超高加筋土擋墻在土質滑坡處治中的應用

饒坤榮

(廣西路建工程集團有限公司，廣西 南寧 530001)

0 引言

高速公路路塹邊坡在施工過程中受地質、降雨以及施工工藝等方面影響，常常出現滑塌現象，目前常規的路塹邊坡塌方處治方案主要為抗滑樁、擋土墻、漿砌片石滿鋪防護以及錨桿格梁加固處理等。隨著工程建設的發展和對環境保護的日益重視，綠色公路的理念深入人心，采用傳統的防護措施逐漸無法滿足時代環境的要求。近年來，加筋土擋墻在膨脹土、紅黏土、炭質巖等特殊性巖土邊坡防護和中淺層土質滑坡的加固處理方面，均有了一些成功經驗。本文以廣西馬山至平果高速公路某項目路塹超高加筋土擋墻為對象進行探究分析，總結提煉了該施工方法的相關經驗，并提出了該工法的施工控制要點。

1 工程概況

馬山至平果高速公路某項目路塹高邊坡較多，施工期間發生多處中淺層滑坡，尤其以K409+310～K409+600段滑坡最為典型。K409+310～K409+600 段左側滑坡體位于平果縣城東北側坡造鎮淥笑屯東側約80 m，原設計坡率為1∶1、1∶1.25、1∶1.5，為三級坡，邊坡最大挖方高度約25.2 m，挖方段長度約290 m，設計采用草灌噴播防護。在第一級邊坡開挖過程中，在已進行防護的情況下，邊坡第2～3級邊坡出現滑塌，后在持續暴雨天氣影響下，滑塌規模進一步發展擴大，形成高約50 m、長約350 m的滑坡體，邊坡出現整體滑移。

2 病害機理分析及防護重點

該邊坡第2～3級開挖后，邊坡前緣形成高陡的臨空面，巖土體應力出現重分布，坡頂形成一定范圍的張拉應力帶，坡體中下部局部出現應力集中，在前期的連續強降雨等誘因下，邊坡坡面巖土體軟化，強度急劇降低，邊坡淺層巖土體首先失穩，發生滑塌，從而使上部巖土體失去支撐，牽引上部巖土體沿基面滑移，使斜坡巖土體產生裂縫和蠕變，造成整個滑坡的發生。滑坡體巖性主要為黏土，土層結構松散，橫向張拉裂縫發育，屬中層牽引式小型滑坡。

該滑坡的處治，應著重做好地表排水及地下排水，避免開挖面長時間暴露，配合卸載，及時采取必要的工程防護。

3 方案比選

根據滑坡勘察報告，本滑坡體方量約2.6×104 m3，是一個中層牽引式小型滑坡。但滑坡體在暴雨條件下仍有可能繼續蠕動發展，滑動規模可能進一步擴大。據滑坡地質條件分析，本滑坡治理的可選方案主要有卸載、錨索(桿)錨固、抗滑樁支擋、加筋土柔性體反壓支擋及這幾種方法的組合。各方案比較情況見表1。

表1 滑坡處治方案比較表

該滑坡主要由第四系殘積土和中風化灰巖組成，地質鉆孔數量充足，資料齊全，后經各方專家現場多次研討論證，決定對該邊坡中下部采用4級加筋柔性擋土墻，頂部一級采用清除塌方體后草灌噴薄防護形式。考慮本滑坡規模，建議在完全卸載滑坡體基礎上對邊坡進行防護，經初步對比，本著“安全、經濟、適用、美觀”的設計原則，本滑坡治理方案采用了方案2“完全卸載+土工格柵柔性支護體”。

4 加筋擋土墻施工技術要點

4.1 施工工藝流程

施工工藝流程圖見圖1。

圖1 施工工藝流程圖

4.2 完善臨時排水

裂縫是雨水下滲的主要通道，暴雨后形成的眾多水柱，一方面大大降低土體抗剪強度，另一方面，飽水巖土體自重增加及靜水壓力增大，致使巖土體下滑力增大，對邊坡穩定極其不利。

在邊坡卸載之前，須在滑坡周界5 m范圍內設置截水溝及周邊臨時排水溝，同時在坡面完善臨時排水溝。對于部分寬度較大的裂縫，應該采用防水土工布或者彩條布進行臨時覆蓋防水。排水溝應采用5 cm厚M7.5砂漿硬化，考慮邊坡面積較廣，不建議采用片石或者砂漿砌磚等增加邊坡自重的措施，截水溝、周邊環向及坡面排水溝應接順，保證排水的通暢。

4.3 邊坡卸載

該柔性支護體共設4級，每級高為8 m。第1級柔性支護體開挖坡比按1∶1.5，對于坡腳往上2 m范圍部分出露的全風化巖或中風化灰巖，巖土性質較好，開挖時根據施工場地情況部分予以保留，可以起到自穩抗滑的防護效果。為減少開挖工程量，根據現場實際開挖揭露地質情況適當減小開挖寬度，沿傾斜基巖面將邊坡開挖呈臺階狀，同時保證基底開挖寬度≥8 m，第一級支護體頂設置2 m寬平臺。第2～3級開挖坡比均采用1∶1.5，平臺寬度第2級6 m，第3級3 m，每級坡高8 m，第4級支護體頂按1.75坡比一坡到頂，支護體回填8 m以后，剩余頂部邊坡單獨作為一級，采用草灌噴薄防護。按此坡比放坡，基本將已滑動巖土體完全清除，如圖2所示。

圖2 柔性支護設計構造示意圖(單位：cm)

重點控制措施：

(1)邊坡卸載順序為從上往下，禁止上下開挖交叉作業。

(2)每一級邊坡卸載必須嚴格控制一次開挖長度，并做到開挖一段、清理一段、臨時排水施作一段；

(3)邊坡卸載應該盡量避開雨季進行施工，施工過程中須同步檢查坡體的穩定性，保證施工安全。

4.4 基礎處理

第一級邊坡開挖到位后，必須盡快施作柔性擋墻基礎。基礎挖深1.5 m，基礎持力層為全風化巖或中風化灰巖(如仍為軟弱土質，須適當加深并換填片、碎石處理)，下面采用碎石墊層1.0 m，往上采用碎石土墊層0.5 m，并設置兩層土工格柵反包(每層豎向間隔0.5 m，分兩次填筑碾壓)，以保證基底穩定。

基礎底部設置50 cm×58 cm沿坡腳的縱向滲溝，出水口與路塹邊溝進行連接，并設置≥4%的縱坡。基礎及滲溝底部鋪設兩布一膜，采用縫合聯結并進行防水反包，靠近坡面一側兩布一膜要與加筋土體后側排水設施進行有效搭接，并用U型釘固定牢固。基礎處理完畢經驗收合格后可進行加筋土體的填筑施工。

4.5 加筋支護體填筑及“L型排水”層

加筋土支護體的施工方式與路基填筑相同，采用邊坡開挖土方回填，每層松鋪厚度≤30 cm，壓實度≥90%。施工過程中，填料攤鋪向內設置3%的坡率，以增大柔性支護體穩定性。柔性支護體采用土工格柵回填壓實，每50 cm厚填土(壓實方)上鋪設一層土工格柵，每隔1.2 m用U型釘將格柵張緊并固定于填料上，反包下層預留格柵(1.5 m)并與上層用連接棒進行連接。支護體填筑必須嚴格控制壓實度，每填筑2 m必須進行刷坡并做好坡體后側的修坡及松散體挖除，刷坡過程中應做好對反包土工格柵的保護。土工格柵的抗拉性能必須滿足規范要求，不允許有褶皺并確保搭接長度，U型釘的規格、尺寸及數量等施工控制較為關鍵。

本邊坡設計獨有的坡體后側“L型排水”層，采用級配碎石回填，水平寬度≥1.0 m。由于該排水設施從坡頂貫穿至基礎與排水滲溝相連接，必須嚴格與支護體的填筑同步施工，并保證填料的均勻及設計尺寸滿足設計要求。“L型排水”層作為原山體內部滲水的引流設施，起到隔離排水的重要作用，對填筑的支護體也起到了保護作用，施工過程中必須重點控制。

4.6 坡面排水及防護

加筋支護體填筑一級完成后，應該立即培耕植土，并及時進行草灌噴薄植草防護。平臺排水溝采用紅磚進行砌筑，溝底采用單磚鋪底，M7.5砂漿進行抹面。各級支護體的平臺均鋪設兩布一膜，鋪設寬度超出平臺寬度≥1.5 m并與上級加筋土體進行反包連接，兩布一膜頂回填30 cm的耕植土植草防護，確保整個坡面水流不侵入支護體。平臺排水溝縱向必須與坡面環向排水溝接順，橫向與坡面急流槽連接平順，確保水流能快速排出。地表及地下排水系統，其目標是讓水分“不易進、易排出”，因此排水系統的施工控制是支護體成功與否的關鍵。

5 施工效果評價

該方案實施完成后，整個塌方邊坡得到了有效防護，邊坡整體穩定性較好，通車至今未發現有坍塌現象，坡體周邊的山體未發現有開裂情況。由于坡面防護及排水系統與支護體同步完善，整個邊坡范圍的植被綠化效果較好，整體處治效果較理想。

6 結語

加筋土擋墻作為柔性支護體，可適應邊坡巖土體沉降與變形，最大限度地利用巖土體自身的強度，對邊坡起到支擋、防水防風化的作用，防護效果明顯。隨著工程建設的發展和對環境保護的日益重視，加筋土擋墻以其顯著的優勢，在公路塹邊坡的應用前景廣闊，本文以項目工程實例為基礎，對大型超高加筋擋土墻在路塹滑坡處治過程中的施工工藝進行了總結，同時，對施工中的各個關鍵工序及重要環節進行了總結提煉，為該施工工藝的推廣提供參考。