公路滑坡成因分析及治理措施

靳亞峰

（四川省交通運輸廳交通勘察設計研究院，四川 成都 610000）

引言

邊坡是自然或人工形成的斜坡，是人類工程活動中最基本的地質環境之一，也是工程建設中最常見的工程形式。隨著我國公路建設的快速發展，經常要開挖大量邊坡，邊坡的開挖破壞了原有的植被覆蓋層，導致邊坡的不穩定，出現大量的次生裸地以及嚴重的水土流失現象，加劇了生態系統的退化。如何對邊坡進行綜合處治正受到工程技術人員的重視。邊坡綜合防護設計是公路設計的重要內容之一，需根據自然邊坡的穩定狀況、地質條件(地層巖性、地質構造、坡體結構、巖體結構、水文地質條件、風化程度等)和人為改造的程度(開挖深度、坡形、坡率等)、材料來源及邊坡的穩定性等情況進行綜合考慮，因地制宜地選擇實用、合理、經濟、美觀的防護措施，同時要達到與周圍環境相協調，保持生態環境相對平衡，美化公路的目的。

1 工程概況

某公路K37+250～K37+550段通過地段為潛在滑坡，路基以半填半挖的形式通過，路線中線的最大挖深為16m，右側最大邊坡高近30m。路線設計按普通邊坡進行坡面防護，邊坡開挖后，適逢當地雨季，遇強降雨引起邊坡失穩，誘發潛在滑坡滑動變形。下滑體寬140m，長80m，上窄下寬，滑體下滑后在后緣形成高8m的后壁，前緣向外推移擠出近20m，將路基掩埋。滑坡體具兩層滑帶，淺層滑帶最大埋深18m，深層滑帶最大埋深24m，淺層滑坡體已復活變形，深層處于穩定狀態。

2 工程地質條件

2.1 地形地貌

工程處于一山脈南坡緩坡帶，與主峰高差達千余米，受高山小氣候影響，大氣降水相對較多。公路從一小山包前部通過，屬中低山侵蝕地貌，海拔近2000m，坡面總體走向NW30°，地表自然坡度為 25°～35°，坡面上植被較發育，主要為灌木及雜草。

2.2 地層巖性

滑坡區出露的地層主要為上第三系砂礫巖夾泥巖、砂巖，成巖程度較差，呈半膠結狀，巖體風化強烈，礫巖風化呈礫石土狀。巖層走向與路線斜交，并內傾向山內，巖層中結構面發育。邊坡開挖后，巖體卸載裂隙發育，巖體破碎。表層為第四系殘坡積砂質粘土，厚度0.5～1.0m。

2.3 地質構造

受局部斷裂影響，巖體破碎，基巖裂隙水發育。同時坡體處于一向斜近軸部，兩翼砂礫巖中的地下水向該處匯集。 因此，坡體地下水豐富。路基開挖前山坡前部有大片濕地分布，并有泉水出露。此外，滑坡后部西側緩坡匯水面積較大，大氣降水易匯集補給滑坡地下水。

3 滑坡機理分析

3.1 滑坡形成原因

①坡體由砂巖夾泥巖、砂巖組成，受構造等因素影響，巖體成巖程度差，風化破碎，強度低。

②巖體中地下水發育，泥巖夾層相對隔水，浸水軟化后強度降低，易形成軟弱結構面。③地震、降雨等自然災害的影響。上述因素的綜合作用形成了滑坡。

3.2 滑坡失穩因素

潛在滑坡體的失穩主要有兩個因素，一是工程因素，二是降雨因素。公路施工開挖坡體前部，削弱了滑坡前部抗滑段，造成老滑坡穩定性降低，滑動體趨于極限平衡狀態;大氣降水沖刷地表，下滲補給滑體地下水，使得滑體重量增大，滑帶指標降低，坡體穩定性進一步降低，最終導致坡體失穩。

4 治理工程施工

滑坡為砂礫巖夾泥巖、砂巖老滑坡的復活，巖體風化破碎，強度低，坡體地下水含量較高，路線從滑坡前部通過，坡腳路塹開挖較深。原設計為三級邊坡：一級坡高8.5m，坡率1：0.6；二級坡高 8m，坡率 1：0.7；三級坡最高約6m，坡率1：0.8，相鄰兩級坡間均設寬2m的平臺，坡面均采用護面墻防護。根據以上情況，治理工程采用強支擋為主，結合坡面防護和綜合疏排水措施進行綜合治理，如下圖1：

圖1 滑坡及治理工程斷面示意圖

4.1 改變邊坡形式

將K37+250～K37+550段路線設計中，一級邊坡平臺寬度由2m加寬至4m，仍設三級坡，一級坡高8.5m，坡率1：0.6；二級坡高8m，坡率1：0.7；一級、二級坡間平臺寬 4m；三級坡最高8m，坡率 1：0.8，二級、三級坡間平臺寬2m。平臺均采用M10漿砌片石鋪砌，平臺內側設置截面40cm×30cm 排水溝。

4.2 支擋措施

根據滑坡推力及地形條件等因素，支擋措施主要采用抗滑樁、錨索抗滑樁及錨索框架等措施，滑坡主滑段采用抗滑樁結合一至兩級錨索框架支擋，滑坡側界附近，根據推力及地形條件等因素，采用抗滑樁或錨索框架支擋，支擋工程均設于路線右側。

(1)抗滑樁：于路線 K37+299～K37+527 段一級平臺上設置一排抗滑樁，間距6m，共39根。K37+299～K37+353段為普通抗滑樁，截面為1.8m×2.4m，樁長18m，共10根;K37+359～K37+527段為錨索抗滑樁，截面為2m×2.6m，樁長18m，共29根，每根樁上布設兩根預應力錨索 (615.2)，錨索長30m，錨固段長10m。抗滑樁長軸方向與滑坡滑動方向一致，采用C25鋼筋混凝土澆筑。

(2)預應力錨索框架：于路線K37+535～K37+583一級坡、K37+355～K37+555段二級坡及K37+425～K37+465段三級坡坡面上設預應力錨索框架，單片框架由兩根豎梁和兩根橫梁組成，截面均為0.6m×0.8m，采用C25鋼筋混凝土澆筑，框架橫豎梁間采用M10漿砌片石砌筑。錨索長21～40m，錨固段長10m，鉆孔孔徑為130mm，傾角20°，錨索橫向、豎向間距均為4m。

4.3 護面墻

一、二、三級框架以外坡面設實體式護面墻，采用M7.5漿砌片石砌筑，水泥砂漿勾縫。

4.4 排水措施

(1)仰斜排水孔：于路線K37+299～K37+787段一級護面墻上設一排仰斜排水孔，孔深 40m，仰角 10°，孔徑 110mm，內置 90mm排水軟管。仰斜式排水孔間距6m。

(2)截水溝：于滑坡周界外設置截水溝，每級邊坡平臺上設置排水溝，并采用吊溝將水引入路基排水溝。

結束語

(1)公路工程可研報告和初步設計階段，應對路線沿線的滑坡等地質病害進行調查，施工圖設計階段則應針對病害采取相應的防治措施，避免因施工擾動病害體，而造成治理困難，治理費用增大。

(2)該段地質條件較差，地層巖性和特殊的小氣候決定了該段為不良地質地段，老滑坡處于極限平衡狀態，公路以路塹形式通過滑坡前部，開挖引起老滑坡復活，這一點應吸取教訓。

(3)主體治理工程采用抗滑樁結合錨索框架等強支擋措施，結合坡面防護和地表、地下水疏排措施，達到綜合治理滑坡的目的，工程措施總體設置合理，具有借鑒意義。

(4)本工程坡面防護以漿砌片石為主，在西部寒冷地區，漿砌片石易凍脹破壞，也不符合環保要求。

[1]GB50007-2002.建筑地基基礎設計規范[S].

[2]JGJ79-91.建筑地基處理技術規范[S].

[3]葉書麟，葉觀寶.地基處理與托換技術(第二版)[M].北京：中國建筑工業出版社，2005-04-22.

[4]李生林.中國膨脹工程地質研究[M].南京:江蘇科學技術出版社，1992.

[5]趙明階等編著.邊坡工程處治技術[M].北京：北京人民交通出版社，2003.