公路滑坡工程地質(zhì)勘察及治理措施

張海南

（新疆新工勘巖土工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司，新疆 烏魯木齊 830063）

近幾年國(guó)內(nèi)公路運(yùn)營(yíng)中，泥石流、邊坡滑坡等地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題頻繁發(fā)生，給行車安全帶來(lái)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(kāi)挖后受到不同因素的影響，會(huì)導(dǎo)致邊坡地質(zhì)出現(xiàn)破壞、變形等情況［1］。公路項(xiàng)目施工設(shè)計(jì)方案如果缺乏合理性也容易引發(fā)滑坡類事故。公路項(xiàng)目實(shí)施時(shí)，一旦發(fā)生滑坡類問(wèn)題不僅會(huì)影響公路項(xiàng)目施工質(zhì)量，還會(huì)延誤項(xiàng)目工期，大大降低施工企業(yè)的投資收益。所以，深入進(jìn)行地質(zhì)勘查工作，并有針對(duì)性地采取相應(yīng)的治理措施具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1 公路滑坡成因分析

公路項(xiàng)目施工建設(shè)中之所以會(huì)出現(xiàn)滑坡類問(wèn)題，主要是因?yàn)殚_(kāi)挖施工時(shí)地層會(huì)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(qiáng)度大大降低，當(dāng)土體重量和巖石的抗剪強(qiáng)度超過(guò)一定的臨界值后，整個(gè)臨空面就會(huì)出現(xiàn)滑動(dòng)。所以對(duì)這類公路工程施工中，務(wù)必重視施工前期邊坡的改造和處理，應(yīng)以邊坡改動(dòng)為基礎(chǔ)，適當(dāng)提高邊坡自身的穩(wěn)定性，達(dá)到加固邊坡的目的。因?yàn)榛峦杆阅茌^差，施工前還要重點(diǎn)對(duì)地下水狀況進(jìn)行勘查，避免形成地表徑流，然后出現(xiàn)滑坡問(wèn)題［2］。

2 公路滑坡工程地質(zhì)勘察技術(shù)分析

2.1 物探技術(shù)地質(zhì)勘察

物探技術(shù)概述：該技術(shù)主要對(duì)地質(zhì)條件和水文問(wèn)題進(jìn)行勘探，通過(guò)對(duì)地下相關(guān)地質(zhì)資料進(jìn)行分析判斷相應(yīng)的地質(zhì)構(gòu)造，以此為基礎(chǔ)展開(kāi)相應(yīng)的工程設(shè)計(jì)和施工。實(shí)際施工中，常應(yīng)用到的工程物探技術(shù)主要有三種：1）電法勘探主要包含了激發(fā)極化法、自然電場(chǎng)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(cè)探法、探地雷達(dá)法及瞬變電磁法；3）聲波勘探包含了反射波法及直達(dá)波法等。

經(jīng)過(guò)施工實(shí)踐證明，邊坡工程的勘探技術(shù)又包含地質(zhì)勘探技術(shù)和高密度電法勘探技術(shù)，前者操作復(fù)雜，應(yīng)用成本較高；后者應(yīng)用操作簡(jiǎn)單，應(yīng)用成本較低。通過(guò)電阻率差別對(duì)工程土體進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，覆蓋層、軟土夾層以及基巖的土體物理力學(xué)具有較大的差異。電阻率電法勘探又包含電測(cè)深法、聯(lián)合剖面法以及高密度電法等，其中，電測(cè)深法和聯(lián)合剖面法的應(yīng)用具有一定的限制性，大多只能用于勘探地質(zhì)的縱向信息和橫向信息，這兩種方法信息采集過(guò)于片面，很容易漏掉重要的地質(zhì)信息，不能滿足實(shí)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(yōu)勢(shì)，可以一次性完成數(shù)據(jù)的采集，提高工程地質(zhì)勘探的效率。

2.2 鉆探技術(shù)地質(zhì)勘探

鉆探技術(shù)具體的應(yīng)用過(guò)程就是應(yīng)用鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔取樣，通過(guò)分析樣品判斷巖層的類別和厚度，為項(xiàng)目施工提供決策依據(jù)。對(duì)鉆取土樣進(jìn)行分析，可以得到地質(zhì)的物理力學(xué)性質(zhì)，為工程提供滑坡處理提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)支持。地質(zhì)勘探技術(shù)主要分為三種：1）沖擊鉆進(jìn)，利用鉆進(jìn)工具的重力和沖擊力將巖土破碎，實(shí)現(xiàn)鉆進(jìn)；2）回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，利用鉆進(jìn)工具回旋切削作用，破碎巖土，實(shí)現(xiàn)鉆進(jìn)；3）振動(dòng)鉆進(jìn)，利用機(jī)械動(dòng)力降低巖土的抗剪能力，實(shí)現(xiàn)鉆進(jìn)的目的。如果工程中覆蓋層主要地質(zhì)條件為粉質(zhì)黏土和塊碎石，那么就比較適合應(yīng)用回轉(zhuǎn)巖芯鉆進(jìn)行鉆進(jìn)。

3 公路滑坡工程地質(zhì)勘察實(shí)例及治理措施分析

3.1 工程概況

某服務(wù)區(qū)YFK0+000～YFK0+322路基，全長(zhǎng)323m，左側(cè)為填方，右側(cè)為挖方。根據(jù)設(shè)計(jì)所提供的初擬坡比控制左側(cè)最大填高和右側(cè)最大挖深分別為16.1m、14.3m。勘察的主要目的是確定工程地質(zhì)條件，根據(jù)結(jié)構(gòu)抗剪強(qiáng)度以及邊坡土體物理力學(xué)指標(biāo)對(duì)邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)，然后根據(jù)不同的評(píng)價(jià)采取更加有效的防護(hù)措施。本項(xiàng)目的地質(zhì)勘查涉及到的勘查方法主要有地質(zhì)調(diào)繪、鉆探取樣，通過(guò)勘測(cè)明確導(dǎo)致滑坡出現(xiàn)的原因，然后采取科學(xué)的治理方案進(jìn)行治理。

表1 巖石物理力學(xué)試驗(yàn)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表

3.2 工程地質(zhì)勘察結(jié)果及評(píng)價(jià)

1）勘察結(jié)果。該項(xiàng)目區(qū)域的不良地質(zhì)屬于崩塌堆積體。堆積體最大寬度和最大長(zhǎng)度分別為330m、730m。堆積體的物質(zhì)來(lái)源為原土、山體崩塌土，主要由塊石、粘土、粉質(zhì)泥巖構(gòu)成，水田區(qū)從表層往下6m均為淤泥質(zhì)粘土。粉質(zhì)粘土具有較強(qiáng)的可塑性，樁體較為濕潤(rùn)，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(jù)調(diào)查，村莊聚集地的房屋區(qū)水泥地面，可以清晰看見(jiàn)地表裂縫，裂縫寬度處于0.0～2cm之間，延伸長(zhǎng)度處于2～5m之間，裂縫大多應(yīng)用水泥砂漿進(jìn)行過(guò)回填處理。相關(guān)部門將該坡體定位地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)，屬于不穩(wěn)定型斜坡，不會(huì)對(duì)服務(wù)區(qū)的建設(shè)產(chǎn)生較大的影響。

2）工程地質(zhì)評(píng)價(jià)。首先推薦巖土體物理力學(xué)指標(biāo)。經(jīng)過(guò)地質(zhì)勘探，本項(xiàng)目巖土層的相關(guān)物理力學(xué)參數(shù)見(jiàn)表1。其次穩(wěn)定性評(píng)價(jià)。經(jīng)過(guò)評(píng)價(jià)，場(chǎng)地不存在泥石流、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題，崩塌堆積體和服務(wù)區(qū)之間的距離較遠(yuǎn)，不會(huì)對(duì)服務(wù)區(qū)的建設(shè)產(chǎn)生任何影響，所以該區(qū)域地質(zhì)條件較為穩(wěn)定。填方施工位于斜坡上，該位置地下水和地表水較為發(fā)育，土質(zhì)性質(zhì)較差，具有容易發(fā)生失水收縮、上硬下軟以及裂隙發(fā)育的特點(diǎn)，會(huì)對(duì)填方路基產(chǎn)生較大的影響，必須經(jīng)過(guò)相應(yīng)的處理后才能進(jìn)行填筑施工。

4 公路滑坡工程地質(zhì)勘察及治理對(duì)策

4.1 左側(cè)填方路基滑坡治理對(duì)策

徹底清除路基下伏的覆蓋層，開(kāi)挖大臺(tái)階，然后對(duì)路基進(jìn)行分層填筑和壓實(shí)。在實(shí)施該方案的同時(shí)，需要考慮覆蓋層的清除是否會(huì)給后邊坡的穩(wěn)定性帶來(lái)一定影響，所以清除后邊坡后必須采取必要的加固防護(hù)措施，提高邊坡的穩(wěn)定性，初步治理對(duì)策見(jiàn)表2。

表2工程初步治理對(duì)策

4.2 右側(cè)挖方邊坡滑坡治理對(duì)策

在右側(cè)坡腳的位置設(shè)置抗滑支擋，放緩邊坡，同時(shí)對(duì)邊坡進(jìn)行加固防護(hù)，然后根據(jù)具體的坡率以及邊坡防護(hù)形式做好防排水設(shè)計(jì)。按照設(shè)計(jì)坐標(biāo)對(duì)樁位進(jìn)行復(fù)測(cè)，然后將龍門樁設(shè)置在樁位外，確保在施工過(guò)程中可以隨時(shí)校正樁位，控制樁心偏差≤20mm，在挖孔樁孔口設(shè)置鋼筋混凝土護(hù)圈，避免地表坡體滾石進(jìn)入下井。為了保證開(kāi)挖施工順利進(jìn)行，將擋土板設(shè)置在井圈上方，并且注意為每一個(gè)孔口搭設(shè)一個(gè)棚作防雨用。另外，須邊開(kāi)挖邊支護(hù)，開(kāi)挖風(fēng)基巖孔段的時(shí)候，合理控制好每一循環(huán)的開(kāi)挖深度，保證井壁的支護(hù)質(zhì)量，盡可能避免日后出現(xiàn)邊坡滑坡的情況。完成樁孔挖掘后應(yīng)立即進(jìn)行護(hù)壁，中間不能出現(xiàn)停頓，避免坍孔問(wèn)題的發(fā)生。護(hù)壁施工中需要每天定時(shí)檢查護(hù)壁存在滲水、變形或者裂縫等問(wèn)題，避免為今后邊坡滑坡埋下安全隱患。

5 結(jié)語(yǔ)

導(dǎo)致公路滑坡發(fā)生的原因有很多，而且原因大多較為復(fù)雜，施工時(shí)需要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行綜合、全面的勘查，確定工程地質(zhì)條件，判斷施工區(qū)域是否存在不良地質(zhì)問(wèn)題，然后根據(jù)具體的勘查結(jié)果確定最佳的滑坡治理對(duì)策，保證治理措施的有效性。實(shí)踐證明，滑坡治理對(duì)策的實(shí)施效果較好，公路完成建設(shè)投入運(yùn)營(yíng)后穩(wěn)定性較好，證明滑坡治理對(duì)策具有可行性。