高速公路邊坡滑坡治理研究

摘 要：滑坡是公路建設中常見的地質災害，而引發滑坡的因素很多，在復雜地質條件下，邊坡的支擋防護設計是非常重要的。結合工程實例，簡要闡述了高速公路邊坡滑坡的特征，提出了以抗滑樁為主的支護措施和局部位置結合框架錨索的綜合治理方案，并詳細論述了滑坡治理施工關鍵環節，為類似滑坡治理提供了一定的經驗借鑒。

關鍵詞：公路；滑坡；抗滑樁；支擋防護設計

中圖分類號：U417.1+2 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.08.026

滑坡是工程建設中比較嚴重的地質災害之一，破壞力巨大。目前，在河南公路建設的過程中，遇到的邊坡滑坡災害逐年遞增，且多發生在山區地形地質條件較為復雜的路段。誘發邊坡失穩、發生滑坡的因素比較多，主要有地形、地質環境、巖土體自身結構與特性、降雨、地震和其他。由于特殊地形地勢和氣候誘因，再加上滑坡發生規模比較大、破壞類型復雜、危害程度高等特點，滑坡給山區公路帶來的危害非常嚴重，所以，對山區公路滑坡的準確分析和綜合治理成為了山區公路防護加固的重要內容之一。

滑坡失穩破壞的形式也復雜，滑坡基本形成過程一般有3個階段：①蠕動變形。在坡面和坡頂處局部有裂縫出現，并呈擴張趨勢，邊坡前緣輕微被擠出。②滑動破壞階段。抗滑力矩達臨界荷位，裂縫開裂極速擴張，滑坡體沿滑動面迅速移動下滑。③穩定階段。疏松的滑體趨于穩定。

1 工程概況

洛嵩高速公路K40+065～K40+600段邊坡位于洛陽市嵩縣境內，嵩縣位于河南省西部，地處伏牛山北麓及其支脈外方山與熊耳山之間，縣城北距洛陽90 km，東與汝陽、魯山縣接壤，西與欒川、洛寧縣毗連，南與南召、內鄉、西峽縣相依，北與伊川、宜陽縣為鄰，跨東經111°24'～112°22'，北緯33°35'～34°21'。該路段滑坡區上方有一斷裂帶，路線設計基本與斷裂帶走向平行，斷裂構造運動在一定程度上影響了公路線性，節理發育，巖體相對破碎，下方山坡地表沖刷崩塌堆積，成為了引發滑坡的地形和物質條件。在施工過程中，邊坡上部堆積土層變形，堆積土層局部產生張拉裂縫，誘發邊坡變形擴展。在雨季，大量雨水和地表水滲入松散土體，形成飽水帶，土層裂縫逐步貫通，成統滑動面，產生了整體滑移，形成了滑坡。由于每年8月、9月份北部地區降雨強度大，沿線地質情況復雜，出現不良地質等情況，導致項目沿線部分路塹邊坡出現不同程度的滑塌失穩，存在較大的安全隱患。

2 滑坡處治方案

2.1 處治原則

滑坡防治措施的選用有具體的適用條件和優勢，地質不同、誘因不同，方案選用也有區別。防治措施優化與選擇，會影響工程造價和工期，關系到防治效果。根據滑坡處治地段內受滑坡影響區域的地形特征，同時，考慮到整體調整規劃方案對公路工程建設用地的基本要求，在選擇滑坡治理方案時，應遵循以下原則：①地質因素是決定因素，不同地質區域，治理方案設計采用相對應的規范；②確保治理區內相關民用建筑的安全，既要保證邊坡穩定，又要盡量控制邊坡變形，選取的治理方案盡量減小對建筑物的影響；③方案治理要求技術可靠，構造簡單，施工簡便、安全，經濟控制在合理范圍內；④方案處理因地制宜，結構設計要考慮周圍景觀的要求。

2.2 處治施工方案的選擇

公路滑坡治理對行車安全十分重要，在選擇方案時，要綜合考慮，處理措施也比較多。對于未達到有效處理效果的方案，可選擇比較方案進行對比，要考慮到排水要求、滑坡清除工程量和坡體的穩固性等。幾種治理措施的對比、分析情況見表1.

由表1的分析比較可得：①重力式擋土墻適用于滑坡規模小、深度淺、滑體厚度不大的情況，小型滑坡比較適合；②抗滑樁適應范圍廣，安全性、可靠性比較高，占地面積小，在投資控制的情況下比較適用，要嚴格控制樁頂位移；③框架錨索受地形的限制，要求布置在斜坡路段，且避免與上部建筑物樁基相互影響，適用于滑坡下滑力影響小、坡頂無建筑物的地段。

綜合分析，該滑坡治理采用以抗滑樁為主的支護措施，局部位置結合框架錨索。在治理排水的條件下，滑坡下滑力在一定程度上減弱，坡頂沒有建筑，比較適合采用抗滑樁處理；滑坡前緣松弛區剩余下滑力影響程度比較小，采用抗滑樁支護能夠滿足要求。

2.3 排水處理

采取截排水措施，排水工程分為地表排水和地下排水2部分進行。地表排水主要包括2項內容：①在滑坡體外圍設置截水溝；②坡面排水，每級馬道上設置截水溝。地下排水也包括2項內容：①在一級和二級坡面上設置仰斜式排水孔。②在二級馬道以上設置支撐滲溝，以排除坡體內部地下水。在二級馬道上設置4 m高的擋土墻，用于支擋支撐滲溝。

2.4 滑坡處理現場布置

根據場地特征、邊坡變形破壞情況和保護對象分布情況，在邊坡治理工程中，要先選擇削坡減載和加寬馬道措施。削坡后坡比為：一級邊坡坡比1∶1.25，二級邊坡1∶1.5，三級邊坡1∶1.75，四級邊坡1∶2.0，一級和三級馬道寬度為3 m，二級馬道寬度為6 m。

采取抗滑樁支擋措施，在二級馬道上設置一排抗滑樁，支擋滑坡的中、深層滑動。樁截面有以下3種類型：Ⅰ型樁截面2.0 m×3.0 m，樁長30.0 m，樁間距5.0 m；Ⅱ型樁截面為2.4 m×

3.6 m，樁長30.0 m，樁間距5.0 m；Ⅲ型樁截面為3.0 m×4.0 m，樁長32.0 m，樁間距5.0 m。一級、二級坡面采用拱形骨架護坡，坡腳部位設置擋墻，擋墻頂寬0.6 m，高3.0 m。

3 滑坡治理施工

3.1 地表排水溝施工

按照設計要求準確放出截、排水溝邊線，用滑石粉放出水溝開挖線，并每隔15～20 m用木樁定位。塊石應選擇質地堅硬、無風化剝落和裂紋的新鮮石料，塊石應在材料場粗加工后運到施工現場，塊石材料按用量分別堆放在每個施工段。溝底為M7.5砂漿砌片石，待溝底砂漿塊石達到一定強度后，砌筑溝壁，溝壁為M7.5砂漿砌片石。溝底塊石砌筑前，應將基底夯實，平整。塊石砌筑要求平（砌筑表面大體平整）、穩（塊石大面朝下，安放穩定）、緊（塊石間必須緊靠）、滿（石縫用砂漿填滿搗實，不留空隙）。溝壁塊石大體尺寸均勻，溝槽面平整，砌筑時灰漿飽滿，砌筑面整合穩定，并用M10標號砂漿勾縫，同時，滿足相關單位對外觀質量的要求。

3.2 地下支撐滲溝施工

滲溝屬于隱蔽工程，埋置于地下，不易維護。所以在施工時，必須確保施工質量，保證滲流暢通，引排有效。溝內用于集水和排水的填充料為干砌片石，滲溝的封閉層采用M10漿砌片石，排水溝底部同樣采用M10漿砌片石，并用M10水泥砂漿抹面。在出水口設置端墻，端墻下部預埋2根Φ100 mm的PVC泄水管，端墻排水孔底面距排水溝溝底的高度不宜小于20 cm。滲溝的排水溝與溝壁間應設反濾層和隔滲層。溝底置于不透水層上時，反濾層設在迎水側，隔滲層設在背側，如果溝底設在含水層時，兩側溝壁和溝底均應設置反濾層。反濾層厚20 cm，反濾層外側鋪設土工布。土工布的滲透系數要小于10～11 cm/s，其橫向強度要求大于0.3 kN/m。滲溝的開挖宜自下游向上游進行，并隨挖隨填，即支撐后迅速回填，不可暴露太久，以免造成坍塌。

3.3 抗滑樁施工

施工放線測量按照設計坐標放線復測樁位，在樁位外設置龍門樁，以便施工時隨時校正樁位，保證樁心的偏差小于等于20 mm。在挖孔樁孔口做鋼筋砼護圈，護圈厚400 mm，高于周邊土300 mm，以防地表坡體滾石下井。在井圈上方設置擋土板，在每個孔口搭棚防雨，以保證樁開挖工作能夠順利進行。

本處理工程采用人工開挖的方式。為了加快施工進度，對于坡體中的大塊孤石，可采用風鎬開挖，禁止爆破。挖孔時，采取人工開挖與風鎬剝削方式相結合的開挖方案，即人工掏挖土層和碎石土，基巖用風鎬剝削，再進行人工清除、修整；采用跳樁開挖、二序施工法，即一序開挖孔號為每間隔至少一樁孔開挖。樁鋼筋在鋼筋加工房內下料，搭架運送至樁孔內，在孔內安裝。樁芯砼集中拌制，設置攪拌站，樁砼要用振動器振搗密實。

在護圈上用鋼管搭設操作平臺，平臺3 m×4 m，平臺上鋪設8 mm厚的木板，并在平臺上搭設提升腳手架井架，以便于運輸土石方，井架荷載大于等于2 000 kg。平臺上搭設彩條布，以遮擋雨水。另外，要邊挖邊支護，在風基巖孔段開挖時，應根據土體的穩定性確定每循環的開挖深度，挖好一段必須及時支護一段，并且還要保證井壁的支護質量。孔內照明設施必須用安全電壓照明，電壓36 V以下，全部采用防爆燈具。

挖孔時，如果有水滲入，應及時支護孔壁，防止水在孔壁浸泡流淌造成坍孔。滲水應設法排除，比如用井點降水或集中泵排，及時抽排孔內積水。如果挖孔時涌水量比較大，可采用水泥砂漿灌壓環圈或其他有效的措施。

樁孔挖掘和護壁兩道工序必須連續作業，不宜中途停頓，以防坍孔。護壁每天必須檢查是否有變形、裂縫、滲水等情況發生。孔內設置應急軟爬梯，人員上下井采用安全、可靠并有自動卡緊保險裝置的吊籠。

3.4 擋土墻施工

按照設計要求準確放出墻邊線，用滑石粉放出墻開挖線，并每隔10～15 m用木樁定位。開挖放坡坡率為1∶0.5，基坑開挖后，特別是雨季施工期間，應及時完成施工，避免積水下滲。

漿砌片石石材的上下面應大致平整，強度不低于MU30，應選擇質地堅硬、無風化剝落和裂紋的新鮮石料，片石應在材料場粗加工后運到施工現場，片石材料按用量分別堆放在每個施工段。墻體高度根據地形可適當調整，原材料質量、墻體位置偏差、墻身斷面尺寸、墻體的偏斜、基礎地基土等均應符合設計要求。墻體漿砌片石的施工必須采用座漿法，所用砂漿宜采用機械拌和。條石表面應清洗干凈，砂漿填塞飽滿。

在墻基坑開挖過程中，應注意做好排水工作。基坑開挖后，應及時完成施工，避免積水下滲影響墻體的穩定性。開挖需回填的土方要夯填壓實，其壓實度應符合有關規程規范的要求。墻開挖與砌筑可采用放坡開挖的方式，底部在砌筑前應將基底夯實、平整。片石砌筑要求平（砌筑表面大體平整）、穩（條石大面朝下，安放穩定）、緊（條石間必須緊靠）、滿（石縫用砂漿填滿搗實，不留空隙）。墻體片石大體尺寸均勻，墻面平整，砌筑時灰漿飽滿，砌筑面整合穩定，并用M10標號砂漿勾縫，滿足相關單位對外觀質量的要求。

4 結束語

在公路建設的過程中，結合地形、地質情況治理滑坡，既要滿足邊坡的穩定性，也要考慮區域生態環境的需要，最大限度地減小地質災害對工程、土地和環境資源造成的不良影響。針對邊坡失穩的情況，要及時做出判斷，考慮地質地形特征，結合滑坡區域建筑物和景觀布置，采用合適的支護防護，提高邊坡治理效果。

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作者簡介：孫平（1988—），女，河南正陽人，主要從事路橋設計方面的研究。

〔編輯：白潔〕