張海南
(新疆新工勘巖土工程勘察設計院有限公司,新疆 烏魯木齊 830063)
近幾年國內公路運營中,泥石流、邊坡滑坡等地質災害問題頻繁發生,給行車安全帶來巨大的安全隱患。由于深路塹邊坡都處于地殼表層,在人工開挖后受到不同因素的影響,會導致邊坡地質出現破壞、變形等情況[1]。公路項目施工設計方案如果缺乏合理性也容易引發滑坡類事故。公路項目實施時,一旦發生滑坡類問題不僅會影響公路項目施工質量,還會延誤項目工期,大大降低施工企業的投資收益。所以,深入進行地質勘查工作,并有針對性地采取相應的治理措施具有一定的現實意義。
公路項目施工建設中之所以會出現滑坡類問題,主要是因為開挖施工時地層會形成臨空面,地表水逐漸下滲到地表下面,使得土體重量大大增加,而巖石的抗剪強度大大降低,當土體重量和巖石的抗剪強度超過一定的臨界值后,整個臨空面就會出現滑動。所以對這類公路工程施工中,務必重視施工前期邊坡的改造和處理,應以邊坡改動為基礎,適當提高邊坡自身的穩定性,達到加固邊坡的目的。因為滑坡透水性能較差,施工前還要重點對地下水狀況進行勘查,避免形成地表徑流,然后出現滑坡問題[2]。
物探技術概述:該技術主要對地質條件和水文問題進行勘探,通過對地下相關地質資料進行分析判斷相應的地質構造,以此為基礎展開相應的工程設計和施工。實際施工中,常應用到的工程物探技術主要有三種:1)電法勘探主要包含了激發極化法、自然電場法、充電法及電阻法;2)電磁勘探包含了可控源音頻大地電磁測探法、探地雷達法及瞬變電磁法;3)聲波勘探包含了反射波法及直達波法等。
經過施工實踐證明,邊坡工程的勘探技術又包含地質勘探技術和高密度電法勘探技術,前者操作復雜,應用成本較高;后者應用操作簡單,應用成本較低。通過電阻率差別對工程土體進行分析發現,覆蓋層、軟土夾層以及基巖的土體物理力學具有較大的差異。電阻率電法勘探又包含電測深法、聯合剖面法以及高密度電法等,其中,電測深法和聯合剖面法的應用具有一定的限制性,大多只能用于勘探地質的縱向信息和橫向信息,這兩種方法信息采集過于片面,很容易漏掉重要的地質信息,不能滿足實際施工需求,而高密度電法勘探法集聚了以上兩種方法的優勢,可以一次性完成數據的采集,提高工程地質勘探的效率。
鉆探技術具體的應用過程就是應用鉆機進行鉆孔取樣,通過分析樣品判斷巖層的類別和厚度,為項目施工提供決策依據。對鉆取土樣進行分析,可以得到地質的物理力學性質,為工程提供滑坡處理提供相應的數據支持。地質勘探技術主要分為三種:1)沖擊鉆進,利用鉆進工具的重力和沖擊力將巖土破碎,實現鉆進;2)回轉鉆進,利用鉆進工具回旋切削作用,破碎巖土,實現鉆進;3)振動鉆進,利用機械動力降低巖土的抗剪能力,實現鉆進的目的。如果工程中覆蓋層主要地質條件為粉質黏土和塊碎石,那么就比較適合應用回轉巖芯鉆進行鉆進。
某服務區YFK0+000~YFK0+322路基,全長323m,左側為填方,右側為挖方。根據設計所提供的初擬坡比控制左側最大填高和右側最大挖深分別為16.1m、14.3m??辈斓闹饕康氖谴_定工程地質條件,根據結構抗剪強度以及邊坡土體物理力學指標對邊坡的穩定性進行評價,然后根據不同的評價采取更加有效的防護措施。本項目的地質勘查涉及到的勘查方法主要有地質調繪、鉆探取樣,通過勘測明確導致滑坡出現的原因,然后采取科學的治理方案進行治理。

表1 巖石物理力學試驗指標統計表
1)勘察結果。該項目區域的不良地質屬于崩塌堆積體。堆積體最大寬度和最大長度分別為330m、730m。堆積體的物質來源為原土、山體崩塌土,主要由塊石、粘土、粉質泥巖構成,水田區從表層往下6m均為淤泥質粘土。粉質粘土具有較強的可塑性,樁體較為濕潤,堆積體自然坡度10~25°,植被較為稀疏。坡體中下部屬于村莊聚集地,根據調查,村莊聚集地的房屋區水泥地面,可以清晰看見地表裂縫,裂縫寬度處于0.0~2cm之間,延伸長度處于2~5m之間,裂縫大多應用水泥砂漿進行過回填處理。相關部門將該坡體定位地質災害隱患點,屬于不穩定型斜坡,不會對服務區的建設產生較大的影響。
2)工程地質評價。首先推薦巖土體物理力學指標。經過地質勘探,本項目巖土層的相關物理力學參數見表1。其次穩定性評價。經過評價,場地不存在泥石流、滑坡等地質災害問題,崩塌堆積體和服務區之間的距離較遠,不會對服務區的建設產生任何影響,所以該區域地質條件較為穩定。填方施工位于斜坡上,該位置地下水和地表水較為發育,土質性質較差,具有容易發生失水收縮、上硬下軟以及裂隙發育的特點,會對填方路基產生較大的影響,必須經過相應的處理后才能進行填筑施工。
徹底清除路基下伏的覆蓋層,開挖大臺階,然后對路基進行分層填筑和壓實。在實施該方案的同時,需要考慮覆蓋層的清除是否會給后邊坡的穩定性帶來一定影響,所以清除后邊坡后必須采取必要的加固防護措施,提高邊坡的穩定性,初步治理對策見表2。

表2工程初步治理對策
在右側坡腳的位置設置抗滑支擋,放緩邊坡,同時對邊坡進行加固防護,然后根據具體的坡率以及邊坡防護形式做好防排水設計。按照設計坐標對樁位進行復測,然后將龍門樁設置在樁位外,確保在施工過程中可以隨時校正樁位,控制樁心偏差≤20mm,在挖孔樁孔口設置鋼筋混凝土護圈,避免地表坡體滾石進入下井。為了保證開挖施工順利進行,將擋土板設置在井圈上方,并且注意為每一個孔口搭設一個棚作防雨用。另外,須邊開挖邊支護,開挖風基巖孔段的時候,合理控制好每一循環的開挖深度,保證井壁的支護質量,盡可能避免日后出現邊坡滑坡的情況。完成樁孔挖掘后應立即進行護壁,中間不能出現停頓,避免坍孔問題的發生。護壁施工中需要每天定時檢查護壁存在滲水、變形或者裂縫等問題,避免為今后邊坡滑坡埋下安全隱患。
導致公路滑坡發生的原因有很多,而且原因大多較為復雜,施工時需要對施工現場進行綜合、全面的勘查,確定工程地質條件,判斷施工區域是否存在不良地質問題,然后根據具體的勘查結果確定最佳的滑坡治理對策,保證治理措施的有效性。實踐證明,滑坡治理對策的實施效果較好,公路完成建設投入運營后穩定性較好,證明滑坡治理對策具有可行性。