多雨高危滑坡區(qū)公路施工技術(shù)要點(diǎn)

李漢江

（陜西路橋集團(tuán)有限公司，陜西 西安 710000）

1 工程概況

該工程位于我國(guó)北方，是連接當(dāng)?shù)刂饕鞘械闹匾?xiàng)目，呈南北走向，沿線分布著大量鄉(xiāng)鎮(zhèn)、廠礦企業(yè)等，是主要干線公路網(wǎng)的組成部分。沿線地區(qū)海拔900～2000m，平均海拔1500m，其中K0+000—K8+500、K24+100—K28+130 路段處于平原地區(qū)。近年該公路所在區(qū)域雨水量呈現(xiàn)逐年增長(zhǎng)的趨勢(shì)，僅2019年就出現(xiàn)了三次大降雪，積雪總面積超過(guò)歷年平均值的30%，2020年區(qū)域降水達(dá)到歷史同期最高，降雨量大且較為集中。

該項(xiàng)目所在區(qū)域地質(zhì)為構(gòu)造剝蝕山地區(qū)、構(gòu)造侵蝕河谷區(qū)和山間河谷沖積平原微山區(qū)。該地域黃土有兩種較為發(fā)育，其中一種為沉積年月較早的且物理力學(xué)性質(zhì)較好的第四系中更新統(tǒng)（Q2）離石黃土，另一種為風(fēng)成堆積的第四系晚更新統(tǒng)（Q）馬蘭黃土。路線周邊第四系上更新統(tǒng)風(fēng)積層、上更新統(tǒng)全新統(tǒng)沖積洪積層和中部山區(qū)段落閃長(zhǎng)巖，起點(diǎn)段落泥巖、泥質(zhì)砂巖出露，中部山區(qū)段落閃長(zhǎng)巖川、花崗巖出露。調(diào)查區(qū)出露的前第四紀(jì)地層包括泥盆系、二疊系、保羅系。該區(qū)域存在相對(duì)頻繁的地震活動(dòng)，歷史上出現(xiàn)了多次大規(guī)模地震，6 級(jí)以上的地震記錄達(dá)11 次，8 級(jí)地震1 次。

根據(jù)當(dāng)?shù)氐卣鹁纸y(tǒng)計(jì)，該次8級(jí)大地震破壞性極大，造成地表變形帶長(zhǎng)達(dá)120km、發(fā)生了地震斷層、地震滑坡以及塌陷等情況。

2 滑坡危害分析

發(fā)生滑坡災(zāi)害必然會(huì)對(duì)公路造成損害，如擠壓公路面積，發(fā)生滾石災(zāi)害等，進(jìn)而影響行車、行人安全?；碌募舫隹谖挥诠飞喜繒r(shí)，發(fā)生滑坡就會(huì)將公路完全覆蓋，需要消耗大量人力物力清除掩蓋物，清理后還會(huì)發(fā)生上級(jí)滑體持續(xù)下滑的情況?；碌募舫隹谖挥诠废虏繒r(shí)，會(huì)造成公路和滑體共同下滑，導(dǎo)致公路徹底損壞。

除此之外，滑體會(huì)引發(fā)周邊河流堵塞，加快水位上漲，破壞路基坡腳。一旦決口，河水對(duì)下游河道岸坡造成嚴(yán)重沖刷，使下游公路因水毀而坍方，出現(xiàn)新的滑坡，威脅下游居民安全，引發(fā)大規(guī)模災(zāi)害和環(huán)境破壞。整個(gè)項(xiàng)目修復(fù)需要2～3年的時(shí)間。

該公路工程所在區(qū)交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院在2020年對(duì)于整個(gè)線路的滑坡情況進(jìn)行了徹底調(diào)查，通過(guò)拉網(wǎng)排查的方式確定了該公路沿線可能對(duì)新建公路造成滑坡威脅的區(qū)域達(dá)到47 處，主要集中在K10+480—K24+260 路段內(nèi)，長(zhǎng)度超過(guò)13km，幾乎占整條線路長(zhǎng)度的50%。

以危害程度分類并統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，較為嚴(yán)重的危害達(dá)11 處，總體長(zhǎng)度達(dá)2.2km，中等程度的危害18 處，總體長(zhǎng)度4.5km，相對(duì)較輕的危害13 處，總體長(zhǎng)度2.35km，較輕的危害2 處，總體長(zhǎng)度0.16km。

以滑坡規(guī)模分類并統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，大型滑坡達(dá)1.2km，共3 處，中型滑坡3.7km，共14 處，小型滑坡4.4km，共27 處。

3 滑坡成因分析

3.1 地層巖性

公路所在區(qū)域斜坡巖土體主要為“黃土層型”和“黃土+基巖型”，結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單。

3.1.1 黃土層型

該工程所在區(qū)域地質(zhì)相對(duì)較差，黃土松散，某些黃土內(nèi)存在一定量卵礫石土，易造成黃土層滲漏。黃土和卵礫石土接觸的區(qū)域易產(chǎn)生較大含水量的結(jié)構(gòu)面，這些區(qū)域質(zhì)地軟弱，易產(chǎn)生滑坡等危害。

3.1.2 黃土+基巖型

包括上部的黃土和下部的基巖兩部分，二者在力學(xué)強(qiáng)度上存在較大差異，基巖面上部黃土強(qiáng)度相對(duì)較弱，故二者接觸的區(qū)域易形成滑動(dòng)帶。

3.2 地形地貌

該公路所在區(qū)域?qū)儆谥械蜕絼兾g地貌，新構(gòu)造活躍，地震頻發(fā)，大規(guī)模地震和長(zhǎng)時(shí)間侵蝕形成了較大傾角的峽谷地形，坡度陡峭，滑坡角度為40～50，高差超過(guò)300m，導(dǎo)致上部土體穩(wěn)定性較差而形成滑坡。

3.3 降水和雨雪

該公路所在區(qū)域降水時(shí)間非常集中，5月～7月的降水量達(dá)到全年降水量的60%～80%，同時(shí)存在著從當(dāng)年11月至翌年3月的近5 個(gè)月的冰凍期。該區(qū)域年平均降水量接近478mm，海拔高度1750m 以上的區(qū)域降水量達(dá)810mm，雨水對(duì)坡體穩(wěn)定性造成較大影響。

3.4 地震

公路所在區(qū)域頻發(fā)地震，對(duì)坡體穩(wěn)定性造成較大影響。

3.5 人類活動(dòng)

人類生產(chǎn)生活等活動(dòng)會(huì)影響坡體穩(wěn)定性。公路所在區(qū)域存在大量公路修建養(yǎng)護(hù)工程、牧民放牧等活動(dòng)。沿線的公路修建及養(yǎng)護(hù)過(guò)程中會(huì)振動(dòng)坡體，在冬季牧民放牧沿斜坡較緩坡體形成多條踩踏小徑，形成融水集中匯流聚集帶，逐漸形成地裂縫和落水洞，大量融水沿地裂縫發(fā)生浸泡侵蝕，進(jìn)而造成斜坡體發(fā)生蠕動(dòng)變形。

該公路項(xiàng)目接近山邊進(jìn)行挖掘，某些位置的坡體坡率較為陡峭，如K14+500—K14+650 路段，易發(fā)生坡體失去支撐、在受到較強(qiáng)雨水侵蝕下產(chǎn)生裂縫和滑塌破壞等問(wèn)題。

K15+490—K15+700 路段因開挖和局部堆載造成坡體應(yīng)力狀態(tài)不穩(wěn)，在雨水侵蝕下發(fā)生滑坡。此外，公路建設(shè)過(guò)程中爆破、開挖等活動(dòng)都會(huì)造成斜坡巖土體發(fā)生強(qiáng)烈震動(dòng)而形成滑坡，尤其是公路上邊坡的滑塌破壞，會(huì)對(duì)道路的施工、運(yùn)營(yíng)造成影響。

3.6 快速發(fā)育期

受地質(zhì)條件、降雨降雪等因素影響，滑坡的出現(xiàn)具有較大的不確定性，同時(shí)滑坡危害具有地域性、群發(fā)性等特點(diǎn)。該公路所在區(qū)域的滑坡災(zāi)害呈現(xiàn)顯著的集中性，滑坡產(chǎn)生的原因基本相同，主要受降水、地震、人類活動(dòng)的影響。因?yàn)楣费鼐€造成滑坡的地形、降水條件、地震等因素具有相似性的特點(diǎn)，所以形成的滑坡演變過(guò)程表現(xiàn)出群發(fā)性、同期性等特點(diǎn)，尤其體現(xiàn)在與降雨、地震的同步性。

該項(xiàng)目受地震、降雨等因素的影響，目前滑坡區(qū)域正處在易發(fā)、多發(fā)時(shí)段。K16+420—K16+580 路段左部10～200m 范圍內(nèi)存在大量滑坡區(qū)，發(fā)育出3～5道多級(jí)新生裂縫，并且呈現(xiàn)逐年遞增的趨勢(shì)，進(jìn)而造成潛在滑坡區(qū)域不斷增加，給公路的施工及運(yùn)營(yíng)帶來(lái)危害。

4 滑坡區(qū)域公路施工存在問(wèn)題分析

近年隨著公路建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大，施工單位認(rèn)識(shí)到了滑坡問(wèn)題的嚴(yán)重性，均采取相應(yīng)措施進(jìn)行治理。但巖土工程技術(shù)專業(yè)性相對(duì)較強(qiáng)，施工涉及的內(nèi)容較多，受到檢測(cè)方法的限制，即使前期進(jìn)行了非常詳細(xì)的勘察設(shè)計(jì)，在實(shí)際施工時(shí)還會(huì)存在以下問(wèn)題：

第一，缺少完善的施工組織。沒有在最合適的時(shí)機(jī)進(jìn)行滑坡治理，造成滑坡問(wèn)題不斷擴(kuò)大，隨著滑坡的擴(kuò)大造成處理費(fèi)用不斷增加。

第二，制定施工計(jì)劃時(shí)沒有參照工程所在區(qū)域的氣候環(huán)境特點(diǎn)進(jìn)行，造成施工時(shí)受周邊環(huán)境影響，工期不斷拖延，消耗大量人力物力。

第三，高海拔區(qū)域更容易造成滑坡問(wèn)題，這些區(qū)域的公路施工難度較大，加之不同施工隊(duì)伍的專業(yè)能力參差不齊，很難進(jìn)行高質(zhì)量的施工。一旦業(yè)主單位、建設(shè)單位對(duì)其缺少有效的監(jiān)管，更無(wú)法確保良好的施工質(zhì)量，但過(guò)度管理也會(huì)造成工期的延誤，引發(fā)浪費(fèi)等問(wèn)題。

第四，施工時(shí)沒有關(guān)注巖土工程特點(diǎn)，使用現(xiàn)代化的施工管控方式，無(wú)法有效地推動(dòng)工程發(fā)展。

5 滑坡區(qū)域公路施工措施

在滑坡區(qū)公路施工過(guò)程中，需要根據(jù)工程特點(diǎn)、針對(duì)具體情況，采取治理措施，主要包括以下內(nèi)容：

第一，業(yè)主單位要對(duì)滑坡治理給予足夠的關(guān)注，遵照“早發(fā)現(xiàn)、早治理”的基本原則，在早期投入相應(yīng)的人力物力加強(qiáng)勘察設(shè)計(jì)工作力度，制定針對(duì)性不同的方案，對(duì)其進(jìn)行綜合分析，比對(duì)后，選定最合適的方案。所有設(shè)計(jì)方案都應(yīng)包含具體的工藝措施，確保加固工程措施科學(xué)性，力求花費(fèi)最小的成本在最佳時(shí)機(jī)進(jìn)行滑坡治理。情況復(fù)雜的工程應(yīng)設(shè)立滑坡治理研究專項(xiàng)費(fèi)用，以備施工過(guò)程中由于突然發(fā)生滑坡造成費(fèi)用的增加。

第二，公路工程招標(biāo)時(shí)要將承建單位的信譽(yù)、資質(zhì)、施工企業(yè)經(jīng)驗(yàn)是否豐富等作為重要參考信息，避免施工時(shí)出現(xiàn)違規(guī)問(wèn)題，確保工程質(zhì)量、工期的同時(shí)，控制投資費(fèi)用。

第三，施工現(xiàn)場(chǎng)成立專門的滑坡治理指揮小組，關(guān)鍵性問(wèn)題要及時(shí)上報(bào)主管機(jī)構(gòu)，其他問(wèn)題，如施工組織、設(shè)計(jì)變更、質(zhì)量監(jiān)控和動(dòng)態(tài)等都在施工現(xiàn)場(chǎng)分析解決，減少無(wú)謂的費(fèi)用投入，確?；轮卫淼捻樌麑?shí)施。

第四，針對(duì)滑坡治理制定較為詳盡的施工方案?，F(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)對(duì)各工序進(jìn)行嚴(yán)格管控，有針對(duì)性地采取不同措施，如分級(jí)開挖與加固、部分路段跳槽開挖、分段加固處理、對(duì)路塹頂部和邊坡坡腳進(jìn)行預(yù)加固等措施進(jìn)行加固，減小開挖斷面，防止邊坡長(zhǎng)期裸露變質(zhì)。對(duì)各分項(xiàng)工程交叉作業(yè)的工序進(jìn)行合理安排，確保各個(gè)工序順利施工，提升施工作業(yè)的安全性。需要注意的是，在支擋結(jié)構(gòu)施工時(shí)，要提升管控力度，根據(jù)支擋結(jié)構(gòu)具體情況制定工序和施工方法。

公路工程規(guī)模大，施工周期長(zhǎng)，經(jīng)歷不同季節(jié)、適應(yīng)各種自然條件。針對(duì)不同季節(jié)施工應(yīng)參考不同技術(shù)要求，加強(qiáng)季節(jié)性控制。盡可能在旱季進(jìn)行滑坡治理，確保在雨季來(lái)臨之前完成全部滑坡治理工作。除此之外，要根據(jù)相應(yīng)技術(shù)規(guī)范制定出針對(duì)雨季、冬季的施工方案。

第五，公路工程施工過(guò)程中要采取動(dòng)態(tài)化設(shè)計(jì)的施工方式，采用信息化技術(shù)手段進(jìn)行施工技術(shù)升級(jí)管控，全面、系統(tǒng)地收集施工信息，進(jìn)行分析判定，以此為基礎(chǔ)調(diào)整和優(yōu)化施工實(shí)施計(jì)劃，保證采取的方案始終處于合理狀態(tài)?；轮卫磉^(guò)程中，信息化施工主要是指以所在區(qū)域地質(zhì)水文資料、滑坡動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，確定滑坡涉及的規(guī)模和范圍，明確滑坡屬性，對(duì)滑坡發(fā)展進(jìn)行預(yù)判。按照一定時(shí)間段滑坡變形的監(jiān)測(cè)結(jié)果預(yù)判滑體在不同發(fā)育階段的變形情況，針對(duì)不同階段制定治理方法，確保所采用方式方法合理有效性，防止出現(xiàn)滑坡。

對(duì)滑坡進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注以下幾個(gè)方面內(nèi)容：

第一，加強(qiáng)地表變形的檢測(cè)，重點(diǎn)在于地表裂縫、坡體位移、地面傾斜等方面的內(nèi)容，主要采用“簡(jiǎn)易檢測(cè)”和“精密檢測(cè)”兩種方式。

第二，加強(qiáng)地下變形的檢測(cè)，指利用測(cè)斜儀實(shí)施深孔測(cè)斜，明確不同深度范圍內(nèi)變形情況。

第三，加強(qiáng)抗滑樁受力的檢測(cè)，在抗滑樁背部設(shè)置土壓力盒，獲取樁身的受力情況，同時(shí)在樁內(nèi)部設(shè)置鋼筋計(jì)來(lái)對(duì)樁身受力實(shí)施檢測(cè)。

第四，加強(qiáng)錨索預(yù)應(yīng)力的檢測(cè)，在錨具和鋼墊板間設(shè)置錨索測(cè)力計(jì)，對(duì)錨索預(yù)應(yīng)力實(shí)施檢測(cè)，獲取預(yù)應(yīng)力損失。

第五，加強(qiáng)錨索框架受力的檢測(cè)，對(duì)框架內(nèi)力進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)在框架底部埋設(shè)土壓力盒對(duì)框架實(shí)施檢測(cè)。以檢測(cè)結(jié)果為基礎(chǔ)對(duì)設(shè)計(jì)和施工方案進(jìn)行優(yōu)化，從而最大程度地確保工程的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，滑坡是斜坡巖土體沿著貫通的剪切破壞面所發(fā)生的滑移地質(zhì)現(xiàn)象，其廣泛發(fā)生在山地、高原及丘陵地區(qū)，是阻礙山區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要自然災(zāi)害。盡管多雨高?；聟^(qū)通常不會(huì)建設(shè)公路，若必須建設(shè)，就需要在前期各項(xiàng)工作中加強(qiáng)對(duì)滑坡治理的重視，并在施工中嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)防護(hù)措施，切實(shí)加強(qiáng)施工管理，在確保公路施工順利完成的同時(shí)，將其對(duì)環(huán)境等造成的負(fù)面影響降至最低，并在各類防護(hù)措施的支持下，保證邊坡安全，避免滑坡災(zāi)害的發(fā)生。