市政道路工程邊坡滑移治理方法

◎劉偉

為解決市政道路工程建設中的邊坡滑移問題，結合某市政道路工程實際情況，對其邊坡滑移治理方案選擇及實施進行深入分析，提出具體方法和要點。

市政道路邊坡雖然不像其它公路邊坡那樣高陡，但也有可能發生滑移和滑塌現象，給道路施工及運營安全造成影響，因此有必要根據市政道路工程及其邊坡實際情況，選擇合理有效的邊坡加固治理方法。

一、工程概況

某市政道路邊坡屬于丘陵斜坡，分布方向為從北向南分布，南東方向略低，高度在16-20m 范圍內，坡向為193°-217°，整體坡度在12°-20°范圍內。由于在前期進行道路修建過程中進行了路基開挖施工，但沒有開挖到設計要求的標高，于K0+480～K0+780 處的右側留下一個高度在20.50m左右的臨時邊坡，其坡向為194°-217°，整體平面為三階放坡，坡率在 1：0.88-1：1.25 范圍內，同時于 K0+780～K0+980 處的右側留下一個高度在10-20m 范圍內的臨時邊坡，其坡向為 193°，整體平面為一階至二階放坡，坡率在 1：0.75-1：1 范圍內。邊坡體的基巖直接外露，坡腳處西高東低，為斜坡狀。在施工過程中，于K0+620 處的右側坡頂產生滑塌體，其長度、高度分別為5m 和3m，總體量在14m3左右；同時，于K0+770 處的右側也產生了滑塌體，其長度、高度分別為9m和3m，總體量在50m3左右；除此之外，在產生滑塌現象的邊坡還可見到多處裂隙，不同裂隙的長度及寬度均不同，隨時有可能發生新的滑塌現象。經詳細的地質勘察，邊坡巖土體主要物理力學指標如表1、2 所示，根據各項巖土體物理力學指標對邊坡進行穩定性計算，相關計算參數如表3 所示。

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二、邊坡滑移治理

1.治理方案。

目前常用的邊坡加固治理方法主要有以下幾種：

（1）坡率法。

其作用機理為按照適當坡率與分級通過刷坡使邊坡保持在穩定狀態，同時加以相應的防護，該方法的主要優勢為施工相對簡便，可實現機械化作業，缺點為可能給自然植被及附近生態環境造成嚴重破壞，另外，在刷坡完成后邊坡可能產生進一步的變化，當變為高邊坡時，仍有可能造成損害。該方法適用于矮邊坡及方量相對較小的邊坡，是一種最原始而又無法避免的方法。

（2）剛性支擋法。

①擋墻與抗滑擋墻：其作用機理為依靠基底摩擦力與被動土壓力使邊坡破壞力達到平衡，并充分利用擋墻自重防止墻體發生傾倒，該方法的主要優勢為施工相對簡便，且取材容易，缺點為當在山區進行高擋墻施工時難度較大，另外，由于其抗滑能力相對較差，所以在對大型滑坡進行治理時使用經濟性較差。該方法適用于邊坡病害深度較小，且破壞力不強的低矮邊坡。為了能良好適應不同的地貌及地質條件，現在已經演化出很多斷面形式，未來將逐步減小該方法的使用頻率及設計高度。

②抗滑樁：其作用機理為側向受力，在樁身的作用下使邊坡下滑力均勻傳遞到錨固段，然后依靠錨固段抗滑樁樁周阻抗力與邊坡的破壞力達到平衡，該方法的主要優勢為樁位布置靈活，施工安全性高，因開挖量相對較少，所以不會給滑體造成破壞，或對穩定性造成影響，施工中還能對地質勘探資料進行驗證，及時發現并彌補潛在的問題，缺點為截面較大。該方法適用于潛在滑動面深度較大，且松散、軟弱，地下水較為豐富又難以產生錨固力或對錨桿具有一定腐蝕性的地層。目前該方法是大型滑坡處置主要方法之一，如果在大型深層邊坡情況中使用，大多會被錨索樁代替，而對于直接外露的抗滑樁，需要和環境工程良好結合。

（3）柔性支擋法。

①錨桿框架：其作用機理為采用框架將坡體箍住，并在保持穩定狀態的巖體中設置錨桿，依靠錨固力起到抗滑的作用，該方法的主要優勢為結構輕便，可實現機械化施工，而且能在框架中進行綠化，缺點為設置錨桿可提供的錨固力有限。該方法適用于多級挖方邊坡以及天然邊坡發生的淺層變形治理。目前該方法主要用于可產生較大錨固力，并且不會對錨桿造成腐蝕作用的淺層挖方邊坡，在對環境提出較高要求的邊坡得到了廣泛應用。

②錨索框架：其作用機理為采用框架將坡體箍住，并在深層次巖體中設置錨索，以此提供較大抗滑力，另外還能施加一定預應力，實現對巖體實際受力狀態的有效改善，該方法的主要優勢為框架施工能與邊坡緊貼，而且可以在框架中進行綠化種植，對坡度不大的土質邊坡而言，可直接進行植草。另外，還支持分層實施，將對坡體造成的干擾降至最低程度，施工的機械化水平很高。適用于滑動位置處于路基面上部或一般路塹邊坡及自然邊坡發生的深層次變形，能對下滑力相對較大的邊坡進行加固，對邊坡坡度有較強適應性，但要注意，地層或水不能對錨索造成腐蝕，在條件允許的情況下可完全取代直接外露的抗滑樁及錨索樁。

根據該道路邊坡實際情況，初步制定了以下三套加固治理方案：

方案一：采用坡率法。該道路邊坡產生滑移的段落原采用分級放坡的方法處理，每級8m，從坡度到坡頂的坡率分別為 1：0.75、1：1、1：1、······。在兩級邊坡之間設置寬度為 2m 的平臺，防護方式為掛網噴混+ 植草，混凝土噴射厚度為10cm，單根錨桿的長度為1.5m，錨桿布置按照梅花形進行。通過穩定性計算可知，若按照地質條件進行分層，則坡頂為土質邊坡，下部為巖質邊坡。坡頂土層厚度為1.4-2.6m，無論正常工況還是非正常工況，均處在欠穩的狀態，與實際穩定性基本一致，由于該邊坡處于開挖階段，隨著施工進一步進行，其坡頂土體可能產生失穩，所以必須進行治理。基于此，將最上層坡率確定為 1：1.25，四級邊坡坡率分別為 1：1、1：1.25、1：1.25 和1：5。修改坡率以后，經穩定性計算，在天然工況下，土質邊坡的穩定性系數為1.495，穩定性評價結果為穩定，在地震工況下，土質邊坡的穩定性系數為1.423，穩定性評價結果為穩定。對于巖質邊坡，經穩定性計算，在天然工況下，巖質邊坡的穩定性系數為1.336，穩定性評價結果為穩定，在地震工況下，巖質邊坡的穩定性系數為1.110，穩定性評價結果為穩定。可見，采用坡率法進行治理能使邊坡的穩定性系數達到規范要求，技術可行。

方案二，采用抗滑樁。雖然坡率法的施工較為簡便，且直接有效，無需采用其它支擋結構，但會使土方量大幅增加，額外占用大量土地。對此，有必要制定其它治理方案。抗滑樁不僅施工安全性很高，而且能減少土石方開挖數量，也不會對滑體變形與穩定性造成太大影響，施工中還能對地勘資料進行驗證，及時發現并解決潛在的隱患。以該工程邊坡地質條件為依據，抗滑樁可作為一種比選方案。該邊坡所用抗滑樁的總樁長為16m，嵌入深度為8m，截面形狀為方形樁，樁身高度為2m，寬度為1.5m，樁之間的距離為3m。經計算，采用以上抗滑樁方案能滿足規范提出的各項要求，技術可行。

方案三，錨桿框格支護。通過論證分析，并充分考慮現場調查結果與鉆孔揭露結果，思場地中現狀邊坡保持整體穩定，邊坡基巖直接外露，部分地段發育有很多裂隙且達到貫通，導致巖體被切割，部分位置已經產生了滑塌的現象，處在不穩定的狀態。對此，可以在將滑坡體完全清除后采用錨桿和格構相結合的方式進行治理，與保證邊坡穩定性，同時采取有效的防護設施與排水設施。該方案布置情況為：水平與豎向間隔距離均為3m，錨桿的長度在5-18m 范圍內，格構的截面尺寸為0.3m×0.3m。經計算，采用以上錨桿框格支護方案能滿足規范提出的各項要求，技術可行。

經計算，采用以上三種方法都能保證邊坡的穩定性，但市政道路需要考慮用地規劃、投資控制、景觀效果與生態環保，所有還需要進一步的對比選擇最佳方案。對于坡率法，新增占地5623m2，新增土方60257m3，采用植物防護措施后可提高景觀效果，由于新增大量開挖施工，對自然植被會造成嚴重破壞，而且還會產生很多棄方，投資估算結果為422 萬元；對于抗滑樁方案，無新增占地，新增土方3120m3，由于有大體量混凝土結構，所有景觀性往往較差，但對環境的影響相對較小，投資估算結果為3120 萬元；對于錨桿框格方案，無新增占地，新增土方1667m3，采用植物防護措施后可提高景觀效果，但有部分框格外露，對環境的影響相對較小，投資估算結果為825 萬元。

由于是在市政道路工程中使用，所以在選擇具體方案的過程中應重點考慮與規劃相契合、盡可能減少征地、保證景觀效果和減少對環境造成的破壞及污染，據此最終選擇錨桿框格方案，而坡頂處的土質部分進行局部放坡，以進一步提高邊坡的穩定性。

2.施工工藝。

（1）施工前應先做好各項準備工作：施工時使用的混凝土先在拌和場中進行拌和，然后采用攪拌車運輸到現場，由卷揚機將其運送到澆筑點。錨桿為HRB335 鋼筋，計算直徑為28mm，抗拉抗壓設計強度為340MPa。

（2）施工應嚴格按照以下工藝流程進行：勞動材料與機具準備→坡面平整與錨桿制作→鋼筋綁扎→定位放線→運至現場→搭設工作平臺→開挖豎向肋柱坑槽→清除土體、鉆機鉆孔→搭模、架設鋼筋→澆筑豎向肋柱混凝土→安裝錨桿→開挖橫向肋柱坑槽并澆筑混凝土→清除碎落臺土體并平整表面。

（3）錨桿施工：做好刷坡，采用人工進行必要的修整；準確放出錨桿孔的位置，并做好標記；在坡面進行支架與平臺搭設，平臺寬度應能滿足施工要求，一般不能小于3m；按照從上到下的順序進行鉆孔，鉆孔機具為潛孔鉆，孔徑按不小于110mm 控制，孔深需達到設計要求；鉆孔結束后，由監理人員進行檢驗，合格后進行清孔，將孔內雜質與粉塵清除；在鉆孔的同時進行錨桿加工制作，實際下料長度應比設計要求大20cm，確保能和錨具之間良好相連；錨桿制作完成后，對其端部進行螺紋加工，其長度應達到8cm 以上；鋼筋焊接應嚴格按照相關規范要求實施，保證兩段鋼筋處于同一條軸線，焊接方法以雙面焊為宜，焊縫長度應能達到鋼筋直徑5 倍以上；灌漿用漿液需按照試驗室要求的配合比拌制，砂漿強度應達到M30；砂漿隨拌隨用，每次拌和完成的砂漿都要在達到初凝之前使用完畢；灌漿時孔口壓力按照0.4-0.6MPa 控制，砂漿稠度需保持在18-22s 范圍內，水灰比需保持在0.38-0.45 范圍內；灌漿管應插入到與孔底相距5-10cm 的位置，并伴隨砂漿不斷注入向外緩慢拔出；錨桿錨固在格構混凝土施工結束后進行，在錨固完成后使用砂漿做好封錨。

（4）框格施工：開工前按照圖紙做好放樣，以保證框格保持順直；將框格范圍內存在的松散物清理干凈，并保證坡面保持平整；根據規范要求在專門的加工場進行鋼筋下料和加工，將半成品運輸到現場根據圖紙要求實施安裝；模板安裝根據圖紙要求進行，模板以竹夾板為宜；將鋼筋與模板均安裝完成后，由監理人員進行檢驗，經檢驗確認合格后，開始混凝土澆筑施工；澆筑用混凝土需在攪拌站中統一攪拌，攪拌完成后采用罐車運輸到現場，借助卷揚機澆筑，并在澆筑的同時做好振搗；將混凝土澆筑完成后，需在混凝土達到初凝之前做好抹面處理，保持框格的表面達到平整與光滑；澆筑完成12h 后開始混凝土養護，實際的養護時間應達到7d 以上，具體的養護時間要根據實際的氣溫情況進行適當調整。

（5）施工完成后應嚴格按照表4 的內容進行質量檢查。

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三、結語

綜上所述，市政道路邊坡一旦發生滑移、滑塌，將給道路施工和使用都造成極大的安全威脅。據此，該市政道路工程經綜合對比最終選擇錨桿框格方案進行邊坡加固治理，實踐結果表明，該方案技術可行、效果顯著、經濟合理，值得類似市政道路工程參考借鑒。