淺談山區(qū)公路邊坡滑塌治理方法

摘 要：為解決山區(qū)公路在雨季存在的邊坡失穩(wěn)問題，文章在對實體工程變形破壞機制分析的基礎上，提出了一套治理邊坡工程病害的方法。結(jié)合工程實際特點，提出了采用抗滑樁、獨立錨墩、掛網(wǎng)噴射混凝土、截排水工程、攔石網(wǎng)等手段對邊坡進行防護和加固。工程實際表明，該方法可以運用于山區(qū)公路因降雨引起的路塹滑塌災害上。

關(guān)鍵詞：山區(qū)公路；抗滑樁；錨墩；攔石網(wǎng)；掛網(wǎng)噴射混凝土

引言

隨著我國高速公路的建設從東部沿海向中、西部延伸，從平原、丘陵向山區(qū)延伸，越來越多的高邊坡問題也隨之出現(xiàn)[1]。特別是在西部山區(qū)，邊坡滑塌現(xiàn)象在雨季表現(xiàn)的非常明顯。邊坡的滑塌往往是在外界不利因素影響下觸發(fā)和加劇的。這些外界因素往往導致土體所受剪應力大于土的抗剪強度而造成滑動失穩(wěn)。造成邊坡土體中剪應力增加的主要原因有：坡頂堆物，行車，基坑邊坡太陡，開挖深度過大，土體遇水使土的自重增加，地下水的滲流產(chǎn)生一定的動水壓力，土體豎向裂縫中和積水產(chǎn)生側(cè)向靜水壓力等。引起土體抗剪強度降低的主要因素有：土質(zhì)本身較差，土體被水浸潤甚至泡軟，受氣候影響和風化作用使土質(zhì)變松軟、開裂，飽和的細砂和粉砂因受振動而液化等。由于影響邊坡穩(wěn)定性因素較多，精確地計算邊坡穩(wěn)定尚有困難，因此，在施工中一般工程目前多是綜合考慮影響邊坡穩(wěn)定的各種因素，根據(jù)經(jīng)驗確定土方邊坡，保證邊坡大小，使坡頂荷載符合規(guī)范要求，或設置必要的支護，以防邊坡失穩(wěn)[2]。同時，針對山區(qū)路塹邊坡滑塌現(xiàn)象，文章通過具體工程實際，提出了一些治理邊坡滑塌的可行方法。

1 工程概況

2014年4月28日上午，重慶市渝黔路RK1058+600處出現(xiàn)邊坡滑塌失穩(wěn)，失穩(wěn)方量約為1000m3，滑塌體堆積于路基上，致使渝黔高速公路雙向斷路。該邊坡所處位置地勢險要，位于山區(qū)沿河路段，邊坡坡角約為63°，坡高在雷神店大橋頭頭處40mm左右，向重慶方向坡高逐漸減低之12m。邊坡坡頂平緩上升，坡頂上自然邊坡坡角在5～10°之間。地質(zhì)構(gòu)造上屬于東溪背斜北東翼，區(qū)域巖層產(chǎn)狀50°∠27°單斜產(chǎn)出。但在坍塌部位為砂泥接觸帶，泥巖層面產(chǎn)狀傾向北偏，傾角變陡，具體產(chǎn)狀：62°∠40°。砂巖裂隙主要發(fā)育有三組：（1）裂隙L1：產(chǎn)狀185°∠65°；（2）裂隙L2：產(chǎn)狀210°∠65°；（3）裂隙L3：產(chǎn)狀62°∠20°，其貫通性好，無填充，裂面平整，切穿整個上部砂巖層，間距2～10m之間。另外坡頂發(fā)育有二組陡傾卸荷裂隙，卸荷裂隙L4：產(chǎn)狀160°∠80°，卸荷裂隙L5：產(chǎn)狀90°∠86°。延伸長15～25m不等。其貫通性好，無填充，裂面平整，切穿整個上部砂巖層，間距2～5m之間。現(xiàn)狀發(fā)育卸載帶寬度在2～5m之間。

2 變形破壞機制分析

通過現(xiàn)場調(diào)查分析，路塹垮塌部分主要為砂巖，砂巖巖體受三組裂隙切割，裂隙貫通性較好，均切穿整個砂巖巖層，其間距2～12m之間。裂隙隙面平整，無填充。砂巖受三組裂隙和層面組合切割成為長方形和三角體狀，其體積大小在2×1.5×1.5m3～10×12×12m3之間不等。砂巖塊體向道路方向切向臨空，受控于節(jié)理裂隙控制逐漸發(fā)育卸荷裂隙，大氣降雨等地表水沿裂隙下滲軟化砂巖與泥巖接觸面，接觸面軟化后抗剪切強度降低，塊體沿砂巖與泥巖接觸面發(fā)生滑移破壞[3]。滑動后的接觸面可以部分剪切泥化層，厚2～3m不等。

3 處治技術(shù)方案

根據(jù)崩滑失穩(wěn)災害變形機制，結(jié)合方案設計，采取處治措施為：在砂巖危巖體下方采用抗滑樁+斜撐柱進行支檔，同時在泥巖出露位置采用錨桿掛網(wǎng)噴射混凝土進行防護，在砂巖危巖體坡面采用獨立錨墩進行加固，最后在坡面施工仰斜式排水孔，及時將基巖裂隙水排出，并在塹頂外5m和節(jié)理裂隙帶發(fā)育區(qū)外側(cè)5m設置2道塹頂截水溝，將大氣降雨形成的地表水及時排出坡體范圍外。

3.1 抗滑樁工程+支撐斜柱支檔

首先，采用旋挖鉆機施工抗滑樁，抗滑樁采用直徑為2.0m的圓截面抗滑樁，設計下滑力取砂巖危巖體達到基本穩(wěn)定狀態(tài)的下滑力設計值和支撐斜柱自身重力引起的下滑力之和，共設置12根抗滑樁，樁長12.0～22.0m，樁間距4.0m，采用HRB400鋼筋。由于抗滑樁樁身混凝土的強度等級不應低于C20，這里我們采用C30混凝土，機械成孔工藝[4]。樁頂設置冠梁，用以增強抗滑樁之間的變形協(xié)調(diào)能力，避免出現(xiàn)單樁承受過大荷載的不利情況，冠梁高度1.0m，采用HRB400鋼筋，C30混凝土澆筑。支撐斜柱采用C30混凝土澆筑，沿柱周均勻布置構(gòu)造鋼筋，采用直徑25的HRB400鋼筋，間距250mm，箍筋采用直徑12的HRB400鋼筋，間距200mm。為防止支撐斜柱因自重引起的滑動，修筑之前應對砂泥巖面開挖階梯型，臺階寬度1.2m，以改善支撐斜柱的穩(wěn)定性，支撐斜柱下設置錨桿，錨桿深入支撐斜柱內(nèi)深度不少于1m，且錨頭應彎掛于主筋上。

3.2 獨立錨墩加固

在抗滑樁+支撐斜柱施工完畢后，邊坡可達到基本穩(wěn)定狀態(tài)，可恢復渝黔高速公路的全幅正常通行，但邊坡穩(wěn)定性仍然不足，需要采用獨立錨墩對砂巖危巖體進行加固處理，錨索采用6φ15.2鋼絞線，錨索豎直排距2.5m，水平間距3.0m，錨固段長度10.0m[5]，設計錨固力400kN，灌注M30水泥砂漿，鉆孔直徑150mm，采用獨立錨墩結(jié)構(gòu)，錨墩采用C30混凝土澆筑，采用HRB400鋼筋，錨墩尺寸為1.0m*1.0m，高度60cm，嵌入基巖內(nèi)不少于35cm。

3.3 掛網(wǎng)噴射混凝土

對泥巖出露位置（包括支撐柱間）采用掛網(wǎng)噴射混凝土防護，采用1根直徑32mm的HRB400鋼筋，豎直排距2.0m，水平間距2.0m，錨桿長度8m，鉆孔直徑100mm，灌注M30水泥砂漿，掛單層直徑6.5mm的鋼筋網(wǎng)片，網(wǎng)孔200mm*200mm，噴射10cm后C20混凝土。

3.4 截排水工程

在坡面施工仰斜式排水孔，將坡體內(nèi)基巖裂隙水等及時排除，采用φ110鉆孔，φ100排水孔，豎向間距8m，排距15m。在塹頂外5m、裂隙發(fā)育帶外5m處設置2道截水溝，截水溝采用50cm×50cm矩形斷面，接引地表水排至坡體外，避免雨水積聚形成坡面徑流，深入坡體等。截水溝采用M7.5漿砌片石砌筑。

3.5 被動攔石網(wǎng)

抗滑樁+冠梁+支撐斜柱施工完成后，達到設計強度后，可經(jīng)過論證后，對道路采用雙幅雙通，全幅通車后，因危巖體仍處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，上部仍在施工獨立錨墩錨固措施，為保障道路通行安全，需要在左側(cè)路基邊緣設置攔石網(wǎng)進行防護，設置范圍為獨立錨墩加固范圍。

4 結(jié)束語

采用抗滑樁，因其具有抗滑能力強，適用條件廣泛，對滑坡的根治性能好等突出優(yōu)點而被廣泛地應用于滑坡治理中。同時在群樁頂部用冠梁進行連接，可以加強抗滑樁的整體性。支撐斜柱的運用，可以進一步讓抗滑樁阻止坡體發(fā)生滑動。采用獨立錨墩，可以直接在滑面上產(chǎn)生抗滑阻力，增大抗滑摩擦阻力，使結(jié)構(gòu)面處于壓緊狀態(tài)，以提高邊坡巖體的整體性，從而從根本上改善巖體的力學性能，有效地控制巖體的位移，促使其穩(wěn)定，達到整治順層、滑坡及危巖、危石的目的。采用仰斜排水管技術(shù)排出路基內(nèi)的地下水和滲流水，一方面使原來含水量很大的路基土含水量大幅度降低，提高了路基強度，加一方面排水管的加筋作用提高了路基穩(wěn)定性。在塹頂處運用截水溝能夠有效阻止降水積聚后流入坡體，從而提高土體的抗剪能力[6]。采用攔石網(wǎng)，能夠阻擋從坡體或者塹頂?shù)袈涞乃槭瑥亩ＷC道路的安全。

參考文獻

[1]成平，陳永耀.JTG B01-2003.淺談《公路工程技術(shù)標準》[S].公路，2004（9）：71.

[2]GB 50330-2002.建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002.

[3]趙仕禮.某山區(qū)公路61米高邊坡滑塌成因與防治[J].路基工程，2008 （2）：198-199.

[4]JTG D30-2004.公路路基設計規(guī)范[S].北京：人民交通出版社，2004.

[5]CECS 22：2005巖土錨桿（索）技術(shù)規(guī)程[S].北京：中國計劃出版社，2005.

[6]李定橋.淺談山區(qū)公路邊坡滑坡的綜合治理[J].中國地質(zhì)災害與防治學報，2007，18（2）：157-158.

作者簡介：胡安邦（1991-），男，湖北黃石人，學生，碩士，研究方向：路基工程。