洛三高速公路吉家河滑坡治理工程措施研究

摘 要:以洛三高速公路吉家河滑坡治理為研究對象，首先從吉家河滑坡體地質背景和地形地層條件等方面，分析了滑坡體的基本地質條件#65377;然后在削荷減載降重為主，支擋#65380;排水為輔的原則指導下進行了開挖方案設計，提出應用三維植被網植草#65380;噴混植草#65380;客土噴播等先進護坡技術，以倡導我國高速公路建設盡快走上“生態高速”的道路#65377;關鍵詞:洛三高速公路;吉家河;滑坡治理;

1 洛三高速公路吉家河滑坡基本地質背景概況

吉家河滑坡所在區域屬蠟山余脈的低山丘陵區#65377;區內溝谷縱橫#65380;岸坡陡立，地形起伏較大，黃土源#65380;梁等地貌形態交錯分布#65377;常年有水的吉家河大致自西向東通過本區，河谷開闊，呈不對稱的“U”型，并發育有1#65380;11級階地#65377;

吉家河滑坡所在區域內構造簡單，地層穩定，主要分布有Q2及Q3黃土，Q2黃土中存在垂直裂隙與網紋狀裂隙，由于大面積黃土覆蓋，未發現有斷層等構造形跡出現#65377;出露地層除河谷中有少量的Q4砂礫石及黃土外，在河床附近有零星出露的第三系(N)灰綠色粘土巖#65377;

吉家河滑坡所在區域地下水埋藏較深，主要受大氣降水及南部山體地下水的補給，吉家河為本區地下水排泄基準面#65377;

從區域構造上看，本區位于秦嶺東西向構造帶，祁呂賀山字型東翼邊緣及太行山新華夏構造系等三大構造體系的交接地帶#65377;區內地震活動較弱，無中強震活動#65377;本區地震動峰值加速度介于0.05～0.15g，地震動反應譜特征周期為0.45s，相當于地震基本烈度介于VI ～V度，建議采用V度為地震基本烈度，地震動峰值加速度取0.10g#65377;

2 洛三高速公路吉家河滑坡開挖方案設計

吉家河滑坡體為推移式滑坡，在地震力或其它作用力的作用下，上部土體重量是推動滑體再次滑動的一重要因素#65377;另外，隨著大型土方施工機械的普及應用，土方施工的成本越來越低，挖方的價格遠遠低于污工和混凝土工程，且挖方速度極快，這種整治方案具有最節省工程投資#65380;拄術要求低#65380;工期短#65380;施工最為便利#65380;滑坡治理一勞永逸#65380;開挖土料可作為路基填筑料使用#65380;削坡造田，把“除害”與“興利”有機結合在一起等八大優點#65377;因此，削荷減重的“挖”方案，為吉家河滑坡體治理的首選方案. 

擬定開挖高程是削荷減重的“挖”方案的重要工作，開挖高程過低，造成挖方量過大#65380;安全系數過高，勢必加大投入，造成浪費;開挖高程過高，削荷減重不夠，安全系數不符合要求，達不到治理的目的#65377;

按照開挖高程585m考慮進行水平開挖(見圖1)，是基于上述的幾個方面認真考慮的，由地形圖可知，高程585m等高線走向與高速公路路線方向基本一致，且無陡坎深切，挖過后該平面整齊美觀，可以新增45畝整齊的農田，從此高程開挖，挖方量為33萬立方米，估計可能會滿足穩定性要求#65377;為了解開挖后吉家河滑坡體的穩定性，采用前述兩種物理模型#65380;五種計算方法對開挖高程585m以上滑體后剩余滑體的穩定性進行了計算，計算結果見表1:

由表1可以看出，滑坡體穩定性較開挖前提高20-50%#65377;滑體開挖后，自然狀態下，由塊體折線模型計算得出的穩定系數大于1.25，由似圓弧條分法計算得出的穩定系數接近1.25;七度地震(取0.1 g)條件下，滑坡體安全系數均大于1.10#65377;由前面的分析，塊體折線模型計算得出的結果更符合實際，由計算結果看，應該認為己經滿足規范的要求#65377;另外，考慮到計算時C，φ值的偏安全選取，滑坡體施工后排水設施的疏干排水作用，并參考《港口工程技術規范》(1987，第五篇地基)中給出了抗滑穩定安全系數和土的強度指標配合應用的規定(快剪情況下Fs取1.10～1.20)，完全有理由認為從585m高程開挖后的滑體穩定性滿足施工和安全運營的要求，并稍有余地.而且事實也是如此，經過施工期及1年多的運營的考驗和觀察，完全達到了滿足施工和安全運營的要求#65377;

滑體開挖后，在原滑坡后緣又形成了一個新的人工邊坡，因此，后緣邊坡應按1: 0.75的坡角成坡，每7m高設置2m寬的護道，護道上及人工邊坡上要進行綠化進行防護#65377;

開挖時應注意以下幾方面的問題:

(1)開挖前必須做好臨時排水設施，避免雨水進入滑坡體及滲入滑帶#65377;

(2)嚴禁先挖坡腳，以免坡頂開裂變形，必須從上往下開挖#65377;

(3)應采取少挖多護或挖了就護，削荷減重必須和防護相結合，否則勢必遭致失敗#65377;

(4)施工中加強觀察，尤其雨后施工前必須認真觀察，必要時可設觀測點#65377;

3 路基邊坡防護體系分類

路基邊坡防護的方法，一般可分為植物防護#65380;污工防護和綜合防護三類#65377;路基邊坡防護分類體系如圖2所示#65377;

植物對邊坡土體的防護主要是通過以下幾個方面來實現:(1)植物以自己的繁密枝葉來消弱雨滴動能達到對邊坡土體的屏蔽#65377;而且通過枝葉吸附降落到其上的降水，并以物理蒸發形式返回到大氣中，從而消弱了邊坡表面的徑流生成量#65377;(2)植物的新陳代謝及更新換代為邊坡土質提供大量的有機質，有機質一方面提高了邊坡土體的滲透性能，另外也提高了土體的團粒性能，從而改善了邊坡土體的侵蝕性#65377;(3)植物根系的分布起到了對土體“加筋”作用，有效提高了土體抗剪切能力#65377;(4)植物的枯枝落葉及莖干本身提高了邊坡表面的粗造系數，因此，減緩了徑流動能#65377;

4 洛三高速公路吉家河滑坡邊坡防護措施

為了研究護坡措施，本文通過廣泛調研，參考了國內外邊坡防護的方法和技術，認為三維植被網植草#65380;噴混植草#65380;客土噴播等先進技術值得在高速公路建設項目中嘗試和推廣#65377;

(1)三維植被網植草#65377;三維植被網植草技術是一種固土防沖刷的植草技術，近年來逐漸開始在高速公路中推廣使用，它將一種帶有突出網包的多層聚合物網固定在邊坡上，在網包中敷土植草#65377;三維植被網從功能上分為抗拉纖維層和固土網包兩個部分，根據其抗拉能力和固土能力的不同又分為2~5層網.其中薄層應用于下邊坡，厚層應用于上邊坡#65377;該技術對于設計穩定的上下邊坡，特別是土質貧瘩的上邊坡和土石混填的下邊坡可以起到固土防沖刷并改善植草質量的良好效果#65377;由于比較經濟，故可以在一定程度上取代部分拱型截水骨架植草#65377;

(2)噴混植草#65377;噴混植草是一種含草種的有機質混合物噴射在巖土邊坡面上來達到既防護邊坡又恢復植被的邊坡處理方法#65377;對于巖石裸露的邊坡，為了避免邊坡進一步風化，常采用掛網噴混凝土或漿砌片石護坡或護面墻的方式#65377;噴混植草則是一項可以取代這些方法的新技術#65377;對于邊坡穩定性不足者，首先在坡面上打設錨桿并掛鍍鋅編織鐵絲網起到穩定坡面的作用，然后將由粘土#65380;谷殼#65380;鋸末#65380;水泥#65380;復合肥以及草木種籽等通過一定配方拌合的混合物噴射在邊坡上，噴射厚度一般為0.06~0.1m，視坡率和坡面的破碎程度而定#65377;對于邊坡比較穩定者則可以直接在開挖坡面上噴射混合物#65377;一段時間之后，巖石坡面上就會逐漸形成草木結合的植被綠化#65377;在該技術中，混合物配方是成功實施的關鍵#65377;良好的配方能夠在陡于1: 0.75的邊坡上達到既具備一定的強度保護坡面和低抗雨水沖刷能力，又具有足夠的孔隙率和肥力以保證植物生長的效果#65377;

(3)客土噴播#65377;客土噴播技術是一種改善邊坡植生環境，促進植物生長，從而在普通條件下無法綠化或綠化效果差的邊坡上實現草灌結合#65380;立體綠化#65380;恢復自然植被的新技術#65377;該技術將由草木種子#65380;土壤#65380;土壤改良劑#65380;團粒劑#65380;保水劑以及肥料等通過精心配方后噴射到邊坡上以達到改善邊坡植生環境，促進植物生長的目的#65377;種子配方也是該技術的特點之一#65377;通過將多種草種和樹種按一定配方混合播種可以起到草灌結合#65380;互為補充，先期綠化和后期綠化兼顧，最后實現立體綠化的效果#65377;客土噴播技術則可根據地質和氣候的差異調整配方，從而具有廣泛的適應性，可以實現從土質邊坡到巖石邊坡的綠化#65377;

上述三種綠化方式經濟性同漿砌片石護面(厚0.3～0.5m#65380;200元/m²)#65380;掛網噴鹼(厚0.08 m， 130元/m²²)等常用護坡方式相比，單價要低40~80%#65377;

三維植被網植草是一種固土防沖刷的植草技術，適用于穩定的土質邊坡，它造價低，每平方僅20元左右，且易維護，保水性能也好#65377;噴混植草適用于不穩定的邊坡防護，配合掛網噴錨技術，既達到穩定邊坡的作用，又改善了環境，但施工工藝復雜，造價偏高#65377;客土噴播則更適宜用于高陡#65380;不易施工的天然邊坡#65377;

根據本項目的具體情況及三種防護形式的適用性和經濟性，決定采用三維植被網植草進行滑坡體開挖后形成的新的人工邊坡的防護措施，經過近半年的運行，不僅技術上可行，而且經濟性明顯，更重要的是它符合國際高速公路環保護坡潮流——“生態高速”的理念#65377;

參考文獻

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