高速公路高邊坡滑坡處置技術(shù)分析

(福建省閩西交通工程有限公司，龍巖364000)

高速公路高邊坡滑坡處置技術(shù)分析

■林勝欣

(福建省閩西交通工程有限公司，龍巖364000)

高邊坡滑坡是山嶺重丘區(qū)高速公路工程中易出現(xiàn)的病害，分析滑坡塌方的原因，并積極的采取防治措施，對工程建設(shè)質(zhì)量、工后運營通車安全具有重要的意義。本文結(jié)合雙永高速公路工程實例，主要闡述了路塹高邊坡滑坡原因和處治技術(shù)，并制定了邊坡監(jiān)控方案，為今后同類型邊坡滑坡的預防和處治提供借鑒。

高邊坡滑坡治理施工技術(shù)

1 工程概況及地質(zhì)情況

福建雙永高速公路A6合同段K142+029～K142+270段深挖路塹，滑坡位置為K142+155～K142+270右側(cè)邊坡，該段挖方邊坡設(shè)計每8m高為一級，平臺和碎落臺寬均為2m，共5級邊坡，各級邊坡施工坡率及防護加固工程措施為：第一級1∶0.75，TBS鍍鋅網(wǎng)植草灌；第二級1∶0.75，TBS鍍鋅網(wǎng)植草灌；第三級1∶1.0，預應力錨桿框架與TBS鍍鋅網(wǎng)植草灌交錯；第四級1∶1.0，TBS鍍鋅網(wǎng)植草灌；第五級1∶1.25，噴播植草灌。第四、五級坡面已防護，在進行第三級邊坡開挖階段，正處于雨季，在其地質(zhì)條件和雨水的共同作用下K142+155～K142+270右側(cè)邊坡已開挖施工完成的第3、4、5級出現(xiàn)滑塌?；麦w長約100m，寬約3m，高約18m，滑坡體積約5500m3；最大錯坎高約2.3m滑坡體成分主要為坡積土、強風化砂巖；滑坡體橫向有明顯拉張裂縫，并有持續(xù)發(fā)展趨勢。

該段滑坡山體為丘陵地貌，原狀呈U型山體，U型低洼地為水田。該段整體地形自北向南呈降坡之勢，坡體高陡。根據(jù)地質(zhì)調(diào)繪和鉆探揭露，滑坡山體上部為Qdl坡積土層厚約12m，中伏J1l散體狀強風化長石砂巖，下伏J1l碎塊狀強風化長石砂巖，地層產(chǎn)狀總體為＞45°，通過已開挖暴露的巖層觀察，砂巖體呈巨塊薄層狀，易剝破；且在K142+160處右側(cè)有1條F131構(gòu)造破碎帶。

2 滑坡成因

根據(jù)分析，形成山體滑坡的成因有：（1）該段挖方坡積土覆蓋層較厚約12m，結(jié)構(gòu)比較疏松，屬高液限土，具有吸水膨脹性，在強降雨作用下穩(wěn)定性降低誘發(fā)滑坡；（2）強風化長石砂巖整體破碎，裂隙發(fā)育，由于雨水滲透砂巖，降低巖性的黏聚力和摩擦力，導致抗剪強度顯著降低，自重壓力大，山體斜面出現(xiàn)臨空面，且邊坡巖層傾向與開挖后的邊坡傾向一致，更不利于邊坡穩(wěn)定，在雨水和自重的作用下沿著K142+160處斷裂構(gòu)造帶出現(xiàn)坡面滑塌。

3 滑坡治理措施

3.1 加強地表水、地下水的排除措施

在滑坡體坡頂外側(cè)約10m位置修建截水溝，截排坡體上的匯水，并將其引至路基外排水溝，防止流入坡體，同時將坡體外側(cè)出現(xiàn)的裂縫用灰土填縫后夯實；第1級仰斜式重力擋墻設(shè)置排水平孔，每孔長10m，間距5m，將坡體內(nèi)水引出，以提高山體的水穩(wěn)定性。

3.2 加大平臺寬度、調(diào)整坡率及坡體卸載

將塌方體削方減載，同時為改變巖層傾向與開挖后的邊坡一致坡率情況，調(diào)整平臺寬度及邊坡坡率，卸載土石方，具體為：第1級坡率1∶0.75(擋墻)，第2級1∶0.75，第3級和第4級1∶1.25，第5級1∶1.5；平臺第2級寬度為6m，第3級至5級寬度為2m，削方減載約2萬立方米。

3.3 預應力錨桿框架

為加強巖體的的自身穩(wěn)定性和整體性，根據(jù)地質(zhì)和滑動面情況，在第2～3級邊坡上設(shè)置4孔預應力錨桿框架交錯防護，框架之間采用掛鋼筋網(wǎng)噴射砼防護，封閉坡面；預應力錨桿框架第2級6片，第3級5片，錨桿采用直徑32mm精軋螺紋鋼，每孔長18m，單根設(shè)計拉力350kN，如圖1和圖2所示。

3.4 掛網(wǎng)噴護

坡體頂?shù)?級和第5級地質(zhì)為坡積土覆蓋層較厚約12m，且具有遇水膨脹性，為減少削方量，采用掛鋼筋網(wǎng)噴射砼防護，封閉坡面，使坡面不受雨水沖刷導致二次滑塌。同時在坡頂外側(cè)至截水溝之間的地表也用噴射砼封閉，避免雨水滲入土層。

圖1 滑坡體處治立面布置圖

圖2 滑坡體處治橫斷面布置圖

3.5 片石砼擋墻

因K142+160右側(cè)滑坡體存在橫向斷裂帶，已揭露的強風化長石砂巖整體破碎及巖層傾向與開挖后的邊坡傾向相近，為加強坡體的抗滑穩(wěn)定性，在第1級設(shè)置C20片石混凝土擋墻防護。

4 滑坡處治技術(shù)控制要點

4.1 滑坡處治原則

滑坡災害的出現(xiàn)與水文、地質(zhì)有很大的關(guān)系，水是導致滑坡出現(xiàn)的最主要因素，通過截、防、導、排，盡可能降低邊坡巖體地下水位，減小滲水壓力，改善邊坡穩(wěn)定條件，因此必須截斷流向滑坡體的地表水、地下水，做好臨時排水系統(tǒng)；抗滑支擋工程施工應從滑坡兩側(cè)向中間靠近，并應跳槽開挖，隨挖隨支擋，使支擋工程盡快發(fā)揮作用；滑坡體的卸載應分層削坡，自上而下分級進行，嚴禁在滑坡體下部和前部大拉槽，大放坡，以免出現(xiàn)二次滑坡。

4.2 邊坡開挖施工順序

開挖過程遵循“自上而下，兩邊往中間，開挖一級，防護加固一級”原則。開挖前先完成路塹排水系統(tǒng)的施工。高邊坡施工過程中，每級施工層應及時開挖平臺縱向排水溝，將坡面水引到邊坡兩側(cè)的截水溝排放。待上級邊坡防護加固工程全部實施并產(chǎn)生加固作用后，方可進行下級邊坡的開挖。

4.3 掛網(wǎng)噴護施工

掛網(wǎng)噴護是由噴射混凝土、錨桿、鋼筋網(wǎng)聯(lián)合支護,以確保邊坡的穩(wěn)定,使整個坡面形成一個整體，同時封閉坡面避免雨水沖刷。施工時應注意控制以下幾點：(1)施工前應對坡面進行清理，先噴射厚5cm砼層；(2)鋼筋網(wǎng)與錨桿結(jié)點采用點焊，并用鐵絲綁扎；(3)封面噴射砼每10～15m設(shè)置伸縮縫，縫寬約2cm，內(nèi)填瀝青防水材料。

4.4 預應力錨桿框架施工

預應力錨桿施工主要內(nèi)容包括施工準備、造孔、錨筋制安、注漿、砼結(jié)構(gòu)鋼筋制安、混凝土澆灌、張拉鎖定與封錨等6個主要環(huán)節(jié)。其中主要有兩個關(guān)鍵控制工序，一是造孔，二是注漿，造孔的施工關(guān)鍵是控制如何選取鉆進方法、防止孔壁坍塌及確保孔道完整；注漿的施工關(guān)鍵是控制如何將孔底的空氣、碎渣和地下水體排出孔外以確保孔道注漿密實。

現(xiàn)場施工人員要做好錨孔鉆進過程的原始記錄(孔向、孔深、地層、地下水、鉆速、鉆壓情況)。鉆孔孔徑不得小于設(shè)計要求，孔深不得小于設(shè)計長度+50cm，鉆進達到設(shè)計深度后，應穩(wěn)鉆3～5min，防止孔底尖滅，同時用高壓氣管清除孔壁巖屑，確保漿液與孔壁的良好粘結(jié)。鉆進過程中若遇到塌孔，應立即停鉆，可采取固壁灌水泥砂漿處理(灌漿壓力0.1～0.2MPa)，待水泥砂漿初凝后重新清孔鉆進，在易塌落掉碎塊的地層中宜采用跟管鉆進工藝。鉆孔時應保持干鉆，鉆桿采用螺旋鉆桿，以利于清除鉆孔過程中掉落的小的礫石，

錨孔注漿采用水灰比0.45～0.5的純水泥漿，若錨固段遇到土質(zhì)或砂土狀強風化層且富水時采用高壓劈裂注漿法來提高地層錨固力。錨孔注漿必須采用孔底返漿方式注漿，漿液經(jīng)壓漿管輸送至孔底，再由孔底返出孔口，待孔口溢出漿液或排氣管停止排氣時，可停止注漿。注漿壓力控制在2.0MPa左右。

錨桿的張拉要在注漿體與框架混凝土、錨墊墩強度達到設(shè)計強度80%后方可進行，正式張拉前，先取10%～20%設(shè)計張拉荷載進行1～2次預張。張拉分5級進行張拉，即分級荷載為20%、50%、75%、100%和110%設(shè)計張拉控制應力值(設(shè)計張拉控制應力≤60%極限應力值)，張拉至110%設(shè)計張拉控制力時，對巖層、砂性土保持10 min，對粘性土保持15min，然后卸荷至鎖定荷載設(shè)計值。

4.5 擋土墻施工

塌方邊坡處治加固工程最后階段再施作坡腳下第1級的擋墻支擋工程，應做到分段跳槽開挖澆筑施工。擋墻基礎(chǔ)挖到設(shè)計標高后且承載力滿足要求后及時澆筑基礎(chǔ)，先澆注一層素混凝土，攤平，然后采用人工放入片石擺放均勻后振搗，逐層澆注。

片石砼擋土墻的施工要控制以下關(guān)鍵點：(1)片石應濕潤干凈后入模，片石不得小于15cm，以30～60cm為宜，且用量控制不超過總量的30%為宜；(2)片石不能堆積，確保砼包裹片石；(3)分層澆注時，做好上下層砼的接榫以確保墻體整體性；(4)泄水孔應呈梅花型布設(shè)并伸出墻面30cm，在墻背30cm范圍內(nèi)應采用具有反濾作用的粗顆粒透水材料回填，以免泄水孔道淤塞。

4.6 監(jiān)控量測

在滑坡體開挖及施工過程中，在邊坡頂外側(cè)3m處原地表布設(shè)三個觀測點，位置在坡體兩側(cè)及中間，自上而下開挖防護完成后每級平臺各布置三個點，分別在各級坡腳及平臺中間，及時進行沉降和位移觀測，通過量測數(shù)據(jù)及時發(fā)現(xiàn)位移和下沉情況以便采取相應的應急措施進行處理。

5 結(jié)束語

坡體開挖施工過程及完工后，為驗證處治效果，加強了對滑坡山體地表位移和沉降進行監(jiān)測，結(jié)果表明：在施工期間，滑坡體始終處于穩(wěn)定狀態(tài)，未出現(xiàn)變形跡象；施工完成后，路塹邊坡始終處于穩(wěn)定狀態(tài)，說明治理方案是合理有效的?？傊?，公路工程滑坡是比較常見的病害，采取相關(guān)的防治措施才能有避免或減少滑坡造成的經(jīng)濟損失，是保障公路工程建設(shè)順利進行，節(jié)約投資和工后通車運營安全的必要手段。

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