高速公路邊坡滑坡治理研究

摘 要：滑坡是公路建設(shè)中常見的地質(zhì)災(zāi)害，而引發(fā)滑坡的因素很多，在復(fù)雜地質(zhì)條件下，邊坡的支擋防護設(shè)計是非常重要的。結(jié)合工程實例，簡要闡述了高速公路邊坡滑坡的特征，提出了以抗滑樁為主的支護措施和局部位置結(jié)合框架錨索的綜合治理方案，并詳細論述了滑坡治理施工關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為類似滑坡治理提供了一定的經(jīng)驗借鑒。

關(guān)鍵詞：公路；滑坡；抗滑樁；支擋防護設(shè)計

中圖分類號：U417.1+2 文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.08.026

滑坡是工程建設(shè)中比較嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害之一，破壞力巨大。目前，在河南公路建設(shè)的過程中，遇到的邊坡滑坡災(zāi)害逐年遞增，且多發(fā)生在山區(qū)地形地質(zhì)條件較為復(fù)雜的路段。誘發(fā)邊坡失穩(wěn)、發(fā)生滑坡的因素比較多，主要有地形、地質(zhì)環(huán)境、巖土體自身結(jié)構(gòu)與特性、降雨、地震和其他。由于特殊地形地勢和氣候誘因，再加上滑坡發(fā)生規(guī)模比較大、破壞類型復(fù)雜、危害程度高等特點，滑坡給山區(qū)公路帶來的危害非常嚴(yán)重，所以，對山區(qū)公路滑坡的準(zhǔn)確分析和綜合治理成為了山區(qū)公路防護加固的重要內(nèi)容之一。

滑坡失穩(wěn)破壞的形式也復(fù)雜，滑坡基本形成過程一般有3個階段：①蠕動變形。在坡面和坡頂處局部有裂縫出現(xiàn)，并呈擴張趨勢，邊坡前緣輕微被擠出。②滑動破壞階段?？够剡_臨界荷位，裂縫開裂極速擴張，滑坡體沿滑動面迅速移動下滑。③穩(wěn)定階段。疏松的滑體趨于穩(wěn)定。

1 工程概況

洛嵩高速公路K40+065～K40+600段邊坡位于洛陽市嵩縣境內(nèi)，嵩縣位于河南省西部，地處伏牛山北麓及其支脈外方山與熊耳山之間，縣城北距洛陽90 km，東與汝陽、魯山縣接壤，西與欒川、洛寧縣毗連，南與南召、內(nèi)鄉(xiāng)、西峽縣相依，北與伊川、宜陽縣為鄰，跨東經(jīng)111°24'～112°22'，北緯33°35'～34°21'。該路段滑坡區(qū)上方有一斷裂帶，路線設(shè)計基本與斷裂帶走向平行，斷裂構(gòu)造運動在一定程度上影響了公路線性，節(jié)理發(fā)育，巖體相對破碎，下方山坡地表沖刷崩塌堆積，成為了引發(fā)滑坡的地形和物質(zhì)條件。在施工過程中，邊坡上部堆積土層變形，堆積土層局部產(chǎn)生張拉裂縫，誘發(fā)邊坡變形擴展。在雨季，大量雨水和地表水滲入松散土體，形成飽水帶，土層裂縫逐步貫通，成統(tǒng)滑動面，產(chǎn)生了整體滑移，形成了滑坡。由于每年8月、9月份北部地區(qū)降雨強度大，沿線地質(zhì)情況復(fù)雜，出現(xiàn)不良地質(zhì)等情況，導(dǎo)致項目沿線部分路塹邊坡出現(xiàn)不同程度的滑塌失穩(wěn)，存在較大的安全隱患。

2 滑坡處治方案

2.1 處治原則

滑坡防治措施的選用有具體的適用條件和優(yōu)勢，地質(zhì)不同、誘因不同，方案選用也有區(qū)別。防治措施優(yōu)化與選擇，會影響工程造價和工期，關(guān)系到防治效果。根據(jù)滑坡處治地段內(nèi)受滑坡影響區(qū)域的地形特征，同時，考慮到整體調(diào)整規(guī)劃方案對公路工程建設(shè)用地的基本要求，在選擇滑坡治理方案時，應(yīng)遵循以下原則：①地質(zhì)因素是決定因素，不同地質(zhì)區(qū)域，治理方案設(shè)計采用相對應(yīng)的規(guī)范；②確保治理區(qū)內(nèi)相關(guān)民用建筑的安全，既要保證邊坡穩(wěn)定，又要盡量控制邊坡變形，選取的治理方案盡量減小對建筑物的影響；③方案治理要求技術(shù)可靠，構(gòu)造簡單，施工簡便、安全，經(jīng)濟控制在合理范圍內(nèi)；④方案處理因地制宜，結(jié)構(gòu)設(shè)計要考慮周圍景觀的要求。

2.2 處治施工方案的選擇

公路滑坡治理對行車安全十分重要，在選擇方案時，要綜合考慮，處理措施也比較多。對于未達到有效處理效果的方案，可選擇比較方案進行對比，要考慮到排水要求、滑坡清除工程量和坡體的穩(wěn)固性等。幾種治理措施的對比、分析情況見表1.

由表1的分析比較可得：①重力式擋土墻適用于滑坡規(guī)模小、深度淺、滑體厚度不大的情況，小型滑坡比較適合；②抗滑樁適應(yīng)范圍廣，安全性、可靠性比較高，占地面積小，在投資控制的情況下比較適用，要嚴(yán)格控制樁頂位移；③框架錨索受地形的限制，要求布置在斜坡路段，且避免與上部建筑物樁基相互影響，適用于滑坡下滑力影響小、坡頂無建筑物的地段。

綜合分析，該滑坡治理采用以抗滑樁為主的支護措施，局部位置結(jié)合框架錨索。在治理排水的條件下，滑坡下滑力在一定程度上減弱，坡頂沒有建筑，比較適合采用抗滑樁處理；滑坡前緣松弛區(qū)剩余下滑力影響程度比較小，采用抗滑樁支護能夠滿足要求。

2.3 排水處理

采取截排水措施，排水工程分為地表排水和地下排水2部分進行。地表排水主要包括2項內(nèi)容：①在滑坡體外圍設(shè)置截水溝；②坡面排水，每級馬道上設(shè)置截水溝。地下排水也包括2項內(nèi)容：①在一級和二級坡面上設(shè)置仰斜式排水孔。②在二級馬道以上設(shè)置支撐滲溝，以排除坡體內(nèi)部地下水。在二級馬道上設(shè)置4 m高的擋土墻，用于支擋支撐滲溝。

2.4 滑坡處理現(xiàn)場布置

根據(jù)場地特征、邊坡變形破壞情況和保護對象分布情況，在邊坡治理工程中，要先選擇削坡減載和加寬馬道措施。削坡后坡比為：一級邊坡坡比1∶1.25，二級邊坡1∶1.5，三級邊坡1∶1.75，四級邊坡1∶2.0，一級和三級馬道寬度為3 m，二級馬道寬度為6 m。

采取抗滑樁支擋措施，在二級馬道上設(shè)置一排抗滑樁，支擋滑坡的中、深層滑動。樁截面有以下3種類型：Ⅰ型樁截面2.0 m×3.0 m，樁長30.0 m，樁間距5.0 m；Ⅱ型樁截面為2.4 m×

3.6 m，樁長30.0 m，樁間距5.0 m；Ⅲ型樁截面為3.0 m×4.0 m，樁長32.0 m，樁間距5.0 m。一級、二級坡面采用拱形骨架護坡，坡腳部位設(shè)置擋墻，擋墻頂寬0.6 m，高3.0 m。

3 滑坡治理施工

3.1 地表排水溝施工

按照設(shè)計要求準(zhǔn)確放出截、排水溝邊線，用滑石粉放出水溝開挖線，并每隔15～20 m用木樁定位。塊石應(yīng)選擇質(zhì)地堅硬、無風(fēng)化剝落和裂紋的新鮮石料，塊石應(yīng)在材料場粗加工后運到施工現(xiàn)場，塊石材料按用量分別堆放在每個施工段。溝底為M7.5砂漿砌片石，待溝底砂漿塊石達到一定強度后，砌筑溝壁，溝壁為M7.5砂漿砌片石。溝底塊石砌筑前，應(yīng)將基底夯實，平整。塊石砌筑要求平（砌筑表面大體平整）、穩(wěn)（塊石大面朝下，安放穩(wěn)定）、緊（塊石間必須緊靠）、滿（石縫用砂漿填滿搗實，不留空隙）。溝壁塊石大體尺寸均勻，溝槽面平整，砌筑時灰漿飽滿，砌筑面整合穩(wěn)定，并用M10標(biāo)號砂漿勾縫，同時，滿足相關(guān)單位對外觀質(zhì)量的要求。

3.2 地下支撐滲溝施工

滲溝屬于隱蔽工程，埋置于地下，不易維護。所以在施工時，必須確保施工質(zhì)量，保證滲流暢通，引排有效。溝內(nèi)用于集水和排水的填充料為干砌片石，滲溝的封閉層采用M10漿砌片石，排水溝底部同樣采用M10漿砌片石，并用M10水泥砂漿抹面。在出水口設(shè)置端墻，端墻下部預(yù)埋2根Φ100 mm的PVC泄水管，端墻排水孔底面距排水溝溝底的高度不宜小于20 cm。滲溝的排水溝與溝壁間應(yīng)設(shè)反濾層和隔滲層。溝底置于不透水層上時，反濾層設(shè)在迎水側(cè)，隔滲層設(shè)在背側(cè)，如果溝底設(shè)在含水層時，兩側(cè)溝壁和溝底均應(yīng)設(shè)置反濾層。反濾層厚20 cm，反濾層外側(cè)鋪設(shè)土工布。土工布的滲透系數(shù)要小于10～11 cm/s，其橫向強度要求大于0.3 kN/m。滲溝的開挖宜自下游向上游進行，并隨挖隨填，即支撐后迅速回填，不可暴露太久，以免造成坍塌。

3.3 抗滑樁施工

施工放線測量按照設(shè)計坐標(biāo)放線復(fù)測樁位，在樁位外設(shè)置龍門樁，以便施工時隨時校正樁位，保證樁心的偏差小于等于20 mm。在挖孔樁孔口做鋼筋砼護圈，護圈厚400 mm，高于周邊土300 mm，以防地表坡體滾石下井。在井圈上方設(shè)置擋土板，在每個孔口搭棚防雨，以保證樁開挖工作能夠順利進行。

本處理工程采用人工開挖的方式。為了加快施工進度，對于坡體中的大塊孤石，可采用風(fēng)鎬開挖，禁止爆破。挖孔時，采取人工開挖與風(fēng)鎬剝削方式相結(jié)合的開挖方案，即人工掏挖土層和碎石土，基巖用風(fēng)鎬剝削，再進行人工清除、修整；采用跳樁開挖、二序施工法，即一序開挖孔號為每間隔至少一樁孔開挖。樁鋼筋在鋼筋加工房內(nèi)下料，搭架運送至樁孔內(nèi)，在孔內(nèi)安裝。樁芯砼集中拌制，設(shè)置攪拌站，樁砼要用振動器振搗密實。

在護圈上用鋼管搭設(shè)操作平臺，平臺3 m×4 m，平臺上鋪設(shè)8 mm厚的木板，并在平臺上搭設(shè)提升腳手架井架，以便于運輸土石方，井架荷載大于等于2 000 kg。平臺上搭設(shè)彩條布，以遮擋雨水。另外，要邊挖邊支護，在風(fēng)基巖孔段開挖時，應(yīng)根據(jù)土體的穩(wěn)定性確定每循環(huán)的開挖深度，挖好一段必須及時支護一段，并且還要保證井壁的支護質(zhì)量。孔內(nèi)照明設(shè)施必須用安全電壓照明，電壓36 V以下，全部采用防爆燈具。

挖孔時，如果有水滲入，應(yīng)及時支護孔壁，防止水在孔壁浸泡流淌造成坍孔。滲水應(yīng)設(shè)法排除，比如用井點降水或集中泵排，及時抽排孔內(nèi)積水。如果挖孔時涌水量比較大，可采用水泥砂漿灌壓環(huán)圈或其他有效的措施。

樁孔挖掘和護壁兩道工序必須連續(xù)作業(yè)，不宜中途停頓，以防坍孔。護壁每天必須檢查是否有變形、裂縫、滲水等情況發(fā)生?？變?nèi)設(shè)置應(yīng)急軟爬梯，人員上下井采用安全、可靠并有自動卡緊保險裝置的吊籠。

3.4 擋土墻施工

按照設(shè)計要求準(zhǔn)確放出墻邊線，用滑石粉放出墻開挖線，并每隔10～15 m用木樁定位。開挖放坡坡率為1∶0.5，基坑開挖后，特別是雨季施工期間，應(yīng)及時完成施工，避免積水下滲。

漿砌片石石材的上下面應(yīng)大致平整，強度不低于MU30，應(yīng)選擇質(zhì)地堅硬、無風(fēng)化剝落和裂紋的新鮮石料，片石應(yīng)在材料場粗加工后運到施工現(xiàn)場，片石材料按用量分別堆放在每個施工段。墻體高度根據(jù)地形可適當(dāng)調(diào)整，原材料質(zhì)量、墻體位置偏差、墻身斷面尺寸、墻體的偏斜、基礎(chǔ)地基土等均應(yīng)符合設(shè)計要求。墻體漿砌片石的施工必須采用座漿法，所用砂漿宜采用機械拌和。條石表面應(yīng)清洗干凈，砂漿填塞飽滿。

在墻基坑開挖過程中，應(yīng)注意做好排水工作?；娱_挖后，應(yīng)及時完成施工，避免積水下滲影響墻體的穩(wěn)定性。開挖需回填的土方要夯填壓實，其壓實度應(yīng)符合有關(guān)規(guī)程規(guī)范的要求。墻開挖與砌筑可采用放坡開挖的方式，底部在砌筑前應(yīng)將基底夯實、平整。片石砌筑要求平（砌筑表面大體平整）、穩(wěn)（條石大面朝下，安放穩(wěn)定）、緊（條石間必須緊靠）、滿（石縫用砂漿填滿搗實，不留空隙）。墻體片石大體尺寸均勻，墻面平整，砌筑時灰漿飽滿，砌筑面整合穩(wěn)定，并用M10標(biāo)號砂漿勾縫，滿足相關(guān)單位對外觀質(zhì)量的要求。

4 結(jié)束語

在公路建設(shè)的過程中，結(jié)合地形、地質(zhì)情況治理滑坡，既要滿足邊坡的穩(wěn)定性，也要考慮區(qū)域生態(tài)環(huán)境的需要，最大限度地減小地質(zhì)災(zāi)害對工程、土地和環(huán)境資源造成的不良影響。針對邊坡失穩(wěn)的情況，要及時做出判斷，考慮地質(zhì)地形特征，結(jié)合滑坡區(qū)域建筑物和景觀布置，采用合適的支護防護，提高邊坡治理效果。

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作者簡介：孫平（1988—），女，河南正陽人，主要從事路橋設(shè)計方面的研究。

〔編輯：白潔〕