公路滑坡工程地質(zhì)勘察及治理分析

胡欒喬，周玉鼎，譚 強(qiáng)

（1.湖南省核工業(yè)地質(zhì)局304大隊(duì)，湖南 長(zhǎng)沙 410000；2.中交一公局第四工程有限公司，廣西 南寧 530033）

丘陵山區(qū)高速公路建設(shè)往往使用高填方路基，但部分施工單位由于對(duì)當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)的考慮不夠充分，因而在公路建設(shè)上存在不足。不少地區(qū)高速公路往往因暴雨而導(dǎo)致部分路段塌方，造成短期內(nèi)交通中斷，給人們出行帶來(lái)不便。除此之外，高速公路前期投入大、維護(hù)成本較高，故后期路段塌方的發(fā)生常常會(huì)帶來(lái)較為高昂的費(fèi)用支出，致使高速公路效益不明顯。根據(jù)全國(guó)多縣地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查報(bào)告，滑坡在全部地質(zhì)災(zāi)害中的占比高達(dá)50%，因而，對(duì)公路滑坡工程的地質(zhì)勘察和治理迫在眉睫。

1 滑坡勘察方法

1.1 挖探

挖探是指利用挖掘的方法勘察滑坡地質(zhì)，包括挖坑、挖槽和深井等多種方式，可用來(lái)確定滑坡床后壁或前緣產(chǎn)狀。由于暴露面大，觀察和采取原狀土樣十分方便，在缺少勘察設(shè)備時(shí)，可結(jié)合公路施工進(jìn)行，以便節(jié)省時(shí)間和人力、物力。但由于滑坡多發(fā)生在公路投入正常使用后，采用此方法的條件眾多，且成本較高，因此使用較少[1]。

1.2 物探

物探是指采用電子設(shè)備儀器幫助勘測(cè)覆蓋圖層下方基巖表面的形狀以及滑坡體內(nèi)含水層、濕度的分布情況。此種方法較為靈活，在充分的物探資料基礎(chǔ)上，可以核對(duì)并減少失誤，較為快速地確定鉆探位置，其所形成的鉆探資料又可以反過(guò)來(lái)幫助核對(duì)或修正物探效果。此外，利用物探，施工方可以直接明確滑坡地質(zhì)構(gòu)造及分布規(guī)律，因而使用較為廣泛。

1.3 鉆探

鉆探是通過(guò)鉆孔方式勘察滑坡主滑面，一般以干鉆為主，在特殊情況下，也以無(wú)泵反循環(huán)做輔助使用。利用此方法可及時(shí)分析和鑒定巖石巖性、破碎程度和力學(xué)強(qiáng)度，觀察巖心滑動(dòng)情況。在實(shí)際操作中，通常是先根據(jù)調(diào)查和測(cè)繪的資料和滑坡規(guī)模及復(fù)雜程度，在確定鉆孔位置和數(shù)量后，鉆至滑床1～3m，特殊情況下，如滑床為軟質(zhì)巖層時(shí)，應(yīng)適當(dāng)加深鉆孔深度[2]。

2 滑坡成因分析

2.1 滑坡弱面

由于滑坡體上部為第四系殘坡積砂性土，整個(gè)滑坡區(qū)呈現(xiàn)節(jié)理裂隙發(fā)育，且節(jié)理裂隙的傾斜角較陡，再加上巖層膠結(jié)性差，體質(zhì)構(gòu)造較為破碎，裂縫在地下水滲透下，成為地表水體下滲的通道，而斷層構(gòu)造底部相對(duì)完整的巖層則成為地下隔水層。當(dāng)雨季來(lái)臨時(shí)，覆蓋巖層往往會(huì)因雨水原因而導(dǎo)致滑動(dòng)，出現(xiàn)滑坡。

2.2 地表水充足

此種滑坡的發(fā)生，多是由于滑坡發(fā)生地屬季風(fēng)性氣候，夏季雨水充沛，因此當(dāng)雨季來(lái)臨時(shí)，大量地表水下滲，軟化地下原本就破碎的基層，再加上地表水的滲流，滑動(dòng)面抗滑性大大下降，最終導(dǎo)致了滑坡的發(fā)生[3]。

2.3 人工開(kāi)挖

滑坡面前緣因建設(shè)施工而導(dǎo)致人工邊坡的形成，這類(lèi)坡高一般在3～5m，坡角高達(dá)70°，由于山體平衡遭到破壞，坡體前緣處于臨空狀態(tài)，因此很容易誘發(fā)局部滑坡。

3 公路滑坡防治原則

3.1 經(jīng)濟(jì)原則

公路滑坡修整費(fèi)用較高，因而施工方在對(duì)滑坡路段進(jìn)行修整時(shí)，應(yīng)考慮時(shí)間最短、最為經(jīng)濟(jì)的治理手段，以期在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)道路通行，并有效減少后續(xù)滑坡的發(fā)生。對(duì)性質(zhì)較為簡(jiǎn)單的中小型滑坡進(jìn)行整治時(shí)，應(yīng)注意調(diào)整縱面位置，力求工程量小，整治簡(jiǎn)便。對(duì)于性質(zhì)較為復(fù)雜的大型滑坡，在有可能的情況下，盡量繞避，當(dāng)繞避較為困難時(shí)，應(yīng)從防治費(fèi)用、繞避可能性和滑坡規(guī)模等因素出發(fā)，選擇最佳的處理方案[4]。

3.2 及時(shí)原則

在對(duì)滑坡路段進(jìn)行治理時(shí)，施工方應(yīng)根據(jù)前期地質(zhì)勘察判別滑坡的規(guī)模和程度。對(duì)于有可能突然發(fā)生的滑坡應(yīng)及時(shí)采取有效工程措施，可以嘗試阻斷道路，及時(shí)對(duì)道路進(jìn)行搶修，對(duì)搶修不及時(shí)的路段，可以慎重采取繞避或局部改路的處理方式；而對(duì)于緩慢發(fā)生的大型緩坡，施工方應(yīng)積極進(jìn)行全面規(guī)劃，在設(shè)計(jì)好具體的整治方案后，分期分段進(jìn)行整治，并安排相應(yīng)的公路巡查員對(duì)急需整治的路段進(jìn)行巡查，同時(shí)積極巡查各路段具體情況，做好工期效果評(píng)估。

3.3 針對(duì)性原則

公路滑坡成因多樣，有因人員施工而導(dǎo)致的基層松動(dòng)的滑坡，也有因降水原因誘發(fā)的滑坡或地下水滲流而引起的滑坡。對(duì)待不同的滑坡，施工方應(yīng)做出不同的處理，具體做法就是，在滑坡整治前，做好滑坡體地質(zhì)及水文的勘察工作，利用原狀土樣分析導(dǎo)致滑坡的原因，并利用充足的材料相互論證，確定滑坡成因，在此基礎(chǔ)上有針對(duì)性地提出整治方案[5]。另外，在滑坡整治前，也要對(duì)滑坡山體進(jìn)行臨時(shí)處理，即安排好臨時(shí)排水系統(tǒng)，減少滑坡的發(fā)生或減輕滑坡程度，為下一步工作的開(kāi)展打下基礎(chǔ)。

4 公路滑坡工程防治措施

4.1 強(qiáng)支檔

強(qiáng)支檔即利用防滑樁、錨桿擋土墻或重力式抗滑擋土墻強(qiáng)支檔加固，并將靠路邊的滑坡破碎體進(jìn)行清除，用黏土或砂漿對(duì)縫隙進(jìn)行填補(bǔ)，再加強(qiáng)排水，以減少地表水滲流作用。此種方法可以應(yīng)用于小型滑坡防治工程中，但施工難度較大，安全隱患多，且造價(jià)高，因此使用較少。這類(lèi)支擋工程可根據(jù)滑坡性質(zhì)，選擇不同的支擋物，如當(dāng)滑體不大且坡度自然平緩、滑動(dòng)面位于路基附近時(shí)，可采用抗滑片石垛，依靠石垛重力提高抗滑性。而大型滑坡則主要采用抗滑擋土墻與支撐滲溝這種方式，對(duì)山地的破壞較少，且見(jiàn)效快，在滑坡防治工程中應(yīng)用較為廣泛。

4.2 錨索加固

錨索加固即利用埋入巖土中的受力桿，將拉力傳到較為穩(wěn)定的地層，從而對(duì)滑體產(chǎn)生正向壓力，提高滑面的抗剪強(qiáng)度。再將固結(jié)漿注入需要加固的巖土層中，使松散或有大量裂隙的巖土膠結(jié)成具有一定強(qiáng)度的整體，提高其防滑性。最后在路邊開(kāi)挖排水溝，最大程度減少地表水對(duì)坡體的沖刷或滲入坡體滑帶。

4.3 全削坡減載

全削坡減載又叫減重處理，即清除滑面上全部土方后，采用普通防護(hù)，再在滑體后緣安排截水溝，滑體前緣則設(shè)置仰斜式排水孔，通常也指在滑坡后部挖出一定數(shù)量的滑體，以使滑坡上陡下穩(wěn)，不至于向兩側(cè)發(fā)展。該方法不采用防滑樁支擋結(jié)構(gòu)，而是通過(guò)清除一定厚土巖層，削減坡度，提高坡體防滑性。但由于其只是減小坡體的下滑力，并不能改變下滑趨勢(shì)，需要與其他加固方式如強(qiáng)支擋方法配合使用，并且該方式工程量較大、工期長(zhǎng)，成本投入較高，因此在實(shí)際中采用較少[6]。

5 注意事項(xiàng)

5.1 地表水的處理

滑坡的形成一方面是由于坡度下坡體不穩(wěn)而發(fā)生移位；另一方面是因?yàn)榈乇硭疂B透巖層，加劇坡體巖層的破碎或加大坡體內(nèi)巖層的裂縫，造成坡體與基層結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，這是公路滑坡頻發(fā)的一個(gè)重要誘因。因次，在對(duì)滑坡進(jìn)行治理時(shí)，施工方必須重視對(duì)地表水的處理，即在治理滑坡時(shí)，要在坡體前緣設(shè)置截水溝，減少地表水對(duì)坡體的侵蝕和滲流作用，對(duì)存在縫隙的坡體要及時(shí)進(jìn)行注漿加固，使土層保持膠結(jié)，提高其抗滑性。

5.2 防滑樁加固處理

當(dāng)公路滑坡規(guī)模不大、滑坡性質(zhì)簡(jiǎn)單時(shí)，一般采用加固抗滑樁或建擋土墻的方式對(duì)坡體做防滑處理，從而確保路基坡體穩(wěn)定。因此，在對(duì)防滑樁進(jìn)行處理時(shí)，施工人員必須注意樁身要滲入滑動(dòng)面以下的深度，確保其防滑作用能夠充分發(fā)揮，另外，也要設(shè)置明溝和暗溝及時(shí)處理好地下水。除此之外，在使用擋土墻或預(yù)應(yīng)力錨索時(shí)也要確保其基礎(chǔ)置于滑動(dòng)面以下的硬巖層上。

5.3 不同路基滑坡處理

路基不同，巖層抗壓強(qiáng)度不同，這也是發(fā)生滑坡后需要進(jìn)行地質(zhì)勘察的原因之一，在進(jìn)行公路滑坡治理時(shí)，施工方應(yīng)仔細(xì)對(duì)滑坡路基進(jìn)行地質(zhì)勘察。對(duì)于沿河路基發(fā)生的滑坡，可以通過(guò)修建河流調(diào)治構(gòu)造物或擋土墻等進(jìn)行治理，與防滑樁原理一樣，這類(lèi)支擋物基礎(chǔ)需要深入沖刷線以下或硬巖上。而對(duì)于填方路基發(fā)生的滑坡，采用反壓土方式時(shí)也要明確這一點(diǎn)。最后極為重要的是，滑坡體構(gòu)造并不穩(wěn)定，因此在未對(duì)滑坡體進(jìn)行處理前，嚴(yán)禁在滑坡體上增加負(fù)荷，以免加速滑坡的發(fā)生。

5.4 滑動(dòng)面的確定

滑動(dòng)面通常是指沿著巖石基地發(fā)生位移的坡體，對(duì)其進(jìn)行確定，可以為設(shè)計(jì)治理方案提供方向。一般來(lái)說(shuō)，構(gòu)成滑動(dòng)面的物質(zhì)多為高嶺土、黏土或風(fēng)化嚴(yán)重的泥質(zhì)頁(yè)巖，這類(lèi)土層力學(xué)強(qiáng)度低，再加上受到擠壓作用，因次很容易出現(xiàn)滑坡。對(duì)滑動(dòng)面的確定可以采用直接觀察法和工程地質(zhì)對(duì)比法，前者是指用肉眼判別已暴露的滑動(dòng)面，對(duì)部分暴露或埋藏不深的滑動(dòng)面可通過(guò)挖掘確定滑動(dòng)面具體位置；后者是指通過(guò)鉆探、挖深及體質(zhì)實(shí)驗(yàn)，互相對(duì)比、相互驗(yàn)證，再將各項(xiàng)資料統(tǒng)一起來(lái)，在此基礎(chǔ)上與其他發(fā)生過(guò)的滑坡各情況進(jìn)行對(duì)比后，確定滑動(dòng)面及其具體位置。

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，公路滑坡治理可以采用加固方式，最為經(jīng)濟(jì)環(huán)保的就是采用削坡減載+抗滑樁方式，這種方式不僅適用性強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)上也更為節(jié)約，其利用材料強(qiáng)度和力學(xué)原理，具備極強(qiáng)的實(shí)際可操作性。使用這種方式，關(guān)鍵在于要使抗滑樁深入滑面以下的基底位置，否則，防滑樁的防滑作用將得不到充分的發(fā)揮。但總體上看，此加固方式也不是萬(wàn)能的，要減少公路滑坡的發(fā)生，更關(guān)鍵的還是在前期公路施工中，施工方要在當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)資料基礎(chǔ)上，充分分析并論證滑坡發(fā)生時(shí)的水文地質(zhì)條件，進(jìn)而設(shè)計(jì)出最經(jīng)濟(jì)安全合理的滑坡防治工程。