綜合治理措施在高速公路邊坡施工中的應用分析

謝守斌

(貴州橋梁建設集團有限責任公司，貴州 貴陽 550001)

綜合治理措施在高速公路邊坡施工中的應用分析

謝守斌

(貴州橋梁建設集團有限責任公司，貴州 貴陽 550001)

由于高速公路建設工程多處于偏遠地區，地形地貌較為復雜，施工難度較高。工程長期運行后由于多種因素的共同作用易出現滑坡等病害，需要依據工程現場的實際情況采用綜合治理方案。本文結合六六高速公路實際情況，首先闡述了該工程滑坡現狀和地質條件，然后進行工程穩定性計算與分析，最后提出綜合治理方案，為相關工程建設提供依據。

綜合處理；高速公路；邊坡治理

1 工程概況

六六高速公路第三合同段2013年6月，施工開挖后揭示主要以強風化中厚層～厚層灰巖為主，巖層傾坡外，下部為煤系地層，邊坡易沿軟弱層順層滑塌，邊坡不穩定。2013年12月17日，由于受山體滑坡的牽引，導致部分變更錨索框架破壞，滑坡范圍大，規模大。最大張拉裂縫寬度達 1.7 m，延伸長度 3～45 m，滑坡范圍 200 m，寬度 80 m。2014年9月29日，抗滑樁施工完成后，樁間坡體及樁前三角坡體無任何防護措施，開挖后發現坡面為煤系層軟弱夾層，坡面不穩定，局部已坍塌。

2 滑體穩定性分析

2.1 參數選取

滑移結構面力學計算抗剪參數，滑體目前處于不穩定狀態，假定安全系數為K=0.95，取平面圖中斷面反演計算滑面抗剪強度，并參照經驗值及該地區類型工程綜合選定，取：

天然狀態下：粘聚力C=12 kPa、內摩角Ф=22°、容重γ=19 kN/m3

暴雨狀態下：粘聚力C=10 kPa、內摩擦角Ф=20°、容重γ=21 kN/m3

2.2 下滑力計算

依據鉆孔資料，取平面圖中A-A1、B-B1、C-C1、D-D1四個主滑斷面分別建立如下圖模型計算下滑力：依據理正巖土計算軟件，對滑體天然狀態下按1.2倍的安全系數、暴雨狀態下按1.1倍的安全系數計算剩余下滑力，經計算，該滑坡體在自然工況下最大剩余下滑力為1 560.6 kN/m，在暴雨工況下最大剩余下滑力為2 157.1 kN/m。

2.3 滑坡原因分析

在持續強降雨作用下，地表水滲入量增加，強風化層達到飽和狀態，原本荷載較高的炭質泥巖層其荷載更加增大，加大對下部巖層的荷載，使得其沉降加大；另一方面，長時間暴雨，地表水水在后緣裂隙中匯聚形成靜水壓力，下滲到滑動面使滑帶土軟化，巖土體力學性質降低，形成滲透壓力，使滑塊抗滑能力大大降低，滑坡體可能沿剪出口水平推出，發生變形破壞。同時，該地區屬亞熱帶濕潤性季風氣候區，雨量充沛，多短時暴雨。特別是滑坡在變形前期，連續的強降雨至使滑體土達到飽和狀態，后緣拉張裂隙充水，對滑坡體產生付托力和靜、動水壓力，從而增大滑體下滑力及土體自重，加劇坡體變形。另外，滑坡中修建公路，邊坡經工程切坡后，坡度變陡，產生臨空面，增加了滑體表面的動荷載，從而促進了滑坡的產生；再加上滑坡體堆積較高且強風化層較松散，使得剪出口臨空，改變了坡體原有的平衡狀態，從而促進了滑坡的發展。

3 綜合治理措施在工程邊坡施工中的應用

YK69+490～890 右側滑坡治理，原設計該段邊坡為 1∶0.75 挖方，拱形骨架防護。 該段邊坡為順層，以強風化粉砂質泥巖為主，夾泥質粉砂巖，分布不均勻，具較強的透水性，遇水軟化，穩定性差，抗剪強度較低。在施工過程中對邊坡按錨索框架進行加固，由于受山體滑坡的牽引，導致部分錨索框架破壞，滑坡范圍大，規模大。最大張拉裂縫寬度達1.7 m，延伸長度 3～45 m，滑坡范圍 200 m，寬度8 m，經設計單位重新補勘，提出 2 個處理方案。

方案一：清方卸載：可根除隱患，施工簡單，清方邊坡設 10 m平臺，按 1∶1.25 刷坡，估算費用約700 萬；

方案二：抗滑樁方案，擬設兩排抗滑樁，清除少部分坍方，抗滑樁2×3 m，間距5 m，清方坡比1∶3，估算造價約1 500 萬。經多方審查討論，決定根據實際情況采取綜合處治措施：

第一，由于該段邊坡已形成滑坡，較大范圍處于開裂、松散不穩定狀態，仍以多數清方為主。第二，YK69+490～700 段處于半挖半填路基且滑體規模較大，為保證路基整體穩定，減少清方數量，在一級邊坡頂設一排抗滑樁并部分清方處治。需注意的是，抗滑樁施工完畢后，須待砼強度達到設計的80%以后，才可進行后續施工。抗滑樁的開挖深度必須達到設計標高，以保證抗滑樁嵌固深度滿足設計要求。第三，YK69+700～890 段山體破壞較嚴重但滑體數量較少，原則上采用全清方加矮擋墻處治，坡面生物防護。第四，在邊坡治理過程中，由“三坡”咨詢單位對邊坡進行監控，即時掌握邊坡的變化情況。對該段已施工并破壞的錨索框架，按報廢工程處理。第五，設計單位應加密橫斷面和滑坡勘察測線，分段計算下滑力，優化抗滑樁尺寸。第六，YK69+490～680第一級邊坡坡面為煤系層軟弱夾層，考慮到坡面不穩定，局部會產生坍塌。決定為確保右側第一級邊坡穩定，采取C25混凝土擋墻封閉坡面。

4 結束語

綜上所述，該工程采用抗滑樁、框架錨桿等多種措施，分級實施，進行工程立體防護，依據前期勘察結果制定科學的治理方案，降低邊坡處理高度和成本，減少邊坡開挖切割施工量，弱化公路建設對自然生態的破壞，實現環保建設目標。工程實踐證明該方案基礎可行性與經濟性較高，且安全可靠。

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U418.9

C

1008-3383(2017)10-0023-02

2017-06-14

謝守斌(1977-)，男，貴州貴陽人，中級工程師，主要從事公路橋梁研究。