復(fù)雜地質(zhì)公路滑坡與處治設(shè)計(jì)

李成強(qiáng)，周科，陳濤

（貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院股份有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550081）

1 滑坡區(qū)工程地質(zhì)條件

1.1 地形地貌與水文氣候

滑坡區(qū)為侵蝕型低中山地形，區(qū)域西部和東南部分布溪溝，兩溪溝均向南西徑流后匯入樂(lè)旺河。西部和東南部溪溝下游段其豐水期流量分別為10.0L/s、20.0L/s，豐枯季變化較大，枯季干涸。

場(chǎng)區(qū)屬于亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候。年平均氣溫15.3℃，一月平均氣溫4.9℃，七月平均氣溫24.0℃，最高氣溫39.4℃，最低氣溫-7.8℃。年平均降雨量1248mm，且多集中在每年5～8 月，占年平均降雨量60%左右，日最大降雨量243.8mm。根據(jù)氣象局提供資料顯示：2021 年5 月2 日至7 月28 日，累計(jì)降雨量為632.2 毫米。降雨日數(shù)42 天，晴熱少雨日數(shù)46 天。期間主要出現(xiàn)2 次強(qiáng)降雨過(guò)程，分別為5 月22 日夜間降雨（累計(jì)降雨44.7mm）、6 月26 日至7 月2 日持續(xù)性強(qiáng)降雨（累計(jì)降雨252.3mm）。

1.2 地質(zhì)構(gòu)造與地層巖性

場(chǎng)區(qū)地處貴陽(yáng)復(fù)雜構(gòu)造變形區(qū)，巖層產(chǎn)狀為單斜坡構(gòu)造，產(chǎn)狀300°∠13°。

根據(jù)鉆探等相關(guān)地質(zhì)勘察資料，覆蓋層為殘坡積層（Qel+dl）含碎石粉質(zhì)粘土：灰褐、松散狀，一般厚0～7.0m；粉質(zhì)粘土夾塊石：灰褐、黃褐色，塊石成分以灰?guī)r、白云巖為主，塊徑0.2～2.0m，一般厚3.0～5.0m；基巖為寒武系下統(tǒng)牛蹄塘-明心寺組（∈1n+m）粉砂質(zhì)泥巖夾炭質(zhì)泥巖。

1.3 水文地質(zhì)條件

滑坡區(qū)場(chǎng)地地表水發(fā)育，以兩側(cè)山脊為界呈一個(gè)匯水面，坡面水多呈散流狀向地勢(shì)低洼處匯集后匯于谷底現(xiàn)有排水溝內(nèi)排泄。根據(jù)調(diào)繪結(jié)果，泉點(diǎn)S2 位于K11+472 右側(cè)50m 處，調(diào)查期間流量Q=0.2～0.5L/s，調(diào)訪最大流量Q=3.0L/s。根據(jù)鉆孔水位測(cè)量，受地形制約，場(chǎng)地水力梯度較大，無(wú)統(tǒng)一的潛水面，其水位受降雨影響較大，豐水期水位埋藏較淺，枯水期埋藏較深。

2 公路滑坡變形破壞特征

2.1 滑坡位置及規(guī)模

滑坡后緣位于K11+260～K11+480 右側(cè)約170.0m；滑坡前緣位于路線左側(cè)約60m 原國(guó)道G354 處，前后緣高差約62m。該滑坡體長(zhǎng)約250m，寬約150m，滑坡面積約24641 m2，厚度9.0～11.0m，滑坡體積約24 萬(wàn)m3，為中型滑坡。

2.2 滑坡變形破壞特征

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)繪及測(cè)量發(fā)現(xiàn)，滑坡主滑方向180°?；卵刂骰较蜷L(zhǎng)250m，橫向最大寬度150m，滑坡前后緣高差62m，平面上呈“圈椅狀”。后緣裂縫寬3cm，延伸長(zhǎng)度30m，見(jiàn)下沉現(xiàn)象；坡體上有多處裂縫，滑坡左側(cè)邊緣沉降錯(cuò)位明顯，最大錯(cuò)臺(tái)高度0.3m，縫寬0.1～0.3m，裂縫深度1.0m；滑坡中部橫向裂縫，最大縫寬20cm，下挫0.3～0.5m，測(cè)量深度約1.2m，兩側(cè)延展長(zhǎng)約150m；滑坡前緣最初位于邊坡開(kāi)挖坡腳處，滑坡發(fā)生后40 天左右（7 月中旬）采取在滑坡前緣進(jìn)行反壓措施，前緣耕地和房屋開(kāi)裂變形。

2.3 滑坡滑體物質(zhì)組成

滑體厚度9.0～11.0m，主要由強(qiáng)風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖夾炭質(zhì)泥巖、含碎石粉質(zhì)粘土及粘土夾塊石組成。

2.4 滑帶（面）特征

據(jù)深部位移監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，滑坡上部JCK2 孔口自2021年8 月11 日以來(lái)累積位移量為8.27mm，滑坡中前部JCK1 孔口在2021 年9 月13 日降大雨后，次日監(jiān)測(cè)位移量為7.01mm，在距孔口16.5m 處有滑動(dòng)面。綜合分析，該滑坡屬中型-淺層牽引式滑坡?；禄嫖挥陲L(fēng)化分界面處，主滑動(dòng)面埋深9.0～11.0m。

圖1 JCK1 位移-時(shí)間（速率）變化曲線

圖2 JCK2 位移－時(shí)間（速率）變化曲線

2.5 滑床特征

滑床主要為強(qiáng)風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖夾炭質(zhì)泥巖（強(qiáng)風(fēng)化界線），局部為含碎石粉質(zhì)粘土和粘土夾塊石。

3 公路滑坡變形破壞機(jī)理分析

3.1 綜合滑坡發(fā)生山體變形破壞主要因素：

（1）地形地貌?；聟^(qū)位于斜坡上，自然坡度為10°～15°，前緣和后緣地形高差約27m，前緣開(kāi)闊，整體呈下陡中緩上陡，為滑坡產(chǎn)生了有利的地形條件。

（2）地層巖性?；聟^(qū)土層為含碎石粉質(zhì)粘土、粘土夾塊石，厚度為3.0～5.0m，強(qiáng)風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖夾炭質(zhì)泥巖為易滑巖組，遇水易軟化，使巖體物理力學(xué)指標(biāo)和穩(wěn)定性進(jìn)一步降低。

（3）水的作用。雨季5-7 月累計(jì)降雨量為632.2mm，降雨過(guò)程持續(xù)性長(zhǎng)，自然斜坡巖土體在強(qiáng)降雨及連續(xù)降雨作用下，低洼的地形使降雨快速入滲，使坡體下滑力增大，抗滑力急劇減小，穩(wěn)定性急劇降低。

（4）人為因素?；轮胁抗放詾楫?dāng)?shù)鼐用裥藿ǚ课輹r(shí)進(jìn)行了開(kāi)挖平場(chǎng)，且棄土直接堆置在坡體，致使局部形成積水區(qū)域，雨水直接向坡體下滲，棄土使公路邊溝堵塞排水不暢，導(dǎo)致地表水直接沖刷坡體。

3.2 滑坡穩(wěn)定性分析

根據(jù)監(jiān)測(cè)成果，滑坡初期處于蠕動(dòng)變形階段，后期對(duì)坡腳反壓后現(xiàn)處于基本穩(wěn)定狀態(tài)。結(jié)合滑坡山體變形跡象，采用GEO5 軟件對(duì)典型斷面進(jìn)行計(jì)算分析，其中剩余下滑力按不平衡推力法（隱式）計(jì)算，結(jié)果如表1所列。

表1 剩余下滑力計(jì)算結(jié)果

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，滑坡計(jì)算穩(wěn)定性系數(shù)小于安全系數(shù)控制標(biāo)準(zhǔn)，要采取必要的工程措施才能保證滑坡的穩(wěn)定性。

4 處治設(shè)計(jì)方案比選

通過(guò)對(duì)滑坡變形破壞機(jī)理綜合計(jì)算和分析，擬定的處理方案為2 個(gè)：

4.1 方案一：抗滑樁+錨索框架植草+錨桿掛網(wǎng)噴射砼+放坡

具體處治治理措施：第一級(jí)邊坡采用1:0.75 放坡后內(nèi)側(cè)采用長(zhǎng)18～20m 的直徑2m 圓樁抗滑樁固腳，外側(cè)坡面用實(shí)體護(hù)面墻封閉，第二～級(jí)邊坡按照1:1～1:1.5放坡后采用錨索框架植草結(jié)合錨桿掛網(wǎng)噴射砼防護(hù)，對(duì)滑坡后緣裂縫用水泥砂漿進(jìn)行封堵，治理方案總金額約為673.59 萬(wàn)元。

4.2 方案二：改線方案

具體處治治理措施：山體滑坡變形后，為了減緩變形，坡腳進(jìn)行了反壓回填?？紤]路線的平面、縱面指標(biāo)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，將該段平面往左側(cè)調(diào)整。改線后路線長(zhǎng)度較原設(shè)計(jì)增長(zhǎng)86.633m，但平面指標(biāo)有所降低，最小圓曲線半徑由原設(shè)計(jì)125m 調(diào)整為65m，縱坡由原設(shè)計(jì)最大-5.503%調(diào)整為-6.2%，平縱指標(biāo)仍滿足國(guó)道二級(jí)公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形條件，在路線左側(cè)設(shè)置10m 高路肩墻，路肩墻基底設(shè)置3-4 排φ108mm 鋼管樁注漿加固基礎(chǔ)、鋼管樁長(zhǎng)12—15m 橫、縱向間距為1m，鋼管內(nèi)插入3 根φ25 鋼筋增加抗剪，鋼管樁頂設(shè)置100cm 橫系梁連接為一體，橫系梁澆筑時(shí)預(yù)埋φ25 鋼筋增加與路肩墻連接，鋼筋橫向間距0.5m，縱向間距1m，并預(yù)留路肩墻基底所需橫坡。治理方案總金額約為723.10 萬(wàn)元。

綜合比較，改線方案總投資增加金額較多，但建安費(fèi)增加較少；且改線方案主要為在滑坡前緣填土，起反壓作用，同時(shí)減少處治時(shí)間，推薦改線方案。

5 結(jié)語(yǔ)

本文以復(fù)雜地質(zhì)公路滑坡勘察設(shè)計(jì)和治理的工程實(shí)例，通過(guò)對(duì)公路滑坡變形破壞機(jī)理分析和滑坡處治設(shè)計(jì)方案比選，采取安全、經(jīng)濟(jì)、可行、環(huán)保的原則綜合治理措施，保證公路滑坡處治穩(wěn)定。