高邊坡滑坡防治中的關(guān)鍵技術(shù)與處理方法

張興輝

中交第二公路工程局有限公司，陜西 西安 710000

1 高邊坡滑坡監(jiān)測與防治關(guān)鍵技術(shù)

1.1 TLS技術(shù)

TLS技術(shù)是地面三維激光掃描（Terrestrial 3D Laser Scanning）技術(shù)的簡稱，屬于一種遙測檢測技術(shù)。儀器自身向旋轉(zhuǎn)式鏡頭中心進(jìn)行激光束的發(fā)射，經(jīng)快速且有序旋轉(zhuǎn)，鏡頭將激光掃過被測區(qū)域，當(dāng)與物體接觸時，光束會在第一時間向掃描儀反射，此時，內(nèi)部微電腦會對光束飛行時間進(jìn)行計(jì)算，以此確定激光光斑與掃描儀之間距離的長短。結(jié)合測量到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，作業(yè)人員可以掌握公路高邊坡滑坡的實(shí)際情況，TLS技術(shù)為公路搶通工作的開展提供輔助，方便作業(yè)人員快速而又有效地將由于高邊坡滑坡問題引起的公路阻斷狀況解決，恢復(fù)正常通行。

1.2 控制爆破技術(shù)

高邊坡滑坡防治工程經(jīng)常會用到控制爆破技術(shù)，以為滑坡防治作業(yè)的安全性提供保證。控制爆破技術(shù)在高邊坡滑坡防治中主要有以下兩個方面的應(yīng)用：（1）應(yīng)用于排水工程。高邊坡滑坡問題多在雨季發(fā)生，尤其是暴雨或長時間持續(xù)性降雨的天氣下發(fā)生的頻率很高，通過排水洞的設(shè)置對地下水進(jìn)行攔截，可以達(dá)到控制地下水位的目的，提高滑坡的穩(wěn)定性。在排水洞的施工過程中，采用控制爆破技術(shù)可顯著提高施工效率，盡可能地降低成本支出。具體應(yīng)用時，應(yīng)做好滑坡體前緣壓腳工作，通過設(shè)置集水溝排出地表水，另外還需科學(xué)設(shè)置排水洞，開展臺階施工，采用在排水洞周邊預(yù)留減震孔的方式，在上下掏槽爆破技術(shù)的支持下，為排水洞順利施工提供保證。（2）應(yīng)用于削坡減載。若坡體地形比較陡峭，組成滑體的巖土體硬度又比較大，可通過在滑坡中上部主滑段采用控制爆破技術(shù)實(shí)施削坡減載，從而優(yōu)化滑坡抗滑性能。

2 工程概況

此次高邊坡滑坡防治區(qū)域?yàn)樵颇险淹ㄖ了拇飞礁咚俟反z至佛耳巖段，串絲互通ZK1+700～ZK1+944.6段、E匝道EK0+330～EK0+489.6段位于串絲支溝西岸，邊坡原設(shè)計(jì)ZK1+800～ZK1+900段為深挖路基，左側(cè)共設(shè)5級坡，最大邊坡高度約35m，位于ZK1+880處。

自2018年10月16日至2019年4月13日，昭樂高速公路施工第一標(biāo)段串絲樞紐互通ZK1+800～ZK1+885段第二級平臺抗滑樁發(fā)生較大位移變形，通過應(yīng)用TLS技術(shù)，監(jiān)測到最大位移達(dá)2566mm，距離設(shè)計(jì)中線約140m處出現(xiàn)沉降及裂縫，裂縫寬度為0.5～2.0m，沉降量為0.3～1.5m，擬采取相應(yīng)措施進(jìn)行滑坡防治。

3 滑坡原因界定

該段坡體所依附的自然山體呈相對凹槽狀，主長度約700m，坡面匯水面積較大，坡頂已施工的截水溝等排水設(shè)施已被全部沖毀，加之9月、10月連綿細(xì)雨，雨水全部滲入土體，土體呈飽和狀。樁背承受的下滑推力增加，樁體發(fā)生傾斜變形，開挖邊坡體隨之發(fā)生變形，坡頂出現(xiàn)張拉裂縫。下伏基巖界面為凹槽狀，兩側(cè)基巖埋深淺，中間埋深大，中間覆蓋層厚且易匯聚地下水，因此中間段下滑力要遠(yuǎn)大于兩側(cè)，最終造成中間段抗滑樁變形量遠(yuǎn)大于兩側(cè)抗滑樁。

4 高邊坡滑坡防治方案

根據(jù)現(xiàn)場情況，依據(jù)分段處治的原則，分為ZK1+700～ZK1+944.6段、E匝道EK0+330～EK0+489.6段，分別給出處治方案。因篇幅所限，此處以ZK1+700～ZK1+944.6段為例，給出具體的滑坡處治方案。

4.1 防護(hù)方案

（1）一級邊坡防護(hù)方案。①原一級邊坡路塹擋墻4m調(diào)整為5m，擋墻上施作錨索框格梁；②錨索框格梁布設(shè)2排6束錨索，第1排距離地面0.5m，第2排距離第1排錨索2.5m，錨索長度均為35m，施作角度均為25°，鉆孔入巖層不小于12m，錨固端長度不小于10m，張拉應(yīng)力為720kN；③格梁尺寸縱橫梁均采用50cm×50cm。

（2）二級邊坡防護(hù)方案。①二級邊坡高度調(diào)整為10m，邊坡坡率調(diào)整為1∶0.75；②二級邊坡坡面將錨桿防護(hù)調(diào)整為錨索框格梁植草防護(hù)，錨索框格梁布設(shè)5排4束錨索，錨索縱向間距2.5m，錨索長度均為35m，施作角度均為25°，鉆孔入巖層不小于12m，錨固端長度不小于10m，張拉應(yīng)力為520kN；③二級平臺寬度仍保證為7m。

（3）三級原設(shè)計(jì)抗滑樁錨索防護(hù)方案調(diào)整。①由于一級擋墻加高、二級邊坡加高，3級抗滑樁外露高度調(diào)整為5～7m；②ZK1+740～ZK1+800段、ZK1+900～ZK1+945段三級邊坡抗滑樁外露高度為5m，布設(shè)2排4孔4束錨索，1排2孔6束錨索，鉆孔入巖層不小于12m，錨固端長度不小于10m，4束錨索張拉應(yīng)力為520kN，6束錨索張拉應(yīng)力為720kN；③ZK1+800～ZK1+900段三級邊坡抗滑樁外露高度為7m，布設(shè)3排6孔4束錨索，1排2孔6束錨索，鉆孔入巖層不小于12m，錨固端長度不小于10m，4束錨索張拉應(yīng)力為520kN，6束錨索張拉應(yīng)力為720kN；④將原有樁間錨桿護(hù)面墻調(diào)整為錨索護(hù)面墻，ZK1+740～ZK1+800段、ZK1+900～ZK1+945段抗滑樁樁間擋墻高度為6.5m，布設(shè)2排4孔4束錨索，鉆孔入巖層不小于12m，錨固端長度不小于10m，張拉應(yīng)力為520kN，ZK1+800～ZK1+900段抗滑樁樁間擋墻高度為8.5m，布設(shè)2排4孔6束錨索，鉆孔入巖層不小于12m，錨固端長度不小于10m，張拉應(yīng)力為520kN。

（4）四級邊坡防護(hù)方案。①四級邊坡坡率為1∶1，高度為10m，采用錨索框格梁植草防護(hù)；②錨索框格梁布設(shè)3排4束錨索，第1排距離地面0.5m，第2排距離第1排錨索3m，錨索長度均為35m，施作角度均為23°，第3排距離第2排錨索3m，錨索長度均為35m，施作角度均為23°，鉆孔入巖層不小于12m，錨固端長度不小于10m，張拉應(yīng)力為520kN。

（5）四級以上邊坡防護(hù)方案。四級以上邊坡采用卸載方案，五級采用拱形骨架植草防護(hù)。

（6）ZK1+800～ZK1+885段增設(shè)抗滑樁。①對該段采用分段支擋的方案，并在距離原設(shè)計(jì)抗滑樁上方50m布設(shè)錨索抗滑樁，抗滑樁尺寸為2m×3m，間距為5m，樁長25～35m；②在抗滑樁上布設(shè)2排4孔6束錨索，第1排錨索距離樁頂1m處，錨索長度35m，施作角度20°，第2排錨索距離樁頂2.5m處，錨索長度35m，施作角度25°，入巖層不小于12m，錨固端長度不小于10m，張拉應(yīng)力為720kN；③抗滑樁樁間采用4m厚的M7.5漿砌片石作為擋墻支擋。

4.2 排水方案

（1）在上方道路靠山側(cè)設(shè)置邊溝，用于引排山上的匯水及水溝的水；考慮現(xiàn)場施工難度，應(yīng)用控制爆破技術(shù)，設(shè)定邊溝尺寸為30cm×40cm的矩形溝，條件不好的情況下，布設(shè)尺寸為20cm×40cm的梯形溝，采用C20混凝土澆筑。

（2）在距離邊坡開挖線外側(cè)30m平臺位置開挖尺寸為100cm×100cm的截水土溝，用于截排雨水及土體的滲水。

（3）在邊坡外側(cè)5m位置布設(shè)尺寸為60cm×60cm的截水溝。

（4）在已開挖的抗滑樁樁體之間打仰斜式排水孔，距離地面以上1m位置布設(shè)一排兩處仰斜式排水孔，泄水孔長度根據(jù)現(xiàn)場確定，以進(jìn)入不透水層為宜。

（5）邊坡坡體出現(xiàn)的裂縫，采用黏土封填，封填黏土應(yīng)多出裂縫開裂線外各50cm，高出裂縫開裂中心線50～75cm，形成土包，封填黏土壓實(shí)度不小于90%。

5 邊坡穩(wěn)定性分析

基于以上防治措施，將治理路段邊坡劃分為3種工況，執(zhí)行穩(wěn)定性驗(yàn)算任務(wù)：正常工況為處于天然狀態(tài)下的工況；非正常工況Ⅰ為處于暴雨或連續(xù)降雨?duì)顟B(tài)下的工況；非正常工況Ⅱ?yàn)樘幱诘卣馉顟B(tài)下的工況。穩(wěn)定性分析評價表如表1所示。

表1 穩(wěn)定性分析評價表

6 結(jié)束語

對于公路高邊坡滑坡災(zāi)害的防治，相關(guān)人員需要根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況，采取科學(xué)合理的應(yīng)對辦法，以達(dá)到有效降低處治投入資金，提高處治效果的目的。文章分析了TLS與控制爆破兩種高邊坡滑坡監(jiān)測與防治關(guān)鍵技術(shù)，并基于實(shí)際工程確定各種防治措施，有效地提高了邊坡的穩(wěn)定性。