田林縣G324國(guó)道某滑坡?lián)岆U(xiǎn)處治工程處治方案研究

作者簡(jiǎn)介：

蔣小權(quán)（1987—），工程師，碩士，主要從事巖土設(shè)計(jì)、地質(zhì)災(zāi)害治理等工作;

盧 波（1987—），工程師，主要從事巖土設(shè)計(jì)、地質(zhì)災(zāi)害治理等工作;

黃日仙（1992—），工程師，主要從事施工現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)、質(zhì)量管理工作。

文章以田林縣G324國(guó)道某滑坡?lián)岆U(xiǎn)處治工程為例，根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，進(jìn)行了滑坡?lián)岆U(xiǎn)處治的方案設(shè)計(jì)，并對(duì)其進(jìn)行了驗(yàn)算，通過監(jiān)測(cè)分析驗(yàn)證了處治的效果，可為同類工程設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)性建議。

牽引式滑坡;錨筋樁;排水工程;施工監(jiān)測(cè)

U418.5+5A140474

0 引言

田林縣G324國(guó)道于渭架溝下游南東方向山間沖溝以填方路基形式呈大角度相交通過，道路呈現(xiàn)出兩端高起中間低緩的形態(tài)，而位于南東端沖溝處則是該路段路面高程的最低位置。道路寬約7.0 m，雙向兩車道，兩側(cè)為1.0 m×1.0 m蓋板排水邊溝，沿道路兩側(cè)順坡縱向布設(shè)，未見有側(cè)向排水出口，排水邊溝多年未清理，積累了較多砂土及其他雜物，已堵塞不通，部分路段區(qū)域由于后期建設(shè)改造已破壞并完全切斷，基本起不到排水作用。

受連續(xù)數(shù)日強(qiáng)降雨等惡劣天氣因素影響，G324國(guó)道沿線富裕小區(qū)西側(cè)發(fā)生滑塌破壞，造成國(guó)道輔道已完全坍塌破壞，管線斷裂，滑塌后形成15 m高的臨空面，對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)造成了巨大損失，嚴(yán)重危及道路安全。

本文以該滑坡為例，結(jié)合當(dāng)?shù)氐墓こ痰刭|(zhì)條件，給出設(shè)計(jì)方案及施工建議，為滑坡?lián)岆U(xiǎn)處治工程提供一定的指導(dǎo)意見。

1 工程地質(zhì)條件

1.1 地形地貌

滑坡路段地處廣西丘陵至云貴高原的過渡地帶，屬中低山地貌，垂直高度差異明顯（20°～50°），植被茂密。國(guó)道路基滑坡段由南東向北西跨山間沖溝展布，為道路修建時(shí)山體，層巒疊嶂，丘陵起伏。G324國(guó)道路東側(cè)為低山，東高西低，高程約為290～590 m，由自然坡角開挖填筑而成，主要以黏土、全、強(qiáng)、中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖組成，填土厚度約為15～20 m。

1.2 地層巖性

根據(jù)地質(zhì)調(diào)查、鉆探揭示及室內(nèi)土工試驗(yàn)結(jié)果，場(chǎng)地內(nèi)地層主要由第四系人工堆積層（Qml）、第四系殘積層（Qel）、三疊系中統(tǒng)蘭木組（T2l）強(qiáng)風(fēng)化及中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖地層組成。根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)，各土層相關(guān)試驗(yàn)參數(shù)如表1所示。

1.3 地質(zhì)構(gòu)造

勘察區(qū)場(chǎng)地內(nèi)未發(fā)現(xiàn)區(qū)域性斷裂構(gòu)造、軟弱破碎帶及大型褶皺，場(chǎng)地區(qū)域地質(zhì)較穩(wěn)定，場(chǎng)地下伏為三疊系中統(tǒng)蘭木組地層（T2l），測(cè)得巖層產(chǎn)狀為344°/SW∠60°。

1.4 水文地質(zhì)

滑坡區(qū)國(guó)道對(duì)面是三條沖溝，暴雨條件下，三條沖溝的雨水迅速流經(jīng)國(guó)道，并流至滑坡體內(nèi)，水勢(shì)迅猛，匯水量大，滑坡區(qū)域積水深度達(dá)0.5～1.0 m。同時(shí)，居民生活用水因排水系統(tǒng)不完善，疏排不暢通，大部分會(huì)滲流至滑坡區(qū)域，最終淤積在滑坡區(qū)域內(nèi)。

1.5 滑面參數(shù)分析及反算

田林縣樂里鎮(zhèn)G324國(guó)道沿線富裕小區(qū)西側(cè)發(fā)生牽引式滑坡破壞，滑移后臨空面高達(dá)15 m，滑坡后緣距行車道僅有4 m，嚴(yán)重危及G324國(guó)道及行車安全。針對(duì)現(xiàn)狀條件下填方路堤自穩(wěn)情況，結(jié)合勘察、測(cè)斜數(shù)據(jù)成果資料，利用GEO5 2018版軟件按已知滑動(dòng)面及安全系數(shù)，以計(jì)算滑動(dòng)面剪切參數(shù)c、φ值為計(jì)算目標(biāo)，反演驗(yàn)算結(jié)果見表2，為巖土設(shè)計(jì)提供滑面參數(shù)值。

2 設(shè)計(jì)方案

2.1 設(shè)計(jì)總體簡(jiǎn)介

田林縣樂里鎮(zhèn)G324國(guó)道沿線富裕小區(qū)西側(cè)發(fā)生滑坡破壞后，臨空面較大，為確保道路及通行安全，位于臨空面?zhèn)葢?yīng)設(shè)計(jì)支擋結(jié)構(gòu)防護(hù)，因此本設(shè)計(jì)中所需要解決主要問題有：

（1）道路支擋分項(xiàng)工程：采用錨筋樁設(shè)計(jì)方案，擬采用錨筋樁組成棚架體系對(duì)潛在滑坡體進(jìn)行錨固，樁長(zhǎng)錨入下伏基巖中，確保道路行車安全。

（2）道路排水設(shè)計(jì)分項(xiàng)工程：道路排水采用疏截排相結(jié)合的方式進(jìn)行，即道路兩側(cè)排水溝重新疏通，加設(shè)進(jìn)水口（箅子），縱向增設(shè)排水管道，充分收集地表水，橫向加設(shè)排水箱涵、管涵截流，并做好上下游的排水工程接駁。

2.2 支擋工程設(shè)計(jì)

2.2.1 支擋設(shè)計(jì)

支擋方案實(shí)施前，首先對(duì)治理區(qū)域滑坡表面采用防水土工布（膜）覆蓋，有效地防治雨水對(duì)滑坡面直接沖刷而引起的坍塌，坡頂坡腳做好截排水設(shè)施[1-3]。

沿國(guó)道臨空面?zhèn)仍O(shè)置4排錨筋樁，錨筋樁頂設(shè)計(jì)樁面板連接。錨筋樁間距及排距均為1.5 m，錨筋束由4根C32鋼筋+1根48×3.5 mm無縫鋼管構(gòu)成，樁長(zhǎng)24 m，錨入樁面板0.40 m，錨筋樁頂設(shè)計(jì)錨定板，48×3.5 mm鋼管出露0.15 m。基底硬化后，錨筋樁孔鉆入深度23.60 m，錨孔直徑不低于200 mm。樁面板長(zhǎng)72.60 m，寬5.10 m，厚0.50 m，采用C20@150雙向雙層鋼筋網(wǎng)布設(shè)，每10.50 m設(shè)伸縮縫一道，瀝青麻絮填塞，樁面板上恢復(fù)原排水溝及路面。錨筋樁平面布置圖見圖1，剖面圖見圖2。

2.2.2 支擋結(jié)構(gòu)驗(yàn)算

利用GEO5 2018版中的土質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析模塊，根據(jù)典型斷面計(jì)算非正常工況Ⅰ（暴雨工況）下的整體穩(wěn)定性，計(jì)算模型和計(jì)算結(jié)果見圖3。

根據(jù)土層信息，錨筋樁支擋結(jié)構(gòu)方案在最不利滑動(dòng)面作用下，穩(wěn)定性系數(shù)能達(dá)到《公路滑坡防治設(shè)計(jì)規(guī)范》[4]（JTG/T 3334-2018）表5.2.3中安全系數(shù)正常工況≥1.20、非正常工況≥1.10的要求，錨筋樁的各項(xiàng)內(nèi)力計(jì)算均能滿足規(guī)范要求。具體計(jì)算結(jié)果見表3。

2.3 排水工程

G324國(guó)道東側(cè)山體匯水量巨大，特別是渭架溝，基本排至G324國(guó)道上。為了有效緩解G324國(guó)道的排水壓力，排水方案總體思路如下：（1）在排水上游渭架溝山間沖溝出口設(shè)置截水溝、沉砂池、集水井等截流約50%的地表水體，通過排水管接入城市管道，排至江邊，這段截排水系統(tǒng)由水利治理單位設(shè)計(jì);（2）未能截流的地表水體，將沿地表排至G324國(guó)道，再沿國(guó)道匯入排水邊溝，由排水邊溝及新設(shè)雨水管道收集排入箱涵，最終匯入城市管網(wǎng)。

2.3.1 雨水量計(jì)算

區(qū)內(nèi)雨水量采用百色市暴雨強(qiáng)度計(jì)算公式見式（1）和下頁表4：

q=2 995.381×[1+0.62×lg（P）]（t+12.271）0.769（1）

式中：q——暴雨強(qiáng)度（L/s·ha）;

P——設(shè)計(jì)重現(xiàn)期;

t——降雨歷時(shí)（min），t=t1+mt2;

t1——地面集水時(shí)間（min）;

流量公式見式（2）：

Q=ΨqF（2）

式中：Q——雨水設(shè)計(jì)流量（L/s）;

Ψ——徑流系數(shù)，徑流系數(shù)按地塊覆蓋情況定，服務(wù)范圍內(nèi)，采用綜合徑流系數(shù)Ψ=0.65，其中道路、各種屋面徑流系數(shù)Ψ=0.9，可下滲地面徑流系數(shù)Ψ=0.4，公園、綠地徑流系數(shù)Ψ=0.2;

F——匯水面積（ha）。

2.3.2 排水工程設(shè)計(jì)方案

根據(jù)上述計(jì)算成果和處治范圍，G324國(guó)道區(qū)域排水設(shè)施治理如下：（1）疏通G324國(guó)道兩側(cè)排水溝，使雨水能有效地匯集排放;（2）沿G324國(guó)道垂直設(shè)置2.5 m×2.5 m過水箱涵及滑坡低點(diǎn)處橫向設(shè)雨水管道，貫通國(guó)道兩側(cè)排水溝，有效截流排水溝中雨水向側(cè)向排入城市雨水管網(wǎng)，滿足排水能力要求;（3）改造國(guó)道兩側(cè)邊溝，增設(shè)進(jìn)水口，有效收集地表水，縮短排泄時(shí)間，提高排水能力;（4）沿G324國(guó)道滑坡側(cè)增設(shè)雨水管道及相關(guān)進(jìn)水口和檢查井等配套設(shè)施，由南北向箱涵中排放，進(jìn)水口沿綠化帶側(cè)設(shè)置，可增加地表水的收集能力。排水工程設(shè)計(jì)平面圖見圖4。

3 監(jiān)測(cè)結(jié)果

為了確保施工質(zhì)量及后續(xù)運(yùn)營(yíng)工作，自滑坡治理施工準(zhǔn)備開始，即對(duì)滑坡路段進(jìn)行位移等變形監(jiān)測(cè)。深層測(cè)斜監(jiān)測(cè)共設(shè)3個(gè)測(cè)斜孔，測(cè)斜孔按順序根據(jù)監(jiān)測(cè)工作進(jìn)度循環(huán)監(jiān)測(cè)。截至20190831共監(jiān)測(cè)27孔次（643.5 m·次）。

根據(jù)各測(cè)斜孔的變形速率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得出各測(cè)斜孔變形速率最大值、最小值、平均值及周累計(jì)變形最大值，詳細(xì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見表5。根據(jù)各測(cè)斜孔變形速率數(shù)據(jù)，參照《崩塌、滑坡、泥石流監(jiān)測(cè)規(guī)范》[5]（DZ /T 0221-2006）附錄F表F.1繪制變形趨勢(shì)曲線圖（詳見圖5），可見整體變形速率較小，變形趨勢(shì)曲線較為平緩。在滑坡治理施工后，深層測(cè)斜成果曲線揭示滑動(dòng)面附近有一定的波動(dòng)，但滑坡的變形趨勢(shì)平緩，在可控范圍內(nèi)，說明該滑坡的處治措施是合理的。

4 結(jié)語

本文以田林縣G324國(guó)道某滑坡?lián)岆U(xiǎn)處治工程為例，在研究了工程的地質(zhì)條件后，根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，進(jìn)行了滑坡?lián)岆U(xiǎn)處治的方案設(shè)計(jì)并對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了驗(yàn)算，然后通過監(jiān)測(cè)驗(yàn)證處治的效果，得出以下三點(diǎn)結(jié)論：

（1）該滑坡為牽引式滑坡，滑坡已經(jīng)產(chǎn)生破壞，滑移后臨空面高達(dá)15～20 m，滑坡后緣距行車道僅有4 m，嚴(yán)重危及G324國(guó)道及行車安全，需要及時(shí)處治。

（2）根據(jù)當(dāng)?shù)氐墓こ痰刭|(zhì)條件，采用錨筋樁進(jìn)行加固，同時(shí)加以道路排水設(shè)計(jì)，將地表水盡快排出，減少滑坡變形。

（3）施工過程中嚴(yán)格對(duì)滑坡路段進(jìn)行位移等變形監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，滑坡變形緩慢，趨于平穩(wěn)，說明“錨筋樁+排水設(shè)計(jì)”的加固措施是有效的。

[1]GB 50086-2015，巖土錨桿與噴射混凝土支護(hù)工程技術(shù)規(guī)范[S].

[2]JGJ 94-2008，建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S].

[3]JTG3363-2019，公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[4]JTG / T 3334-2018，公路滑坡防治設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[5]DZ /T 0221-2006，崩塌、滑坡、泥石流監(jiān)測(cè)規(guī)范[S].