,預(yù)應(yīng)力錨索均為拉壓復(fù)合型結(jié)構(gòu)?？蚣軆?nèi)客土噴播植草灌防護(hù)。

4.4 坡體截、排水工程

在新卸載刷坡頂外側(cè)不小于5m處設(shè)一道截水天溝，以截排地表水、地下水。坡面設(shè)2道急流槽兼排水溝，并順接至各級(jí)平臺(tái)排水溝，最終匯入坡腳邊溝。

在邊坡第一級(jí)YK90+080～+160段設(shè)置間距5m的排水平孔，孔深15m，上仰角8～15°。

該段邊坡坡腳邊溝下增設(shè)滲溝，以排除坡體地下水。

圖2 滑坡治理主斷面圖

5 施工情況

因滑坡已呈楔形解體狀態(tài)，為保證施工安全，采取了以下施工步驟：坡體坡面裂縫臨時(shí)夯填，設(shè)置臨時(shí)排水系統(tǒng)→上部刷方卸載第4～7階邊坡，并對(duì)坡腳反壓→第三階抗滑樁位放樣，跳一挖一開挖樁坑，上部坡面錨索同時(shí)施工→抗滑樁樁身澆筑，達(dá)到強(qiáng)度齡期檢測(cè)合格→施工第4～6坡面預(yù)應(yīng)力錨索框架，至強(qiáng)度齡期并預(yù)張拉→樁頂預(yù)應(yīng)力錨索施工，至強(qiáng)度齡期并預(yù)張拉→開挖下部2～ 3階坡面，施工第2～3預(yù)應(yīng)力錨索框架，至強(qiáng)度齡期并預(yù)張拉→邊坡全部樁施工完成，從兩側(cè)分段跳槽開挖，施打排水平孔，砌筑擋墻→錨索張拉鎖定→坡面綠化。

治理工程施工共歷時(shí)9個(gè)月，根據(jù)施工后的監(jiān)測(cè)情況表明，該坡面已完全穩(wěn)定，說(shuō)明本次滑坡治理工程所采取的整治方案是行之有效的。

6 施工體會(huì)

高速公路建設(shè)是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然產(chǎn)物，作為最高等級(jí)公路，設(shè)計(jì)時(shí)考慮各斷面的線形要素有較高的技術(shù)要求，但對(duì)于山區(qū)高速公路為滿足其較高的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，受地形影響，路基施工難免要出現(xiàn)高填深挖情況，由此，受工程地質(zhì)的限制，在填挖處出現(xiàn)滑坡病害也在所難免。關(guān)鍵是，在遇到滑坡病害后，如何根據(jù)具體的地質(zhì)條件、自然條件以及氣象、工程情況等綜合因素，進(jìn)行具體問(wèn)題具體分析，從而制定出行之有效的治理方案。同時(shí)，為了達(dá)到理想的整治效果，在施工時(shí)必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，才能充分體現(xiàn)該設(shè)計(jì)方案是否合理、安全。

本次所實(shí)施的錨索抗滑樁方案通過(guò)與其他方案相比較可認(rèn)為是安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理且便于施工的，可供今后在類似本工程的地形、地貌、工程地質(zhì)條件等因素影響在深路塹開挖處產(chǎn)生的邊坡災(zāi)害治理借鑒。

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