某山區(qū)高速公路路塹邊坡滑坡綜合治理研究

劉威勤

廣西樂百高速公路有限公司，廣西 南寧 530011

山嶺重丘區(qū)高速公路路塹邊坡在開挖后，人工開挖形成的臨空面受順層、軟弱夾層以及季節(jié)性強(qiáng)降雨的影響，極易發(fā)生局部垮塌或滑坡現(xiàn)象，不僅危及附近基礎(chǔ)設(shè)施的安全，而且影響到高速公路的如期建設(shè)。

1 工程概況

滑坡位于YK71+564 ～YK71+644 段右側(cè)山體，屬于低山地貌，自然坡度約15°～35°。該段為分離式高低路基，左右線間距10 ～12m，最大高差約8m。滑坡體小樁號一側(cè)為三級邊坡，目前正在進(jìn)行施工防護(hù)，未發(fā)生滑動。大樁號一側(cè)為簡支梁大橋，路線左側(cè)為5m 高挖方邊坡，該邊坡為二級邊坡，最大高度為17.6m。第一級、第二級邊坡坡率分別為1 ∶1、1 ∶1.25，均采用綠化防護(hù)。

滑坡體長約108m，寬約80m，高約40m，平均厚度約15m，滑坡面積約8168m2，體積約9 萬m2；后緣距離山脊約26m，高差22m，前緣剪出口位于左線左側(cè)邊坡坡腳。滑坡體平面位置圖見圖1，滑坡體垮塌形態(tài)見圖2。

圖1 滑坡體平面位置圖

圖2 滑坡體垮塌形態(tài)

1.1 地形、地質(zhì)

根據(jù)現(xiàn)場鉆探地質(zhì)資料顯示，該滑坡體區(qū)域多為第四系坡積層覆蓋；下伏基巖為三疊系粉砂巖，角礫，碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化粉砂巖，中風(fēng)化粉砂巖；受構(gòu)造的影響，巖體節(jié)理裂隙發(fā)育。主要裂隙分布不規(guī)則，規(guī)模短小，連通性較差，對邊坡穩(wěn)定性不起控制作用。對邊坡穩(wěn)定性起控制作用的是巖層層理面，傾向70°～110°，傾角30°～55°，與路線夾角0°～40°，視傾角26°～45°。層理面為泥質(zhì)充填，平直光滑，結(jié)合極差。

1.2 水文地質(zhì)

滑坡體區(qū)域?qū)儆谀蟻啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，光照充足，年均降水量為1753mm。滑坡區(qū)未見地表水體，地下水主要為孔隙水和裂隙水，降水是其主要補(bǔ)給來源，賦存于各類巖土層的孔隙和裂隙中。

2 滑坡體結(jié)構(gòu)特征及成因

根據(jù)監(jiān)控人員在滑坡區(qū)布設(shè)的監(jiān)測點(diǎn)所監(jiān)測到的數(shù)據(jù)，該滑坡屬于發(fā)育較完全的新生滑坡。

2.1 滑坡體結(jié)構(gòu)特征

根據(jù)地質(zhì)調(diào)繪、勘探及位移監(jiān)測，后緣部分位置可見滑坡床出露，后緣滑床高程約685.2m，后緣外側(cè)位移監(jiān)測未見異常；剪出口位于左線左側(cè)邊坡坡腳，高程約644m，左側(cè)邊坡未發(fā)育裂縫，且位移監(jiān)測未見異常，根據(jù)位移監(jiān)測結(jié)果，推測滑動方向110°，與路線呈91°夾角。

該段滑坡體內(nèi)有角礫、含角礫黏土等；角礫粒徑為2 ～10mm，成分為碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化粉砂巖；黏土主要呈褐紅色、土黃色等，干強(qiáng)度較高，無搖震反應(yīng)。滑坡床為不透水的碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化粉砂巖，下部為中風(fēng)化砂巖。

2.2 滑坡體成因分析

根據(jù)對該滑坡體影響范圍進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查、地質(zhì)勘察、變形監(jiān)測等技術(shù)措施，該路塹邊坡變形發(fā)展并形成災(zāi)害的主要影響因素包括內(nèi)因和外因。

（1）內(nèi)因：最不利結(jié)構(gòu)面主要為層理面，產(chǎn)狀為 110°∠30°～55°，與路線夾角0°～40°，視傾角26°～45°，屬于不利組合。且結(jié)構(gòu)面結(jié)合極差，抗剪強(qiáng)度低；邊坡上部有厚度較大的坡積層，多為角礫土，含粉粒較多，孔隙比大，易于飽水，土體重量加大，增加下滑力。

（2）外因：左線路基開挖形成臨空面，降低了前緣的抗滑力；連續(xù)降雨增加了下滲量，增大了土體重度，降低了抗剪強(qiáng)度，加大了下滑力。

3 滑坡穩(wěn)定性分析

以滑坡體影響中間斷面為計(jì)算分析模型，根據(jù)確定的滑動帶分布的空間位置，并依據(jù)滑坡地形、巖土條件，采用理正軟件進(jìn)行滑坡穩(wěn)定性分析和參數(shù)反演計(jì)算，對滑坡體最危險(xiǎn)畫面進(jìn)行定量計(jì)算。各巖土體物理力學(xué)參數(shù)見表1。

表1 各巖土體物理力學(xué)反演參數(shù)值表

對正常工況及非正常工況（暴雨或連續(xù)降雨?duì)顟B(tài)）下的邊坡，用簡化Janbu 進(jìn)行穩(wěn)定性系數(shù)反算，得到正常工況Fs=1.859；非正常工況Fs=0.975。

從反算出來的穩(wěn)定性系數(shù)來看，該滑坡體處于不穩(wěn)定狀態(tài)，F(xiàn)s=0.975 ＜1.2，滑坡體需要進(jìn)行處治。

4 滑坡體綜合治理

根據(jù)滑坡成因、場地施工條件、安全可靠和經(jīng)濟(jì)合理原則，滑坡的治理措施可以采用減載、支護(hù)、排水的綜合治理措施，分步實(shí)施。采用抗滑擋土墻支擋，穩(wěn)定滑坡體；監(jiān)控跟蹤，動態(tài)調(diào)整；一次根治，不留后患。

4.1 滑坡體治理

根據(jù)該滑坡變形特征，提出了在該滑坡體邊坡坡腳處設(shè)置一排預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁及對路基范圍內(nèi)的滑體進(jìn)行翻松壓實(shí)處理的綜合措施。

在右幅路基右側(cè)設(shè)置一排預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁，樁徑2.5m×3m，樁間距6m，樁長23m，樁頂高于路基邊緣2m，滑面以上部分9m，嵌固段14m，其中位于碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化層5m，中風(fēng)化粉砂巖層9m。此位置最大剩余下滑力1845kN。共設(shè)置13 根樁，樁身及擋土板混凝土強(qiáng)度等級為C30，護(hù)壁強(qiáng)度等級不低于C20，抗滑樁樁頂設(shè)一排孔徑為Φ150mm的錨索，并在下方1m 出預(yù)留一排。上排錨索孔傾角呈20°，長36m，下排預(yù)留錨索孔傾角呈25°；錨索采用6束φS15.2mm 鋼絞線，錨固段10m，錨固力750kN，張拉力200kN。樁頂以上為二級坡，坡率為1 ∶1.5，采用拱形骨架防護(hù)，坡面高度不足處根據(jù)現(xiàn)場情況具體布置。

4.2 地基處理

針對該段滑坡體范圍內(nèi)的路基滑體，待抗滑樁強(qiáng)度達(dá)到要求、錨索張拉之后，對YK71+560 ～YK71+645 路基的滑體進(jìn)行翻松壓實(shí)處理，開挖底面呈“左側(cè)低，右側(cè)高”，橫坡為1%，開挖之后，在底面填筑30cm 片石+20cm 碎石；并于底面左側(cè)設(shè)置60cm×68cm 碎石盲溝，將匯水引排至滑坡體區(qū)域外。開挖之后重新填筑壓實(shí)，壓實(shí)度按填方路基相應(yīng)層位壓實(shí)要求控制。

4.3 排水措施

水是誘發(fā)山體滑坡的主要原因之一，因此要對地表水與地下水進(jìn)行綜合治理。

（1）地表排水。根據(jù)邊坡上方地形，設(shè)在塹頂線外側(cè)3 ～5m 位置設(shè)置梯形山坡截水溝，對坡頂外側(cè)裂縫采用黏質(zhì)土夯填封閉處理。另外，根據(jù)實(shí)際地形，在后緣裂縫外側(cè)設(shè)置第二道截水溝，抗滑樁樁頂設(shè)置上擋式截水溝，所有截水溝與各級平臺截水溝連接，并與附近的涵洞、山間沖溝或坡頂急流槽形成較為完善的邊坡排水系統(tǒng)。

（2）地下水排水。對滑坡體影響范圍內(nèi)的路基工作區(qū)換填1m 深透水性良好的天然砂礫作為填筑材料，并在兩側(cè)坡腳設(shè)置縱向盲溝，做好縱向排水。于抗滑樁頂部2m 范圍處設(shè)置一排仰斜式排水孔，排水孔間距5m，以排水孔正常出水率達(dá)50%以上為控制來調(diào)整孔位、孔數(shù)和孔深，確保排水孔排水工程效果。

4.4 監(jiān)控措施

在滑坡體范圍內(nèi)的主要斷面附近布設(shè)深度位移監(jiān)測監(jiān)控點(diǎn)，孔深約22m，在YK71+600 ～YK71+620 布設(shè)6 個(gè)地表位移監(jiān)測點(diǎn)。為方面后期檢查抗滑樁的支檔質(zhì)量，在每根抗滑樁頂部設(shè)置了太陽能位移監(jiān)測點(diǎn)，同時(shí)在每根樁頂錨索設(shè)置錨索測力計(jì)，監(jiān)測錨索受力變化情況。

5 結(jié)束語

文章通過對某山區(qū)高速公路YK71+564 ～YK71+644 右側(cè)典型路塹滑坡體進(jìn)行了分析和研究，充分利用地質(zhì)勘探手段及數(shù)理分析，對滑坡體的地質(zhì)、地形構(gòu)造、水文地質(zhì)及滑坡體形成的內(nèi)、外因素，滑坡體形態(tài)等進(jìn)行了深入剖析，并對該滑坡體進(jìn)行了穩(wěn)定性分析。因地制宜，動態(tài)監(jiān)測，提出了針對性的滑坡體綜合處治措施，該段邊坡及路基經(jīng)歷了兩個(gè)雨季檢驗(yàn)，安全穩(wěn)定。