大思高速公路K137+880～K137+960路基挖方區工程滑坡分析和治理探析

吳 旭

（貴州路橋集團有限公司，貴州 貴陽 550001）

0 引言

路基的穩定性是高等級公路的基本要求，但因地質條件復雜以及相關工作人員缺少公路工程滑坡防治的經驗等原因，公路建設過程中會遇到很多工程滑坡的情況，使得整個工程的造價和工期都受到影響。所以，應加強對路基挖方區工程滑坡原因的分析和治理措施的總結。

1 工程概況

該段滑坡位于大興至思南高速公路第16合同段內，樁號范圍K137+880～K137+960。滑坡點位于鹽井灣隧道出口端西側山坡內。該山坡為石門坎村民居和耕地所在地，山坡地層主要由崩塌和殘坡積粘性土與碎塊石組成。按照減少擾動的原則，在建高速公路在此范圍以低填淺挖路基通過，路塹設計深度4～8m，一級邊坡， 設計坡率1∶1。 2011年4月底開挖路塹后，受端午汛大量雨水影響，坡口上方局部發生開裂和坍塌。勘探表明本段山坡坡體較緩（為稻田與耕地）、地層結構較簡單（為崩坡積碎石土），所發生的局部路塹邊坡滑塌現象系因開挖產生臨空面，分布于坡腳處的青灰色粘土層遇水軟化工程性能變差所引發，屬牽引式滑塌。據滑坡范圍測量結果，該滑體平面形態總體上呈扇形，滑動方向15°，滑體長為62m、前緣寬為65m，滑體厚為5.2～8.0m，滑坡規模約12 000m3，屬中型工程牽引式滑坡。滑坡成因主要是受雨水及工程開挖影響，形成牽引式工程滑坡。其繼續發展不僅會使位于滑體內及其附近的民居失穩，也會使路塹邊坡難以成型，因此該滑坡需進行治理。根據現場勘探、路基、橋梁及附屬設施開挖所暴露的情況，現工程滑坡西側潛在滑動區在道路路基開挖后同樣存在滑移破壞危險，因此對該區域同樣需進行防護設計。

2 路基挖方區工程滑坡的勘察分析

2.1 調查測繪

2.1.1 地貌調繪內容包括滑坡后緣斷裂壁的位置、高差及坡度、坡體裂縫分布范圍、密度及力學特性、滑坡前緣剪出口位置、高度、擦痕方向、隆起和滑塌狀況及滑體各部位的蠕動、速滑、初滑和擠壓。2.1.2 工程滑坡的調繪（查）包括水文地質調繪、工程地質調繪、地貌調繪、氣象水文資料調查和滑坡活動歷史調查。

2.1.3 水文地質調繪主要內容有發展變化規律及地下水出露的分布、含水層埋藏條件、滑坡體附近水利設施與灌溉習慣對滑坡活動的影響、地下水位變化與地下水補給和排泄的關系等。

2.1.4 工程地質調繪應調查滑坡體及周邊一定范圍穩定區域，并收集衛星圖片及節理裂隙發育、地質構造和地震的航片資料以判分布規律和釋滑坡發育。

2.1.5 氣象水文資料調查的主體內容為凍融季節變化、連續降雨歷史和洪水等對滑坡活動的影響和暴雨強度。

2.2 滑坡勘探

滑坡的勘探手段有鉆探、井探、槽探和洞探等。勘探內容應包括滑床和滑體的組成和厚度、滑動面的擦痕、地下水位、含水層性質和滑坡周界等。

2.3 野外測試

滑坡勘察野外測試的內容有坡體表面位移觀測、十字板剪切試驗、程測量、孔隙水壓力觀測、地下水位、流速、滲透性測試、大型現場直剪試驗、靜力觸探試驗確定土的抗剪強度、動力觸探試驗確定土的抗剪強度和孔內測斜確定滑體位移沿深度的分布。

3 路基挖方區工程滑坡治理探析

3.1 治理方案設計原則

治理方案設計應遵循以下原則：

a）采取綜合治理措施，確保高速公路路基及隧道施工和運營中坡體穩定；

b）盡可能采用安全可靠、經濟合理、技術先進和便于施工的工程措施；

c）預防為主，防治結合，綜合治理，應急搶險，分步實施；

d）治理工程設計應與自然環境相協調。

3.2 治理方案

根據該滑坡坡體工程地質特征、滑坡穩定性狀況及與公路構造物的關系，通過分析與計算，對該滑坡采用如下治理方案：

a）為避免滑體繼續發展和施工安全，在現滑坡前緣設置應急反壓碼（完成后需清除），并對滑坡體地表裂縫進行回填處理；

b）抗滑支擋工程采用鋼筋混凝土抗滑樁進行支擋，抗滑樁樁橫截面為1.5m×2m，樁中心距為5m，滑動區域設置12根抗滑樁，潛在滑動區域設置11根抗滑樁，總計23根，抗滑樁用C25混凝土現澆，樁長均為22m；

c）在滑坡體周界5m之外設地表截排水設施；

d）在滑坡前緣設置護腳矮墻；

e）在滑坡體右側左前中部設置微型樁；

f）坡面上設置深孔監測，用于監測滑坡整治后滑動情況。

3.3 設計安全系數的選取及坡體推力的計算

《公路路基設計規范》要求，對高速公路上的滑坡采取整治工程措施時抗滑安全系數的取值范圍為1.20～1.30。由于該地區的地震烈度為Ⅵ度區，本區滑坡整治工程設計不考慮地震作用的影響，選用的抗滑安全系數為1.25。

坡體推力計算，按地勘單位提供的巖土體實驗參數，滑面在降雨飽和狀態下計算的滑坡推力為E=460kN/m；采用治理工程后，其安全度滿足《公路路基設計規范》的要求。

3.4 滑坡治理施工

3.4.1 施工工序

滑坡質量施工工序包括反壓碼施工、微型樁施工、截水排水、地表填補、抗滑樁、路基刷坡整理和清除反壓體。

3.4.2 抗滑樁施工

抗滑樁是主要施工工序，其施工工藝包括：

a）抗滑樁要按樁排方向及樁中心坐標，準確放線定位，樁的長邊方向與工程斷面圖方向平行；

b）抗滑樁施工前應先將樁位附近邊坡的表層易滑塌部分予以清除，并做好樁位附近地表水的攔截工作；

c）抗滑樁應隔樁開挖，分序次進行；樁孔開挖完成后，應及時澆筑樁身C25混凝土；

d）抗滑樁應分節開挖，按設計做好鎖口盤和每節護壁；每節開挖深度1.0m，開挖一節，做好該節護壁，當護壁砼具有一定強度后方可開挖下一節，護壁各節縱向鋼筋必須焊接，禁止簡單綁扎；

e）澆筑護壁混凝土時，必須保證護壁不侵入樁截面凈空以內，樁孔開挖過程中應隨時校準其垂直度和凈空尺寸；

f）在開挖樁孔過程中，應有地質人員下坑進行地質編錄，核對地層巖性及滑面位置，如發現與設計不符時，應立即與監理工程師聯系，由設計人員及時作出設計變更，經監理工程師批準后繼續施工；

g）樁孔挖到設計標高后進行驗槽，并保證封底混凝土厚度；

h）樁身混凝土應邊灌注、邊振搗，全樁混凝土應一次性澆筑完成。

3.5 施工注意事項

滑坡治理施工需注意以下幾點：

a）邊坡開挖中，嚴禁放大炮，以免震松坡面巖土體，誘發坡面及坡體失穩；

b）邊坡防護工程施工前，應先將坡面及邊坡平臺上的松散堆積物清理干凈，保證坡面凹凸差不超過10cm；

c）排水溝、截水溝和急流槽等排水設施的設置應銜接順暢，出現轉折時應采用圓弧型轉角，保證排水暢通，不出現積水現象，截水溝溝底縱坡陡于1∶2時溝底應增加耳墻，確保穩定，耳墻可按斜距4m設一處考慮，耳墻底長0.6m；

d）邊坡開挖應自上而下開挖，土石方應遠離邊坡體，不能堆積在下一級邊坡天然坡面上，以免坡體因加載而產生失穩破壞，部分坡面回填部分，需在原地面上挖臺階，且要求回填土體壓實度大于95%。

4 結語

公路工程的建設關系地方的經濟發展，而公路工程建設和很多自然因素密切相關，有很多的不穩定因素。所以公路工程滑坡治理是十分重要的，必須認真做好公路工程中的滑坡治理工作。

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