108國道某滑坡成因與防治對策分析

向艷華，曾紹武，王安東

(1.中鐵三局第三工程有限公司，山西　太原　030100；2.陜西鐵路工程職業技術學院，陜西　渭南　714000)

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108國道某滑坡成因與防治對策分析

向艷華1，曾紹武2，王安東2

(1.中鐵三局第三工程有限公司，山西太原030100；2.陜西鐵路工程職業技術學院，陜西渭南714000)

向艷華(1979—)，在讀工程碩士，工程師，主要從事道路橋梁施工技術管理工作；

曾紹武(1982—)，碩士研究生，主要從事道路橋梁工程技術專業相關的教學與科研工作；

王安東(1992—)，主要從事道路橋梁BIM建模技術與應用研究工作。

摘要：文章結合108國道陜西渭南合陽公路段某處滑坡工程實例，通過對氣象、地形地貌、水文、地質構造、底層巖性與地震等主要孕災環境條件的調查，分析了滑坡的形成原因和致災機理，并根據滑坡穩定性計算結果和地形地質條件，從防治效果角度出發，提出了以抗滑樁支護、地下排水和回填壓腳等方式組合的滑坡綜合防治對策。

關鍵詞：108國道；滑坡；成因；防治對策

0引言

由于在公路建設過程中未充分重視地質勘察和災害防治的重要性，導致108國道渭南境內某些路段出現了較為嚴重的地質災害，尤其是在黃土臺塬邊緣，由于不合理的灌溉和工程活動等誘發的滑坡災害經常導致公路交通受阻或中斷，造成嚴重的經濟和社會損失。

108國道(K1129+200~K1139+600)位于陜西渭南合陽公路段內，全長10.4 km，路幅寬12 m，是陜西省“一縱三橫兩環”次骨架公路網的重要組成部分[1-2]。目前，該公路沿線共發現滑坡18處，均為黏性土滑坡，一般為牽引式滑坡，個別為推移式滑坡，其中由工程施工引發的滑坡3處。

K1133+130~K1133+180下邊坡滑坡位于渭南市合陽縣洽川鎮內，滑體上部原本為麥田，已經沉陷滑塌并形成滑坡泥流，目前無法耕種。滑坡于2012年9月和12月分別導致路面左半幅沉陷，采用素土回填和新鋪瀝青混凝土面層處置后，路基繼續下沉，累計已達3.3 m。如不采取合理措施，滑坡在降雨等作用下可能繼續下滑，若滑體進入稠水河，將導致水位壅高，浸泡上游路堤，引發上游大范圍滑坡。

本文針對108國道陜西渭南合陽公路段K1133+130~K1133+180滑坡，在孕災環境條件調查的基礎上，從地層巖性、地形地貌、氣象水文及地下水等方面分析了滑坡的形成原因和致災機理，并提出了抗滑樁支護、地下排水和回填壓腳相結合的綜合防治對策。

1滑坡主要孕災環境條件

1.1　氣象特征

陜西渭南地區屬半干旱氣候，受大陸性季風控制，極端最高氣溫43 ℃，極端最低氣溫-20.1 ℃，全區多年平均氣溫12.8 ℃，四季分明，陽光充足，平均年日照時數2 144~2 505 h。區內歷年最小降雨量256.8 mm，最大降雨量1 262.3 mm，年平均降雨量529.2 mm，降雨多集中在7~9月，夏季多暴雨，易形成洪水災害[3-4]。

1.2　地形地貌與水文

陜西渭南合陽公路段洽川鎮境內為沿溪線，路線沿河展布，泥沙含量大，由公路右側溝谷由南向北。合陽縣呈階梯地形，自東南向西北逐漸升高，海拔在342~1 543.2 m之間，南北長41.8 km，東西寬35.6 km，總面積1 341.46 km2。滑體地勢總體西高東低，地貌屬黃土臺塬緩坡及河谷地貌單元，坡面、臺坎、溝壑縱橫交錯，整體性差，最低點位于河床，高程為831.4~885.20 m[4]。滑坡區地下水微弱，為孔隙潛水，主要分布于溝谷斜坡中的粗砂、沙礫含水層中[1-4]。

1.3　地質構造、巖性與地震

路線區域出露地層自上而下分別為第四紀全新統沖洪積卵石、第四紀全新統坡積粉質黏土、第四紀中更新統沖洪積粉質黏土和新近世泥巖。滑坡所在區屬汾渭地震帶，大地構造單元屬渭河斷陷新生代喜馬拉雅盆地南部，新構造活動強烈。設計場地抗震設防烈度等級為Ⅷ級，設計基本地震加速度值0.2 g，設計地震分組為第一組，場地類別為Ⅲ類，設計特征周期0.45 s。地表15 m范圍內，無可液化砂土存在，故可不考慮地震液化問題[1-4]。

2滑坡形成原因分析

地層巖性是滑坡形成的物質基礎，地形地貌和地質構造是滑坡形成的外部條件，地表水、地下水和人類活動是滑坡形成的誘發因素[2]。渭南合陽公路段K1133+130~K1133+180段特殊的環境條件使滑坡穩定性較差，多次發生滑移。

2.1　地層巖性

不同地質時期形成的巖土體具有不同的物理、力學特征，不同性質巖土體的接觸面往往就是滑坡的滑動面，這是因為：接觸面以下的土體有時透水性較差，上覆土體滲入的水分在接觸面附近聚集，充當了不同性質土體之間“潤滑劑”的作用，加之水分增多使土體自重加大，導致滑坡穩定性降低[5]。根據該滑坡鉆孔地質資料，如表1、圖1所示，易滑面大致埋深15~20 m左右，易滑面以下為微風化泥巖隔水層，上部土層較為破碎。滑坡前緣可見坡積粉質黏土與河床卵石之間的擦痕，剪出口為坡積粉質黏土與原狀土及卵石接觸面，滑坡穩定性較差。

表1　鉆孔地質資料表

圖1　滑坡地質剖面圖

2.2　地形地貌

根據現場調查資料，該滑坡屬深層推動式中型滑坡，地面相對高差28 m，坡度約40°垂直路線方向長度70 m，平行路線方向40 m，平均厚度15 m，最厚20 m，滑體體積42 000 m3，如圖2所示。滑坡呈圈椅狀，可見清晰的前、中、后三部分，后部地勢較陡，沉陷滑塌而形成滑坡泥流；中部地勢較平坦，兩側可見明顯的沉陷裂縫，排水不暢；前緣已形成滑坡舌，地勢較陡且臨近稠水河，形成坡體自然臨空面。坡體表面為已開墾但未種植的荒地，植被稀疏，鮮有樹木、雜草。

圖2　K1133+130~K1133+180滑坡平面圖

2.3　氣象水文及地下水

水是形成滑坡的重要條件[6]。滑坡區多年平均降雨量雖較少，但多集中在7~9月，且常以暴雨形式出現，稠水河雨季洪水暴漲暴落，對滑坡的誘發作用十分明顯。滑坡中前部地勢較低且有水滲出，地層含水量較高，呈飽和狀態，排水較差。

3滑坡防治對策

針對K1133+130~K1133+180滑坡工程地質特征，通過滑坡穩定性計算，從防治效果角度出發，確定了滑坡綜合防治對策。

3.1　滑坡穩定性計算

由于滑帶土較軟，難以取樣，滑坡穩定性分析中土的抗剪強度參數取值采用反算原則確定，并按正常工況、暴雨工況和地震工況三種情況計算[9-10]。正常工況按反算的強度參數和統計的滑體重度取值計算剖面的推力及穩定系數；暴雨工況僅按荷載考慮水分影響，計算時將滑體重度增加2 kN/m3；地震工況按增加水平向地震作用力計算，考慮水平地震影響系數為0.2，水平地震力為土條重量的0.05倍，計算結果見表2[11-12]。根據計算結果，此滑坡處于不穩定狀態，若不進行工程治理，在連續降雨、地震或重型車輛的震動荷載作用下，滑坡穩定性會顯著降低，可能繼續滑移。

表2　滑坡穩定性分析計算結果表

3.2　工程措施

根據滑坡穩定性計算結果和地形地質條件，從防治效果角度出發，采用抗滑樁支護、地下排水和回填壓腳等措施對滑坡進行綜合治理。抗滑樁采用Fst=1.20時的剩余下滑力689.43 kN進行設計，在滑坡路段左側10 m處設置8根抗滑樁，樁徑2×3 m2，樁長30 m，如圖3所示；針對該滑坡排水較差和膨脹土的特點，在滑坡體上設置三道支撐滲溝及盲溝；為了防止車輛碾壓使樁間變形引起路基沉陷，在抗滑樁之間設置擋土板，板深5 m，并對擋土板到公路邊線之間的土體進行壓實[7-8]。

圖3　滑坡抗滑樁布置圖

3.3　施工要點

(1)滑坡治理工程應在旱季施工，施工時應先修筑抗滑樁，再進行支撐滲溝及盲溝施工，最后修筑擋土板，施工完后進行坡面壓實和裂縫處理。

(2)抗滑樁施工時必須采用跳槽開挖，跳槽時隔3個樁；所有抗滑樁受力主筋焊接時必須牢靠，焊縫強度不得低于鋼筋強度，并嚴格按照施工規范處理；樁體混凝土應采用導管連續澆筑。

(3)人工挖孔進入中風化基巖時，不得破壞樁孔周圍的巖石結構；挖孔時應注意排水與施工安全，挖至設計高程后應盡快澆筑樁身混凝土，不得長期浸泡基坑；施工時應密切注意滑坡發展情況，發現異常應立即停止施工并采取應急措施，確保施工安全[13-15]。

4結語

本文分析了108國道(K1129+200~K1139+600)改造示范工程位于陜西渭南合陽公路段內滑坡形成原因和致災機理，并提出了針對性的防治措施。

(1)通過對滑坡的實地調查，查明了主要孕災環境條件，從地層巖性、地形地貌、氣象水文以及地下水等方面分析了滑坡的形成原因。

(2)根據滑坡穩定性計算結果和地形地質條件，從防治效果角度出發，采用抗滑樁支護、地下排水及回填壓腳等綜合防治對策進行治理，并在施工中根據現場情況對防治工程進行動態設計。

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Analysis of Causes and Control Countermeasures of A Landslide in 108 State Road

XIANG Yan-hua1，ZENG Shao-wu2，WANG An-dong2

(1.Third Engineering Co.，Ltd.，of China Railway No. 3 Engineering Group Co.，Ltd.，Taiyuan，Shanxi，030100；2.Shaanxi Railway Institute，Weinan，Shaanxi，714000)

Abstract：Combined with a landslide engineering practice of Shaanxi Weinan Heyang Highway segment of 108 State Road，and through the survey on weather，topography，hydrology，geological structure，un-derlying lithology，seismic and other major disaster-forming environmental conditions，this article ana-lyzed the causes and formation mechanism of landslides，according to landslide stability calculation re-sults and topographic and geologic conditions，and from the aspect of control effects，it proposed the comprehensive landslide control countermeasures combining the supports by anti-slide piles，under-ground drainage，and pressure foot backfilling，etc.

Keywords：108 State Road；Landslide；Causes；Control countermeasures

收稿日期：2015-07-04

文章編號：1673-4874(2015)08-0048-04

中圖分類號：U418.5

文獻標識碼：A

DOI：10.13282/j.cnki.wccst.2015.08.012

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