黃大公路處山體滑坡處治方案比選

【摘 要】山體滑坡處治方案主要取決于該山體地層的巖土性質、水文地質條件、荷載的特性、使用要求、材料供應及施工技術條件等因素。方案選擇的原則是：使用上安全可靠、施工技術上簡便可行、經濟上合理。因此，應考慮多個不同處治方案，通過安全性、技術性、經濟性比較，從中確定最優的設計方案。

【關鍵詞】滑坡；處治；方案；比選

引言

公路在穿越不同地形地貌時，特別是山區公路，不可避免碰到不同的山體病害。對于滑坡，由于是在一定的地形地質條件下，受地下水活動、河流沖刷、人工切坡、人工填筑、地震活動等因素的影響，使斜坡上的大量土體或巖體在重力作用下，沿地層中的某一軟弱面（或帶）作整體的、緩慢的、間歇性的滑動。在設計防護方案時，必須因地制宜，在充分了解巖土性質、地質構造、氣象水文等情況下，根據防護的需要程度，在經濟合理、使用安全可靠、施工簡便上，設計出一次根治安全問題的處治方案。絕對不能教科書式的照搬照抄，造成“防而不護”，嚴重威脅通車后的交通安全。本文主要討論衢州市柯城區黃大公路山體滑坡原因分析，通過對不同的處治方案優缺點比選，最后確定最佳處治方案。

1 工程水文地質概況

黃大公路地處亞熱帶季風氣候區，3月中旬至4月中旬為春雨期，4月中旬至7月中旬進入梅汛期，常有大雨和暴雨；7月中旬至10月中旬為臺汛期，受臺風暴雨影響。10月中旬至次年3月受大陸氣壓控制，雨雪天氣常發生在12月至次年2月。

該公路K11處右側為山丘地貌，原始地形坡度約45°，植被主要為毛竹及灌木等。周邊出露地層主要為中生界侏羅系上統黃尖組一段（J3h1)晶悄凝灰巖和第四系松散層（Q）。2010年4月切方爆破開挖后，刷坡坡頂有大石塊滾落，在5-7月雨季中，多次雨后同一缺口處發生塌方，坡體下部出現滑塌面積約為18×15m2的缺口，塌方多為土石混合體。2010年12月發現山體整體下滑，滑動面在高約60m處，縱向裂縫長約85m，最寬處約0.5m，最大下滑高度約0.4m。為此，勘探單位對該滑坡體進行了詳細勘察，共布置4個鉆孔，如圖1，各孔情況如下：

離塌方坡口最近的1號孔，表層0.6m為粉質粘土，0.6～10.6m為含粘性土碎石，10.6～11.2m為強風化凝灰巖，11.2～17.8m為中風化凝灰巖；

靠近裂縫處的2號孔，0～4m為含粘性土碎石，4～6.7m為強風化凝灰巖，6.7～17m為中風化凝灰巖；

靠近裂縫處3號孔，表層0.6m質粘土，0.6～6.9m為含粘性土碎石，6.9～7.8m為強風化凝灰巖，7.8～15.9m為中風化凝灰巖；

離塌方坡口4號孔，表層2.2m為粉質粘土，2.2～3.8m為含粘性土碎石，3.8～4.7m為強風化凝灰巖，4.7～27.9m為中風化凝灰巖，其中19.45～23.3m處為全風化凝灰巖夾層；

圖1 黃大公路滑動體地形圖及勘探布置點

該邊坡主要受地表水、滲入水及裂隙水的影響。

2 滑坡處治方案的設計與比選

2.1 邊坡特征

2.1.1 該滑坡體主要為土質邊坡，上部為第四系松散層，主要堆積物為碎石土。

2.1.2 坡腳見強風化晶屑凝灰巖出露于地表，坡腳穩定性較好。

2.1.3 該邊坡坡度較陡，高度較大；邊坡頂部松散土層較厚，結構松散，粘聚力小，下伏基巖強風化風化較強，節理裂隙發育，完整性較差。勘察施工期間，該邊坡又發生兩次小規模下滑坍塌，滑塌面上緣延伸約5米，故現狀穩定性較差。

2.2 邊坡成因機理分析

2.2.1 開挖后邊坡坡度較陡，達40°以上，同時邊坡臨空面較大；

2.2.2 邊坡頂部松散土層較厚，結構松散，粘聚力小，下伏基巖強風化層風化較強，節理裂隙發育，完整性較差；工程施工對坡體的擾動及邊坡臨空面，破壞了斜坡的原始應力平衡狀態；

2.2.3 下伏基巖基本為不透水層，雨水通過第四系等松散巖土體及結構面等滲至較完整基巖面沿其滲流，形成滑動面；常年累月的降雨，地表水不斷滲入，巖土體重量增加，下滑力增大，粘聚力、內摩擦角降低，抗滑力變小，最終導致邊坡失穩，從而引發滑坡（或崩塌）。

2.3 公路邊坡防護設計的主要原則

2.3.1 安全第一，質量保證

2.3.2 考慮地理環境，因地制宜

2.3.3 多層防護相結合，防護措施相協調

2.3.4 剛性結構與柔性結構相結合

2.3.5 發展生態型防護，注重景觀設計

2.3.6 全過程動態設計

2.4 滑坡體多處治方案設計

邊坡防護加固工程設計主要是基于抑制路塹邊坡各種變形和破壞的可能性設計防護加固工程措施，包括坡面變形防護、淺表層變形防護、塊體變形防護、深部變形防護、坡腳應力集中防護和地表地下水的引排處理等，采用山體卸載、刷緩邊坡、多臺階、砼噴護、掛網錨噴、網格骨架、預應力錨桿框架和十字面板等墩墊、支腳設樁或墻等支擋結構、高強度鋼絲網罩等一種或多種邊護防護組合，具體取決于各種不同的地理環境。

根據山體滑坡體的實際地質、路線地表情況、地質水文等條件，提供三種適合處治目前滑坡體的方案：

方案一：挖除已滑動的碎石土，范圍上至裂縫帶土石交界處，下至強風化凝灰巖層，并設分級碎落臺，碎落臺寬度為2m。兩側按1：1.5刷除碎石土，滑動的碎石土清除到位后，邊坡采用TBS復綠防護，坡腳設H=4m的護面墻，坡頂削坡邊界外5m左右設置截水溝。該方案需征地10畝（不包括棄方用地），主要工程量：挖方約13000m3；護面墻200m3，TBS邊坡防護約5000m2，工程造價約168萬元。

方案二：將該段進行改線，增加2個S型曲線，改線后路線向左外偏移3.1m，路基寬6.5m，路基右側設3m高擋墻防護，減少邊坡滑塌給行車安全帶來的危險，原滑塌邊坡不作處理。改線段長163m，主要工程量：征地0.75畝，填方1300m3，擋墻1215m3，工程造價約26萬元。

方案三：做抗滑樁的方案，由于上邊坡已失穩滑塌且現已開挖的路基邊坡太高，臨空面較大的情況下，經計算此滑動碎石土的下滑力達1723.27KN，起碼需要4根較大斷面（2.5*3.5m）較高的抗滑樁才可以抵擋上邊坡碎石土的下滑，造價約75萬元。

2.5 黃大公路滑坡處治方案比選

三種處治方案的優缺點如下表：

方案類型優點缺點

方案一卸載+TBS復綠+坡腳護面墻施工工藝簡單，工期較短，且能一次根治、不留后患。

綠化恢復生態景觀和水土保持。

卸載工期短，完畢后可恢復車輛通行。施工便道難度大，挖機需在陡峭山坡上修筑百米長的便道；

征地多，還需考慮棄方用地。

施工周期較長。

工程造價相對較高。

方案二改線總體造價低；

主要增加擋墻砌筑，施工周期短。

技術方案簡單。

征地少。未完全根治安全隱患，失穩邊坡還存在碎石下落的安全隱患，影響通車后的交通安全。

左側路基80m長平均高7m擋墻在左下陡坡上，基礎埋置深度很深，施工難度大，工程質量難保證；

路基右側擋墻施工時，上邊坡碎石土隨時有可能滑塌，存在施工安全。

通車后可能還須治理滑坡體，增加投資。

方案三抗滑樁征地少

造價較方案一低

施工周期短滑坡體不穩定，而打樁施工擾動大，施工難度大，存在施工中的安全風險；

抗滑樁施工完成后，隨著時間的延長，局部山體坡面可能會出現崩塌

存在同方案二同類的安全隱患。

3 方案最終確定

邊坡的穩定與經濟之間是一種合理的技術經濟平衡，根據“安全可靠、一次根治、不留后患“的原則力求方案可行。經專家組討論并同意采納方案一，鑒于以下因素考慮:

3.1 安全始終在第一位，方案一滑動體載卸后，可一次性消除安全隱患，解除百姓出行、施工方安全投入及各方安全生產壓力；

3.2 方案二、方案三運營后的安全風險大，增加安全投入；

3.3 由于人工、材料的上漲，運營后養護難度大，且安全隱患整治費用投入也相當可觀，；

3.4 方案二，改線方案，路線左下陡坡上砌筑擋墻， 路基存在穩定性問題；

3.5 方案三，抗滑樁對正在活動的滑坡打樁阻滑，本身也存在施工安全隱患，可能會因施工擾動而引起滑動，且抗滑樁深度和樁徑需詳細研究。

3.6 六、方案一雖較方案二、方案三高，但總體造價不高，在業主承受范圍內。

4 結論

在公路地質病害的治理中，要重視多方案比選，重視工程經驗與理論分析緊密結合、相互驗證，每一種方案都有各自的優缺點，既要考慮經濟又要考慮治理的效果，方案設計要深入了解滑坡的性質，根據滑坡體附近的地形、地貌、地質結構、巖性、水文地質以及滑坡的成因、類型、滑坡特征和規模等，然后結合實際情況，選擇經濟、合理、有效的治理方案。總之，病害治理要有大局觀，力爭做到使用上安全可靠、施工技術上簡便可行、經濟上合理，堅持“一次根治、不留后患”的原則。

參考文獻：

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