淺談省道206線更鼓賴滑坡成因分析及治理方案

■鄭 虹

（三明福銀高速公路有限責任公司，三明 365000）

1 工程概況

省道206線尤溪更鼓賴滑坡位于三明市尤溪縣坂面鎮大乾村更鼓賴附近，距坂面鎮約4km，省道206線K21+300路基上邊坡處。該滑坡體平面形態呈“近扇形”，后緣高程約265.10m，前緣高程約174.50m。斜長約200.0m，前緣寬約90.0m，后緣寬約40.0m。滑體上部土體厚度（6m～8m）， 面積約10000m2， 體積6萬～8萬m3， 主滑方向約為220°，為小型淺層土質滑坡。后緣裂縫長約大于50m，寬約0.50m，下錯約0.4m。西側有一條剪切裂縫，長約大于50m，寬約0.3m，深度約0.90m，下錯約0.4m，與后緣拉張裂縫貫通，邊界外側為樹林未見變形跡象。東側邊界在自來水管道便道附近發育一條剪切裂縫，長度大于40m，寬約0.2m，深約1.0m，下錯約0.2m，與后緣拉張裂縫貫通。前緣以省道206線為界，前緣坡面已出現滑塌、路面出現隆起、擋墻出現開裂等變形現象。詳見圖1。

圖1 滑坡情況圖

2 滑坡產生的成因分析

2.1 氣候條件

三明市尤溪縣地處中亞熱帶季風性濕潤氣候，春夏多陰雨，秋冬多晴天，常年平均氣溫19.6℃，年極端最高氣溫40.1℃，最低氣溫-7.1℃，年無霜期平均300d。地域雨量充沛，平均年降水量為1680mm，年平均降水日數約160d，年內雨量集中在4～6月份，約占全年60%，特別是5～6月份雨量最多，日最大降水量173.4mm。 無常年性地表水體，斜坡體上土體呈干燥狀態，雨季坡體較濕潤。

6月以來，三明市全境連續不斷反復遭受持續暴雨襲擊，其主要的特點是：一是過程降雨量大，24小時平均雨量達110mm；二是持續時間長，反復出現特大暴雨；三是局地短歷時強降雨頻繁出現，上述特點是導致該滑坡發生的外在直接原因。

2.2 地質條件

現場調查，滑坡體外西側巖層出露的地段，巖層產狀：132°∠20°。巖層主要發育兩組節理面，產狀分別為：189°∠72°、277°∠68°，發育密度一般8～15條/m。 根據鉆孔揭示及地表出露的情況，組成滑坡的土體結構較松散，孔隙大，膠結差。巖體破碎是坡體出現滑塌的內在因素。

2.3 工程因素

滑坡山體屬丘陵地貌單元，整體地形坡度較緩，自然坡度約20～30°，省道206線穿過滑體前緣形成開挖邊坡，坡度50～60°，改變了原有山體平衡，是影響滑坡的又一原因。

根據鉆探資料表明，滑坡區內滑體的滑移帶具有如下特征：滑體的滑面主要為上部坡殘積物的分界面及內部，在雨水的作用下充分飽和，強度大幅降低，形成了多層面、階梯狀的滑坡。而坡積含粘土碎石和坡積含碎石粉質粘土之間、坡積含碎石粉質粘土與殘積土之間的滲透性不同，對地表水的排泄能力不同，在分界處形成軟弱帶(面)。在鉆進過程中，變層附近進尺較快，且局部出現消耗水量較大或漏水現象，滑帶厚度約0.3～0.5m，總體判斷滑坡體整體沿土層分界薄弱面發生向下滑動。

3 滑坡治理方案

綜合考慮地形情況、滑面埋深、滑體規模、氣候等情況，本著“經濟合理，工期短，工程技術可行，治理效果安全可靠”的原則，采用預應力錨索擋墻+截排水工程對該滑坡進行治理。治理總體方案見圖2。

圖2 滑坡治理總體方案示意圖

3.1 擋墻工程

擋墻墻身與基礎采用C20片石砼澆注；擋墻每隔12m設置一道沉降縫，沉降縫須用硬膠合板與瀝青麻絮填塞；泄水管采用Φ50mmPVC管，水平間距3m、豎向間距1.5m成品字形布置，坡度3%；砂礫與回填粘土、坡面接觸處布設土工布。擋墻坡度以及水溝形式可根據現場實際情況進行適當調整。抗滑擋墻兩端應順勢插入兩側土體或做成斜面與地面順接。在擋墻距路面0.6m高處每隔10m設一個反光標。擋墻構造見圖3。

3.2 預應力錨索工程

圖3 擋墻構造示意圖（單位：cm）

預應力錨索框架單獨采用豎肋。豎肋采用C30砼澆筑，豎肋嵌入擋墻，錨索單孔設計拉力為700kN；錨索結構采用壓力分散型結構，每孔錨索采用6根Φ15.24高強度低松弛無粘結鋼絞線組成.若錨索與框架箍筋相干擾，可局部調整箍筋間距。

預應力錨索施工主要包括施工準備、錨孔鉆造、錨筋制安、錨孔注漿、錨孔張拉鎖定和驗收封錨等工作流程。其中有兩個主要環節，一是錨孔成孔，二是錨孔注漿，錨孔成孔的技術關鍵是如何防止孔壁坍塌、卡鉆；注漿的技術關鍵是如何將孔底的空氣、巖（土）沉渣和地下水體排除孔外，保證注漿飽滿密實。錨索構造見圖4。

圖4 錨索構造示意圖(單位：cm)

3.2.1 施工準備

進行預應力錨索施工前做好施工組織設計，明確施工方法、施工工藝、工序流程、人員組織和施工設備、材料、試驗、監測安排及安全、質量管理。接著，申請單項工程開工，開工條件包括開工報告、錨筋材料試驗、漿體材料試驗、配合比試驗、相關機械設備等。并應注意張拉設備及有關機具應進行標定。在單項工程開工申請批復后，按設計要求先進行錨索基本試驗，即抗拔拉破壞試驗。在基本試驗錨孔施工完成后，在錨固漿體達到28d齡期且錨墩砼強度達到80%后進行試驗。

基本試驗的目的是驗證設計采用的工作錨索的性質和性能、施工工藝、設計質量、設計合理性以及所提供的安全儲備，同時考慮有關搬運、儲存、安裝和施工過程中抗物理破壞的能力。

錨索施工前，應根據錨固地層、錨固噸位做破壞性抗拔試驗。試驗孔錨索長度與設計長度一致具體以全部錨固段深入設計錨固地層1m以上控制），試驗孔錨固段長度根據錨固地層、錨固噸位綜合確定。

錨固工程試驗孔錨固段注漿遇土質或砂土狀強風化巖層且富水時須采用二次高壓劈裂注漿法。試驗孔具體位置應由監理和設計代表現場確定，使試驗孔可代表工程孔錨固地層實際情況。錨固段外側應設引排氣管，排氣管伸入錨固段內5～10cm，其注漿方法與充滿標準和工程孔相同。試驗時應記錄各級荷載及錨頭位移等詳細數據，并在工程錨索施工前及時向設計單位提交試驗報告，以驗證與調整設計。

安裝錨索前，應先進行鉆孔深度、鉆孔傾角、錨索長度的檢驗；然后安裝經現場監理檢驗制作合格的錨索并注漿；錨索施工完畢后，按規范要求進行錨索驗收試驗和長度檢驗。

3.2.2 錨孔鉆造

按照設計樁號采用拉線尺量，結合水準測量進行放線，并用鐵釬和油漆標記準確定位錨孔位置。鉆機嚴格按照設計孔位、傾角和方位準確就位，采用測角量具控制角度，鉆機導軌傾角誤差不超過+1°，方位誤差不超過+2°。錨索成孔應根據地層選用相應的錨桿鉆機，且鉆進過程中嚴禁開水沖鉆及沖洗孔壁，同時應嚴格控制鉆進速度，防止鉆孔偏斜、扭曲或變徑。在鉆進過程中要認真做好施工記錄，如鉆壓、鉆速、地層和地下水情況等。鉆孔孔徑、孔深要求不得小于設計值，并超鉆50cm，鉆進達到設計深度后，不能立即停鉆，要求穩鉆3～5min，防止孔底尖滅，同時，及時進行錨孔清理。鉆進過程中若遇到塌孔，應立即停鉆，并通知監理工程師后采用注漿固壁處理，24h后重新鉆進，或采用跟管鉆進工藝。

錨孔鉆造結束后，使用高壓空氣將孔中巖（土）粉及水全部清除出孔外，經現場監理檢驗合格后，方可進行錨筋體安裝。

3.2.3 錨筋制安

錨筋的制作應搭建高于地面50cm以上與錨筋設計長度相適應的制作臺及簡易防曬雨棚。

錨筋下料應整齊準確，誤差不大于+50mm，預留張拉段鋼絞線長度1.5m。

設計預應力錨索為壓力分散型錨索，其錨筋材料采用無粘結高強度低松弛鋼絞線，對鋼絞線不同單元和鋼筋錨接頭進行醒目可靠的標記。鋼絞線一律采用機械切割下料。

擠壓頭的組裝，擠壓套、擠壓簧安裝準確，擠壓頂推進應均勻充分，施工中應嚴格控制鋼絞線擠壓套擠壓工藝，并抽樣3%進行檢測，確保單根擠壓強度不低于200kN。

組裝承載體時應定位準確，擠壓套通過螺栓在承載體和限位片之間栓接牢固。架線環間距為1.0～1.5m，應準確定位、綁接牢固，錨孔孔口位置必須設置一個架線環。注漿管穿索安裝準確定位，綁扎結實牢固，應深入導向帽5～10cm。導向帽可點焊固定于最前端承載板上，并應留有溢漿孔，保證孔底返漿。所有的鋼質部分均應涂刷防腐油漆。

錨筋體擺放順直，不扭不叉，排列均勻。錨筋體經檢驗合格后，方可運輸至相應孔位進行安裝。水平運輸時，各支點間距不小于2m，且轉彎半徑不宜太小；垂直運輸時，除主吊點外，其它吊點應使錨筋體快速安全脫鉤。錨筋體安裝時應按設計傾角和方位平順推進，嚴禁抖動、扭轉和串動，防止中途散束和卡阻。安裝完成后，不得隨意敲擊錨筋或懸掛重物。錨筋體的安裝，必須在現場監理旁站的條件下進行。

3.2.4 錨孔注漿

錨索注漿采用水灰比0.4～0.5的純水泥漿，其中錨固段遇土質或砂土狀強風化巖層且富水時應采用二次高壓劈裂注漿法來提高地層錨固力。

注漿材料要求嚴格按照經試驗合格的配比備料，注漿漿液應嚴格按照配合比攪拌均勻，隨拌隨用，漿體強度不低于40MPa。錨孔注漿必須采用孔底返漿方法（注漿壓力一般為2.0MPa左右），直至孔口溢出新鮮漿液，嚴禁抽拔注漿管或孔口注漿；如發現孔口漿面回落，應在30min內進行孔底壓注補漿2～3次，確保孔口漿體充滿。在注漿作業開始和中途停止較長時間再作業時，應用水或水泥稀漿潤滑注漿泵及注漿管路。注漿過程應認真做好現場施工注漿記錄，每批次注漿都應進行漿體強度試驗，試件不得小于兩組。漿體未達到設計強度的70%時，不得在錨筋體端頭懸掛重物和拉綁碰撞。

錨孔鉆造完成后應及時進行錨筋體安裝和錨孔注漿，原則上不得超過24h。當采用二次劈裂注漿提高地層錨固力時，以漿體強度控制開始劈注時間（一次注漿體強度為5.0MPa），需在二次注漿管的錨固段內設花孔和封塞，二次注漿的高壓注漿管應采用鍍鋅鐵管或鋼管。

3.2.5 錨筋張拉鎖定

在注漿漿體與臺座混凝土強度達到設計強度80%以上時，方可進行張拉鎖定作業。如為選定進行驗收試驗的錨孔，應在達到設計強度的條件下，待驗收試驗結束并檢驗合格后再進行，驗收試驗的錨孔應由監理工程師、設計代表現場確定。

錨斜托臺座的承壓面應平整，并與錨筋的軸線方向垂直。錨具安裝應與錨墊板和千斤頂密貼對中，千斤頂軸線與錨孔及錨筋體同一軸線，確保承載均勻。錨筋的張拉必須采用專用設備，設備在張拉作業前應進行標定，錨具、夾片等檢驗合格后方可使用。

錨索正式張拉前，應取10～20%的設計張拉荷載，對其張拉1～2次，使其各部位接觸緊密，鋼絞線完全平直。

對于壓力分散型錨索，因各單元錨索長度不同，張拉應注意嚴格按設計次序分單元采用差異分步張拉，根據設計荷載和錨筋長度計算確定差異荷載，并根據計算的差異荷載進行分單元張拉。

錨索的預應力在補足差異荷載后分5級按有關規范或規定施加，即設計荷載的25%、50%、75%、100%和110%。在張拉最后一級荷載時，應持荷穩定10～15min后卸荷鎖定。錨索鎖定后18h內，若發現明顯的預應力損失現象，則應及時進行補償張拉。錨索張拉現場圖如圖5。

圖5 錨索張拉現場圖

3.2.6 錨孔驗收封錨

驗收試驗的目的是檢驗施工質量是否達到設計要求，也稱現場驗收試驗或質量控制試驗，它是針對所有工程錨索進行的；通過驗收試驗，可獲知錨索受力大于設計荷載時的短期錨固性能，一級滿足設計條件時錨索的安全系數。將驗收試驗結果與基本試驗結果進行恰當的對比，可作為錨索長期性能評價的參考。

驗收試驗設備和方法：

（1）試驗設備包括張拉千斤頂、油壓表、油泵和用于連接它們的高壓油管，以及相關變形量測系統和固定設施。張拉設備投入正式使用前，應由具有相應資質的計量單位進行標定，且在有效期內，并應繪制壓力表讀數與系統出力曲線。

（2）驗收試驗對張拉系統的精度要求一般較高，試驗時對錨索施加應力和變形需要幾種設備同時進行測定，如精度較高的油壓表、壓力傳感器、千分表、游標卡尺、撓度計等。

（3）驗收試驗可選擇下述兩種方式之一進行試驗：

①業主委托具有相關試驗經驗業績的滑坡錨固工程專業單位或部門進行驗收試驗。

②在有關業主、監理和設計代表的指導和監督下由施工單位組織進行驗收試驗。

（4）驗收試驗應按有關規范和規定要求認真做好記錄，并提交試驗報告，供工程驗收使用。

驗收試驗的規定和要求：

驗收試驗錨索數量不少于工程錨索總數的5%，且不得少于3根。驗收試驗錨索孔由業主、監理和設計代表根據普遍性和代表性的原則進行隨機抽樣。

驗收試驗應分級加荷，起始荷載宜為錨索設計荷載的30%，分級加荷值分別為設計荷載的0.5、0.75、1.0、1.2、1.33和1.5倍，最大試驗荷載不能大于錨筋承載力標準值的0.8倍。對于壓力分散型錨索，要求以設計最大試驗張拉荷載計算補足差異伸長量（張拉荷載）后同步張拉至錨索設計荷載的30%作為起始荷載。如果最大差異張拉荷載大于設計荷載的30%，則以最大差異張拉荷載作為起始荷載。

驗收試驗中，當荷載每增加一級，均應持荷穩定10min，并記錄位移讀數。最后一級試驗荷載也應維持10min。如果在歷時10min內位移超過1mm，則該級荷載再維持50min，并在15、20、25、30、45和60min時記錄其位移量。

驗收試驗中，從50%設計荷載到最大試驗荷載之間所測得的總位移量，應當超過該荷載范圍內錨筋自由段長度的預應力筋理論彈性伸長量的80%，且小于自由段與1/2錨固段長度之和的預應力筋的理論彈性伸長值。對于壓力分散型錨索，錨固段應視為零，其自由段應分單元按實際全長計算。大量的工程實踐表明，對于土質或類土質及破碎錨固地層，考慮錨孔軸向壓縮與錨固段孔壁剪切變形特性，其實測上限值一般比理論上限值偏大5%～10%，應具體情況具體分析。

在最后一級荷載作用下的位移觀測期內，錨頭位移穩定，即在歷時10min內位移不超過1mm，或者2h蠕變量不大于2mm。

在全部工程錨索經抽樣進行驗收試驗并符合上述有關規定和要求條件后，方可按照有關設計要求張拉鎖定程序進行張拉鎖定和封錨工作。對驗收試驗錨索一般應從1.5倍設計荷載全部退荷至零后，再重新進行張拉鎖定作業。

錨索張拉完成后應及時對錨頭進行補漿和封錨，外錨頭應用與錨梁同標號的砼封頭，以防銹蝕破壞。對于錨具和錨索等空隙的補漿應作為錨頭防腐的一項關鍵工序在現場監理旁站的條件下認真進行，補漿管應插入錨梁底面以下進行返式補充注漿，直至補漿孔溢漿為止。對于錨具及錨筋外露部分應嚴格進行去銹除油后并及時采用與錨梁同標號混凝土進行封錨。

4 截排水工程

在滑坡體后緣及兩側設置截排水系統，將斜坡上部的雨水引出斜坡體外。在斜坡上方設置截水溝，在滑坡體前緣設置平孔排水。首先防止雨水侵入滑體，先用粘土封閉滑體裂縫，再進行排水溝施工，可同時進行平孔排水的施工，以便及早排出滑體內積水，固化滑體土體，增強滑帶土體的內摩擦角與粘聚力，使滑體更加穩定。

平孔排水管要求采用直徑100mm鋼塑透水軟管，鉆孔孔徑為13cm。排水管長度視打入長度而定，末端伸入滑動面約50cm。截水溝位置可根據地形現場對進行調整，截水溝基底必須夯實，不能放在浮土上。

5 效果評價

通過對滑坡成因的分析，結合當地情況制定出合理有效的治理方案。該處滑坡治理后，通過工后位移跟蹤監測，滑體已趨于穩定。經過多次暴雨考驗，滑體未見明顯變形。2014年交工至今，通過監控測量，邊坡變形輕微，滑體已經穩定。實踐證明錨索擋墻+截排水工程是一種有效的治理措施。

[1]省道206線尤溪更鼓賴滑坡勘查報告.

[2]DZ/T0219-2006,滑坡防治工程設計與施工技術規范.