沈吉高速公路典型滑坡原因分析及處理方案

柳 琪

(遼寧省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院)

沈吉高速公路典型滑坡原因分析及處理方案

柳 琪

(遼寧省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院)

針對(duì)沈吉高速公路典型滑坡的具體情況，分別進(jìn)行了滑坡原因分析及具體處理方案設(shè)計(jì)，并總結(jié)了沈吉高速公路滑坡處理的基本原則。

滑坡;原因分析;處理

1 前言

沈吉高速公路(草市至南雜木段)全長(zhǎng)84.153 km，起點(diǎn)位于G202國(guó)道草市鎮(zhèn)，經(jīng)英額門(mén)鎮(zhèn)、清原鎮(zhèn)、北三家鄉(xiāng)、南口前鎮(zhèn)、紅透山鎮(zhèn)，終點(diǎn)位于撫順市新賓縣南雜木鎮(zhèn)。

沈吉高速公路位于遼寧東部山區(qū)，沿線主要為山嶺重丘區(qū)，其中挖方段總長(zhǎng)度有41 km，占路線總長(zhǎng)的48.7%。穿越山嶺段的大量深挖路塹必然會(huì)改變?cè)猩襟w的自然平衡狀態(tài)，如原山體的地質(zhì)條件稍差或有破碎巖體，就會(huì)導(dǎo)致滑坡、崩塌、碎落等不良情況出現(xiàn)，特別是在2009年施工期間，沈吉高速公路發(fā)生了多處滑坡。

2 典型滑坡的原因分析和具體處理方案

2.1 K16+240～K16+320左側(cè)挖方滑坡

2.1.1 現(xiàn)場(chǎng)情況

沈吉高速公路K16+240～K16+320左側(cè)挖方段，上邊坡最遠(yuǎn)處距路中心距離為32～47 m，至路基設(shè)計(jì)高垂直高度10～18 m。原設(shè)計(jì)方案為1～2級(jí)邊坡，坡率均為1∶1.5，最上一級(jí)為植草防護(hù)。

該滑動(dòng)體于2009年10月1日開(kāi)始出現(xiàn)地面裂隙，到10月5日，該滑體向坡腳滑動(dòng)，滑坡發(fā)育速度較快，而且有進(jìn)一步向坡腳發(fā)展的趨勢(shì)。場(chǎng)地邊坡變形與破壞主要分布于K16+240～K16+320段，滑動(dòng)規(guī)模為中等，東西寬80余m，滑動(dòng)方向由山脊向坡腳方向滑動(dòng)，滑動(dòng)方向與巖石傾向基本相同，走向340°左右，傾角62°～84°之間。小樁號(hào)方向挖方段邊坡高度及地質(zhì)情況與本段落相近，邊坡整體處于穩(wěn)定狀態(tài)，該滑坡后緣成孤形，后緣坎高2 m，滑動(dòng)距離1.5～2 m。

2.1.2 地質(zhì)概況

挖方段屬低山區(qū)，地貌屬剝蝕殘丘，地形略有起伏，地勢(shì)平緩。該段巖性0～1.0 m亞粘土含碎石，褐黃色，為殘積或坡積物，1.0 m以下為細(xì)砂巖，砂礫巖，全風(fēng)化，中厚層狀多被風(fēng)化成土狀或碎塊狀，褐黃色，滑體東側(cè)寬20 m左右為砂礫巖，褐灰色，全風(fēng)化，成土狀或碎塊狀，部分含水量較高。

2.1.3 滑坡的原因分析

(1)邊坡巖體構(gòu)成為細(xì)砂巖、砂礫巖、全風(fēng)化，中厚層狀，結(jié)構(gòu)松散，滑動(dòng)體沿著巖石的軟弱面向前滑動(dòng)。

(2)進(jìn)入雨季后，雨水比較大，細(xì)砂巖、砂礫巖吸水后，比重增大下滑力增大，結(jié)構(gòu)面間的黏結(jié)力減弱，產(chǎn)生滑塌。

2.1.4 具體處理方案

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形、地質(zhì)及邊坡出現(xiàn)的拉裂破壞位置的具體情況，對(duì)滑塌段邊坡采用清坡卸載方案進(jìn)行處理。

(1)K16+240～K16+320全段邊坡坡率放緩至1∶2。

(2)K16+240～K16+265為三級(jí)邊坡，之后逐步過(guò)渡為一級(jí)邊坡，碎落臺(tái)寬度增加，K16+240～K16+270段變化3 m，一級(jí)平臺(tái)寬度由5 m逐漸變化至8 m;K16+260～K16+320段最上一級(jí)邊坡高度逐漸變化，頂部做削平處理，設(shè)置向外的5%橫坡。

(3)K16+220～K16+240邊坡坡率自1∶1.5逐漸放緩至1∶2的過(guò)渡段。

2.2 202國(guó)道改線K1+164～K1+380滑坡

2.2.1 現(xiàn)場(chǎng)情況

沈吉高速公路北腰堡立交區(qū)202國(guó)道改線K1+160～K1+380左側(cè)挖方段，上邊坡最遠(yuǎn)處距路中心距離為17～41 m，至路基設(shè)計(jì)高垂直高度6～21.5 m。原設(shè)計(jì)方案為1～3級(jí)邊坡，坡率均為1∶1.25，K1+100 ～K1+360 段坡腳設(shè)置攔土墻，其余段落為植草防護(hù)。

滑坡體后緣斷裂多呈鋸齒狀，位于坡腳中下部，滑坡體形狀呈弧形，后緣滑動(dòng)形成陡坎，坎高0.5 m，東側(cè)坎深可達(dá)2 m，擦痕近似由北向南方向，有明顯滑動(dòng)面。滑坡體內(nèi)張拉裂隙十分發(fā)育，長(zhǎng)達(dá)幾米及數(shù)十米，滑坡體內(nèi)潮濕，雜草叢生茂密?；麦w前緣巖性上部為1 m左右的亞粘土含碎石，下部為褐灰色強(qiáng)風(fēng)化泥灰?guī)r，由于裸露地面，風(fēng)化劇烈，加上雨水淋漓作用，多呈塊狀或泥狀。

2.2.2 地質(zhì)概況

該挖方段左側(cè)滑坡所處地貌單元為低山丘陵區(qū)，位于坡腳中下部，滑坡體上部巖性為亞粘土含碎石，下部地層巖性為白堊系梨樹(shù)溝組泥灰?guī)r，褐灰色，強(qiáng)風(fēng)化、弱風(fēng)化，該巖性遇水爆裂成塊狀或土狀。

2.2.3 滑坡的原因分析

(1)邊坡巖體構(gòu)成為褐灰色強(qiáng)風(fēng)化泥灰?guī)r，開(kāi)挖后裸露于地面，風(fēng)化劇烈，由于雨水淋漓作用，多呈塊狀或泥狀，滑動(dòng)體沿著下伏巖石的表面向前滑動(dòng)。

(2)施工期正值雨季，雨水充沛，碎石層地下水處于飽和狀態(tài)，地下水沿著毛細(xì)孔滲入全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化的泥灰?guī)r中，巖層上部荷載加大，水起潤(rùn)滑作用，形成較大的偏壓作用，產(chǎn)生局部滑坡。

2.2.4 具體處理方案

(1)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形、地質(zhì)及邊坡出現(xiàn)的拉裂破壞位置的具體情況，對(duì)滑塌段邊坡采用清坡減載與坡腳設(shè)置抗滑擋墻相結(jié)合的方案進(jìn)行處理。

(2)K1+160 ～K1+380 第一級(jí)邊坡坡率放緩至1∶1.75，第二、三級(jí)邊坡坡率放緩至1∶2;第一級(jí)邊坡平臺(tái)寬度為2 m。

(3)K1+160～K1+380段坡腳設(shè)置抗滑擋土墻，全高2.8 m，地面以下埋深1.6 m，頂寬 1.5 m，坡比 1∶0.75，背坡豎直。

2.3 施工要點(diǎn)

(1)施工時(shí)應(yīng)首先進(jìn)行邊坡卸載，再進(jìn)行擋墻施工。

(2)邊坡放緩斷面形式嚴(yán)格按設(shè)計(jì)坡率施工，應(yīng)注意邊坡坡率及平臺(tái)的平緩過(guò)渡。

(3)邊坡放緩應(yīng)按自上而下的順序進(jìn)行，邊坡開(kāi)挖過(guò)程中應(yīng)有相關(guān)地質(zhì)人員及設(shè)計(jì)代表等到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)施工。

(4)邊坡開(kāi)挖過(guò)程中施工單位應(yīng)編制合理的施工方案，安全施工，為避免邊坡擾動(dòng)及保持坡面的平整度，卸載過(guò)程中禁止采用大爆破。

(5)擋墻基礎(chǔ)開(kāi)挖后應(yīng)立即進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)承載力測(cè)試，要求擋土墻地基承載力應(yīng)不小于350 kPa。

(6)擋土墻施工時(shí)按10 m間距分段開(kāi)挖，基礎(chǔ)開(kāi)挖后及時(shí)進(jìn)行砌護(hù)施工。

(7)施工時(shí)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行排水設(shè)施的施工，使坡面水順暢排出。基礎(chǔ)開(kāi)挖及砌筑時(shí)應(yīng)避免受水浸泡。加強(qiáng)截排水措施，維持原設(shè)計(jì)邊坡平臺(tái)中邊坡平臺(tái)排水措施，盡快實(shí)施平臺(tái)處的排水溝，避免邊坡在地表水作用下整體穩(wěn)定性降低。

(8)邊坡下公路出入口處，派專人監(jiān)管過(guò)往車(chē)輛及行人，設(shè)立警示牌，禁止停車(chē)及行人駐留。

(9)加強(qiáng)對(duì)邊坡的監(jiān)測(cè)工作，掌握邊坡的蠕動(dòng)滑移速率及其它動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，以便及時(shí)采取預(yù)防措施。邊坡放緩后應(yīng)預(yù)留監(jiān)測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)邊坡的穩(wěn)定性。

3 結(jié)論

通過(guò)對(duì)沈吉高速公路典型滑坡的原因分析和具體處理方案的論述，可以得出以下主要結(jié)論。

(1)挖方邊坡滑坡主要是由于邊坡開(kāi)挖改變了原有山體的自然平衡狀態(tài)，使部分土體或巖體在重力作用下，沿一定的軟弱面或?qū)訋禄?/p>

(2)水是邊坡產(chǎn)生滑塌的主要誘因，水使邊坡巖土體比重增加，下滑力增大，同時(shí)抗剪強(qiáng)度指標(biāo)降低，結(jié)構(gòu)面間的黏結(jié)力減弱，從而產(chǎn)生滑塌，因此盡快排出進(jìn)入滑坡體的地表水和地下水，是滑坡治理的重點(diǎn)。

(3)在邊坡具備放緩條件的情況下，清坡卸載是處理邊坡滑塌的一種重要并且行之有效的手段，具有工程量小、施工簡(jiǎn)便、造價(jià)低且長(zhǎng)期穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。

(4)邊坡治理過(guò)程中應(yīng)遵循“強(qiáng)腰固腳”的基本原則，對(duì)穩(wěn)定性差的土質(zhì)邊坡，可在坡腳設(shè)置擋墻支護(hù)，增加邊坡的整體穩(wěn)定性。

截至目前，沈吉高速公路通車(chē)運(yùn)營(yíng)已近3年時(shí)間，施工中滑塌的邊坡在處理完成后，目前均處于穩(wěn)定狀態(tài)。因此，充分認(rèn)識(shí)滑坡發(fā)生的機(jī)理，正確分析滑坡產(chǎn)生的原因，采取合理的處治措施，是滑坡治理成功的關(guān)鍵。

［1］公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D30－2004)［S］.

［2］徐邦棟.滑坡分析與防治［M］.北京:中國(guó)鐵道出版社，2001.

［3］王恭先等.滑坡學(xué)與滑坡防治技術(shù)［M］.北京:中國(guó)鐵道出版社，2004.

U418.9

C

1008－3383(2014)04－0013－01

2013－12－25

柳琪(1978－)男，遼寧大連人，高級(jí)工程師，從事道路設(shè)計(jì)研究。