淺談松軟地質滑坡體治理加固措施

王常坤

摘 要：南平至龍巖鐵路擴能改造工程DK106+057.30～

DK106+356.71井崗村大橋5#、6#、7#、8#墩左側山體因當?shù)卮迕裨谄旅嫔祥_挖灌溉及井崗村大橋便道施工造成山體滑坡，對大橋施工和以后線路運營帶來安全隱患，本論文就滑坡體的地質地貌、形成原因、如何加固治理滑坡體進行了闡述。

關鍵詞：錨索抗滑樁;滑坡體;治理加固

1.原設計情況

井崗村大橋位于三明市貢川鎮(zhèn)，大橋全長299.41米，為（l-32m）+（l-24m）+（7-32m）簡支T梁，中心里程DK106+207.005，其中5#，6#，7#，8#墩左側處于低山陡坡區(qū)段，坡面表層為粉質粘土，軟塑～硬塑，厚0.7～9.4m，下伏細角礫土，中秘，潮濕，厚2.8米;粗角礫土，密實稍濕，厚2.3～6.0m，漂礫，稍密，潮濕，厚14.6m。

1.1地貌特征。井崗村大橋處于中低山及山間谷地地貌，地勢起伏較大，山間谷地狹長，發(fā)育溪流，溪流上游設山間峽谷水電站，攔水發(fā)電，河流水量變化較大，南平端低山坡面地勢陡峻，坡面散布喬灌木，龍巖端低山坡面被辟為梯田，多種植水稻、經(jīng)濟作物，其間沿斜坡修筑灌溉水渠。

1.2地層巖性。測區(qū)地層主要為第四系坡洪積地層（ Q4dl+pl）、第四系殘坡積地層（Qel+dl）和燕山早期第一次侵入地層（ξυγ52（3）c）。

（l） Q4dl+pl含礫粉質黏土。Q4dl+pl含礫粉質黏土，灰色，軟塑，含少量細角礫，厚度較大，一般厚約4～6m，最深達10m，分布于龍巖端低山斜坡坡面。

（2） Q4dl+pl含礫粉質黏土。Q4dl+pl含礫粉質黏土，棕黃色，硬塑，含較多礫石，層厚約3～6m。

（3） Q4dl+pl礫砂。Q4dl+pl礫砂，褐黃色，以基巖風化物為主，泡水易軟化，結構松散，地層較為紊亂，零星夾雜碎塊石，為滑坡體底層物質，層厚差異較大，約3～8米。

（4） Qel+dl粉質黏土。Qel+dl粉質黏土，褐黃色，硬塑，層厚約3～5米，主要分布于滑坡坡頂?shù)蜕狡旅妗?/p>

（5）ξυγ52（3）c花崗閃長玢巖。ξυγ52（3）c花崗閃長玢巖，全～弱風化，全風化層呈巖心呈砂土狀;強風化層呈巖心呈塊狀;弱風化層巖質堅硬。三者顏色分別為黃褐色，青灰色，青灰色。

1.3水文地質。測區(qū)內(nèi)水渠縱橫交錯，地表水系發(fā)育，坡面范圍地表水以灌溉溝渠水為主，受大氣降水影響顯著;地下水以第四系孔隙潛水為主，受大氣降水及溝渠地表水下滲補給，較發(fā)育，主要賦存于坡面淺表松散層，局部形成淺層滯水。根據(jù)橋址區(qū)鉆孔取樣地下水水質分析報告判定，該范圍有酸性侵蝕和二氧化碳侵蝕，化學環(huán)境作用等級為H1。利用化學技術檢測水中的氯離子，從含量上看周圍水文屬無氯水，基本無侵蝕性。

2.滑坡形成原因

（1）受當?shù)卮迕裨谄旅嫔戏介_挖土質溝渠灌溉，致使地表水大量下滲，沿山體土石界面徑流，坡體動水壓力增大，土體強度降低。

（2）現(xiàn)場施工隊伍進場沿坡面自上而下修筑施工便道，過程中采用隧道棄砟鋪筑便道，致使山體坡頂方向形成堆載效應，坡面土體下滑力加大，最終形成滑坡，坡項方向出現(xiàn)羽狀拉裂裂縫，坡腳鼓張突出。

3.主要治理加固措施

3.1坡面清載加固。（1）對既有溜坍滑坡范圍坡面進行自上而下順坡清載加固處理，清載土方分層堆載于坡腳擋墻后，形成反壓堆載體，多余土方外運至棄土場及時防護。（2）清載坡面采用M10漿砌片石拱形截水骨架護坡內(nèi)撒草籽種小灌木防護。

3.2錨固抗滑樁：（1）預應力錨索抗滑樁：沿坡腳橋梁承臺坡頂方向滑坡主軸設置預應力錨索抗滑樁，樁間距（中一中）為5.0m，樁身均采用C40鋼筋混凝土現(xiàn)澆，樁身截面尺寸采用2.75m（寬）x2.75m（厚），錨固樁樁頂以下1.0m、3.5m設預應力錨索，共計26孔，樁體在施工過程中預埋無縫鋼管（直徑110mm）作為預應力錨索孔，錨索孔深35～48m，錨索預應力設計噸位為450KN，總噸位680KN，錨固段長10m，地層為花崗巖強風化、弱風化，最終確定錨入弱風化地層不小于2m，錨索傾角15°～25°，錨孔孔徑150mm。每孔錨索均為6束鋼鉸線，采用C40鋼筋混凝土錨墩，內(nèi)灌注M40水泥砂漿。挖樁過程施做護壁、鎖口進行防護，錨固樁護壁節(jié)長1.0m，土層及全風化段護壁采用C15鋼筋混凝土，護壁厚0.3m.強風化、弱風化層時護壁采用C15素混凝土，護壁厚0.2m，土石分界和滑動面處不能分節(jié)。（2）錨索樁施工注意事項：①做好灌注前的準備工作，分層開挖，并預埋定位管確保錨索位置準確，然后將四角檢測用聲測管預埋好。②施工錨索時，預應力的值一般是純理論性的，所以在施工中要加強錨索樁的監(jiān)測，及時調整錨索預應力，使得錨索的設計和施工更加符合現(xiàn)場的實際情況，保證錨索樁的施工質量。③錨固樁對周圍環(huán)境的堅固性要求較高，施工中要緊跟護壁，并且及時的進行混凝土澆筑，保證其截面的堅固，季節(jié)選擇上最好選擇干旱季節(jié)，避免積水干擾。④樁身混凝土強度達到設計要求后，應按有關規(guī)程、規(guī)范要求做樁身無損檢測，詳見《鐵路路基工程施工質量驗收規(guī)范》相關內(nèi)容。（3）預應力錨索施工注意事項：①預應力錨索的施工質量對于滑坡體的加固質量影響巨大，所以，為確保預應力錨索的施工效果，必須進行施工前的錨固試驗。本工點設破壞性錨固試驗1組，在7、8號錨固樁范圍選定l根錨索進行試驗，每組3孔，自由段長38m，錨固段長分別為2、4、6m。根據(jù)試驗結果繪制拉撥試驗曲線，并做好參數(shù)的校驗。②錨索施工工序：第一步是鉆孔并清孔;第二步是錨索的制作;第三步是錨索的安裝，其中包括注漿、養(yǎng)護、錨索張拉、補張拉及鎖定、錨頭封閉。③錨索張拉前務必要對張拉的機具進行標定，以確保張拉應力的準確性，而且灌注的混凝土達到設計強度的70%時才能進行張拉。④錨索張拉應分兩次逐級張拉，第一次張拉值為預應力設計值的70% （315KN），兩次張拉間隔時間不宜少于3～5d。張拉切記一定要達到設計強度的70%才能進行，而且對于地層徐變等預應力的損失，要盡可能降到最低，對待巖層和土層要做區(qū)別，張拉時不斷對錨索的伸長值和受力值進行記錄，并嚴密觀測和計算兩者的數(shù)值變化是否符合規(guī)定要求。錨索的張拉一般采用一次性的補償張拉，這樣適合錨索的受力特點，可以有效的減少預應力的損失。張拉完成后的鎖定也很關鍵，將多余的鋼絞線進行切除。最后，及時的澆灌混凝土將錨頭進行封閉。

3.3坡面反壓回填及腳墻擋土墻。（1）6號、7號墩坡面下方采用反壓回填加固防護處理，既有坡面與填土間坡面挖臺階，臺階寬度不小于4.0m，如有軟塑～硬塑土體清除，分層碾壓回填，反壓填料為清載挖方土層，回填標高以6號、7號墩承臺頂標高控制。（2）反壓回填邊坡坡率為1：2.0，坡面采用M10漿砌片石護坡，厚0.3m，下設0.15m厚砂礫石反濾層，M10漿砌片石護坡每隔2m上、下、左、右交錯設置孔徑0.1m的PVC管泄水孔，沿線路方向每隔10～20m設伸縮縫一道，寬0.02m，縫內(nèi)填塞瀝青麻筋，深度不小于0.2m。頂面設4%的排水坡度，采用撒播草籽+栽種灌木結合防護。反壓回填邊坡設土工格柵加筋，層間距0.6m，間距1.8m（每隔兩組）設通常加筋，土工格柵極限抗拉強度不小于25kN/m。（3）坡腳設C35混凝土擋土墻，墻高5m，頂寬2.38m，墻長125m，基底處于穩(wěn)定地層區(qū)段，且要求埋入地面下不小于1.5m;墻胸、背坡率1：0.25。墻后地面以上設袋裝砂礫石反濾層，厚0.30m。地面以下0.3m設防滲層，防滲層采用C35混凝土澆筑。擋墻基坑采用C25混凝土回填。（4）沿擋墻身于地面處設置φ=0.1m的PVC管泄水孔，其排水坡向墻外不少于4%。墻后泄水孔下部設袋裝砂夾礫石反濾層，厚0.3m，反濾層最低處設隔水層。（5）擋墻基礎處于土層及全風化區(qū)段，擋墻基底設厚0.5mC25混凝土墊層。

3.4排水工程。（l）坡體前部設l排仰斜排水孔，排水孔長15～25m，上傾5～10°，縱向間距10～20m。（2）在坡體周圍設C25現(xiàn)澆混凝土梯形截水溝（天溝），溝深0.6m，底寬0.4m，壁厚0.15m。

3.5變形監(jiān)測系統(tǒng)。（l）抗滑樁與承臺間鉆孔埋設測斜管，測斜管長15～25m，管底部設置于穩(wěn)定地層內(nèi)，要求坡面加固防護工程及橋梁工程施工過程及工程竣工半年內(nèi)加強監(jiān)測。（2）沿坡面設置位移監(jiān)測樁，具體設置于坡面上方變坡點及抗滑樁、錨固樁樁前位置，具體設置情況參看設計圖。（3）選定7#、9#、11#、13#四根錨索樁上層錨索四組安裝錨索應力計進行監(jiān)測。

3.6施工注意事項。（l）施工順序。觀測樁埋設_仰斜排水孔→擋土墻施工→減載挖土施工→反壓填方施工→外運土方→抗滑樁+錨索施工→邊坡骨架防護施工→天溝施工。（2）減載挖方施工前，先行排水斜孔施工，而后施做擋土墻，從坡面上部逐步向前緣清方施工，清除坡面松散滑坡具體按設計要求清除，按標高控制。滑坡上不得同時有2臺以上挖機作業(yè)，整體施工過程加強坡面監(jiān)控量測及降水量觀測。滑坡后緣先清除的土體按設計要求反壓堆放，反壓回填區(qū)段加強清表及碾壓工作，回填坡面坡率不陡于1：2.0，不得高于設計要求。多余的清方及時外運，不得堆放在坡面上及向附近河道傾倒。（3）反壓回填完成后方可進行抗滑樁施工，抗滑樁應跳孔施工，抗滑樁施工前進行基坑內(nèi)抽水，抽水至工作面以下才可挖孔并及時護壁，抗滑樁施工過程應加強監(jiān)控量測，確保施工安全。（4）預應力錨索抗滑樁和抗滑樁需用全站儀放孔，并按鐵路坐標復核，不得隨意更改。（5）從仰斜排水孔施工至通車驗收，加強對滑坡的位移觀測。施工中如發(fā)現(xiàn)位移超過設計要求，應及時停工、撤出人員。（6）抗滑樁挖除土體及時外運，不得臨時堆載于坡面上。（7）擋土墻。①基坑施工應跳槽施工，跳槽開挖長度不應超過10.0m，開挖后如發(fā)現(xiàn)地質情況與設計不符時，應及時與設計單位聯(lián)系，以便妥善處理。②擋土墻基礎墻趾埋置應滿足支擋規(guī)范中的埋入深度和距地面水平距離的要求：斜基底的坡度嚴禁隨意更改。③擋墻基礎沿線路方向位于斜坡上時，基底縱坡應不陡于5%，若陡于5%時基底做成臺階式。當墻后地面橫坡陡于1：10時，應設置臺階，將地面挖成臺階，這是基底的常用做法，可以有效地防止填筑土沿地面進行滑動，有效保證基礎基地的穩(wěn)固。④墻后回填填筑過程中應按有關施工規(guī)范、規(guī)則辦理。為保證擋土墻在施工過程中的自身穩(wěn)定，墻背必須及時填土，填土面與墻體砌筑頂面不得超過1.0m。⑤墻前基坑采用C25混凝土回填，并將回填面做成向外傾斜不小于4%的橫向流水坡，以免積水軟化地基。⑥施工期及運營期，應加強對擋土墻監(jiān)測。（8）工程施工過程中加強監(jiān)控量測及降水量觀測工作，發(fā)現(xiàn)有異常情況應及時停工、撤人，及時通知相關單位現(xiàn)場查證，確認情況，確保施工安全。（9）施工過程及工程整體完成過程避免坡面積水、坡面臨時堆載情況，要求地表水及時排干，坡面清載過程中順坡開挖，避免形成取土坑道，并加強坡面排水，避免地表水沿軟弱面下滲引起進一步的斜坡變形。（10）現(xiàn)場施工前及施工過程中加強地質核查工作，并對工程范圍地表水、地下水侵蝕性進行驗證確認，如有異常，應及時反饋，并請及時通知相關單位現(xiàn)場查驗確認，按《鐵路混凝土及砌體工程施工規(guī)范》的附錄C要求的抗侵蝕水泥、抗?jié)B等級、水泥最小用量、防腐摻合料等或其他防腐措施設計。（11）待防護工程整體施工完成后，經(jīng)坡面監(jiān)控量測結果評價穩(wěn)定后方可進行橋梁工程，橋梁工程施工過程加強坡面、臨時開挖邊坡及基坑監(jiān)測，如監(jiān)測結果異常應停止施工，分析評價異常情況，并重點監(jiān)測，待排除異常情況后方可進一步施工。（12）橋梁工程施工所致臨時開挖基坑邊坡應及時回填夯實，保持坡面平順，避免坡面出現(xiàn)凌空面及坡面積水。

4.結束語

在大的滑坡體治理過程中，將滑坡體內(nèi)積水有效的排出，能夠很大程度減少滑坡體再次滑坡的風險，預應力錨索抗滑樁與普通抗滑樁和錨索框架梁相比，起到更好的防護支擋作用。

參考文獻

[1] 中鐵第四勘察設計院集團有限公司.南平至龍巖鐵路擴能工程路基工程設計與施工參考圖.

[2] 中鐵第四勘察設計院集團有限公司.井崗村大橋設計圖.

[3] 中鐵第四勘察設計院集團有限公司.井崗村大橋不良地質加固方案設計圖.

[4] TZ204-2008.鐵路路基工程施工技術指南.