臨近高壓電塔高邊坡滑坡處理分析

摘要：文章以柳州市北部生態新區君武路延長線項目臨近高壓電塔高邊坡滑坡處理工程為例，介紹了堆土反壓及坡面臨時防排水處理措施，并結合滑坡原因分析提出了支護設計方案，闡述了支護施工組織及質量控制、監控量測等控制要點，實現了快速、安全、高效的滑坡處理，為后續類似邊坡滑坡處理提供借鑒。

關鍵詞：高壓電塔；高邊坡；滑坡處理；支護施工；監控量測

中圖分類號：U416.1+63 A 15 047 3

0 引言

高邊坡滑坡是一種非常常見的邊坡失穩災害，滑坡產生的原因往往都是多方面的，主要包含地形地貌、巖土性質和地質條件，以及地震、水文條件、地質勘查深度和施工外力作用影響等。針對高邊坡滑坡的處理方式也多種多樣，對于一般的滑坡，處理方式注重的是經濟、安全，而對于頂部有高壓電塔重要結構物的邊坡滑坡處理，更多考慮的是合理的支護措施及如何快速組織施工以達到高效、安全、可靠的處理結果，避免造成重大經濟損失及產生不良社會影響。

1 工程概況

項目位于廣西柳州市柳北區北部生態新區，線路走向由南向北，起點接北進路北段（三合大道至雙沙路）跨線橋落地處，樁號為 K1+579，向北與生態學校連接道路相交后，終點止于樁號 K4+176.813，與沙塘至走馬道路相 交，路線全長 2 597.813 m，采用雙向六車道規模，道路標準紅線寬 40 m，道路等級為城市主干路，主線設計速度為 60 km/h，輔道設計速度為 40 km/h。

勘察揭示地層巖性自上而下依次為耕土①1（約 0.6 m厚）、黏土③（約 2.8 m厚）、強風化泥巖 ⑥1（約 3.6 m厚）和中風化泥巖⑥2，如表1所示。原設計經深挖路塹邊坡穩定計算復核后，采用放坡+坡面噴 10 cm C25混凝土掛網噴射 10 cm TBS基材綠化護坡。設計四級邊坡，坡率設計自下而上依次 為 1∶1（第一級 6 m）、1∶1.25（第二級 8 m）、1∶1.25（第三級 8 m）、1∶1.5（第四級）到頂，每級邊坡間設置2 m寬平臺。平臺上及坡頂外均設置截水溝，匯集坡面雨水至坡腳。

2.巖石抗剪強度已考慮了巖體結構面組合情況

3.泥巖⑥1f rk= 2.60 MPa，泥巖⑥2f rk= 5.4 MPa

K3+160～K3+300段邊坡高度約為 26.8 m，頂部存在一座 500 kV沙柳乙線21#高壓鐵塔。周邊環境為：根據現場情況，道路樁號K3+200左側坡頂，距離邊坡坡腳約 64.2 m處有一座 500 kV沙柳乙線21#高壓鐵塔。該處鐵塔基本情況如下頁表2所示。

由表2可知，塔重 25.827 t，導線荷載為 3.966 t，地線荷載為 0.463 t；基礎型號A腿，YB6+0.5，埋深為 3.95 m；B腿，YB6，埋深為 3.9 m；C 腿，TB6，埋深為 4.2 m；D腿，TB6+1.5，埋深為 5.7 m。

現場開挖完第二級邊坡（第三、四級已完成 10 cm C25噴射混凝土施工）準備進行噴射混凝土施工時，第二、三級邊坡發生局部坍塌，頂層邊坡橫向裂縫寬度擴大至 20 cm，坡頂新增加一條裂縫，裂縫基本同路線走向一致，裂縫沿坡面至高壓電塔距離約為 13 m，且存在持續變化的趨勢。經過監控量測數據顯示，裂縫處位移沉降較大，高壓電塔4個基礎觀測點無異常。為保證邊坡施工安全，且對高壓電塔無影響，組織施工單位、監理單位、地勘單位、設計單位并邀請專家對該段邊坡進行現場踏勘，一致達成先堆土反壓及坡面臨時防護處理，后期進行專項永久支護設計的施工意見。

2 堆土反壓及坡面臨時防排水處理

對于邊坡產生淺層滑動最佳處理方式為堆土反壓。堆土反壓處理需綜合考慮反壓回填體穩定性，回填體的分級數、高度、平臺寬度、坡率及回填壓實度需要滿足設計回填處理方案，并需綜合考慮后期支護施工類型、機械設備、安全操作平臺尺寸及施工便道等方面。

根據現場實際要求，設置2級堆土反壓，反壓體頂部高出滑動面 3 m以上，每級約高 8 m，邊坡坡率 1∶2.5，第一級平臺寬度為 3 m，頂層平臺寬度 ≥8 m（考慮后期支護施工設備操作平臺），反壓回填壓實度≥92%。通過完成堆土反壓后，邊坡變形逐步收斂，表明已趨于穩定。

為防止雨水入滲坡體，使土體飽水軟化，增加土體自重，降低其抗剪強度而加速滑塌，在滑坡體頂部采取對裂縫填補黏土壓實處理后覆蓋防雨布的措施。由于臨近高壓電塔，防雨布需要利用石塊壓實周邊并采用繩子按照 5 m× 5 m設置十字交叉綁緊壓實防雨布，確保防雨布不被大風吹起掛到高壓電線產生放電或造成停電，同時做好雨水引排措施，確保積水不滲入土體。

3 滑坡原因分析及支護設計

經地勘專家及各方現場勘察分析，此次邊坡坍塌產生的主要原因為：（1）原設計在計算最終開挖受力工況的邊坡穩定性時對滑動面的c、φ參數取值相對偏大，同時未充分考慮存在多個滑動面的c、φ分別取值，存在一定的不合理性；（2）在開挖邊坡后，由于卸荷，坡頂和上部坡面產生豎向小裂隙，在降雨后，雨水滲入巖層中，炭質泥巖遇水后強度會急劇下降，形成較陡的淺層滑動，滑面后因進一步卸荷又使邊坡頂部和坡面上部產生新的更靠向坡內的豎向裂縫，隨著上述的卸荷→產生裂 隙→軟化→裂隙發展→產生淺層滑動→滑動后產生新的卸荷，再重復上述循環，逐層向內發展，最終可能會對電塔造成不利影響。經監控量測數據顯示，電塔暫時處于穩定狀態，但需要及時采取穩固及加固措施。

經過專家及各方討論，采取以下措施：

（1）先采用“臨時堆土反壓+局部削緩坡”措施對坍塌邊坡進行處理，防止發生進一步滑塌，對坡面進行臨時覆蓋處理，防止雨水滲入。

（2）查明既有滑帶土與結構面的抗剪強度參數，復核設計采用的巖土參數取值的合理性。根據復核后的巖土參數，重新計算最終開挖受力工況的邊坡穩定性和剩余下滑推力大小，并根據推力大小合理進行支護設計；支護樁配筋方式，按照土壓力受力方向及大小布置不同的受力鋼筋；邊坡頂部至鐵塔之間的安全距離坡面采用全部硬化止水，防止雨水滲入土層；安裝深孔檢測裝置檢測深層土壤穩定性；邊坡支擋加固設計需通過南方電網超高壓局柳州局進行審定，按照審定后的最終版方案進行施工。

（3）通過討論，形成了采用“抗滑樁+錨桿（索）+混凝土格構”的結構型式，預應力錨索樁板墻是樁和錨固技術相結合的一種輕型支擋結構［1］，抗滑樁具有抗滑能力強、樁位靈活、圬工數量小、支擋效果好等優點［2］，抗滑樁增加錨索后為多支點樁，受力形式較合理，樁背彎矩較懸臂樁小，且樁頂位移較小。將邊坡放緩后在格構框內噴混凝土掛網，并噴射TBS基材綠化坡面，支護全過程加強監控量測并及時匯報。設計單位根據各方意見進行優化及時出具專項支護設計圖。

4 支護施工組織及質量控制

邊坡總體支護施工流程為：邊坡反壓回填→截水溝施工及電塔基礎范圍噴射混凝土進行坡面防水施工→三級平臺處施工抗滑樁→由上至下分級分段放坡開挖并清表→錨桿（索）施工→格構施工和砌筑片石護腳→錨桿（索）鎖定、封錨頭→框架內噴混凝土→鋪設鐵絲網并固定→噴射TBS基材綠化→對邊坡進行變形監測→邊坡監測結果達到穩定要求，施工完成。重點控制抗滑樁施工及錨索（桿）施工，因表層土體松散及存在滑動體，需要增加深入巖體 1 m以上套管輔助成孔，確保施工質量。同時，現場施工的機械與 500 kV沙柳乙線20#線路最小距離須 ≥8.5 m，現場做好明顯標識，并在施工過程中做好指揮，確保施工現場人員及線路安全。

抗滑樁施工時，考慮到安全性及減少施工對邊坡的擾動，采用旋挖鉆進行施工。根據設計反壓回填土體設置臨時施工平臺，修筑寬度為 8～10 m的臨時施工平臺，滿足施工需求；平臺修筑完成及監控量測穩定之后及時進行抗滑樁及冠梁、錨索的施工。

樁基施工過程注意控制樁位、孔深、孔徑、傾斜度滿足設計要求，對鋼筋籠與護筒進行有效固定確保混凝土灌注過程控制鋼筋籠不上浮及產生移動；錨索（桿）格梁施工需要注意成孔角度、深度及灌注質量，施工完成后做好拉拔等試驗檢測。經過抗滑樁施工完成及第四級錨索/錨桿格梁完成后，邊坡已處于穩定狀態。

5 監控量測

滑坡監測預報是一項重復性和延續性的工作［3］，全過程監控量測能有效控制邊坡安全。由建設單位委托有專業資質的監控單位實行檢測并報送檢測數據，施工單位配合做好檢測復核。監測目的：為信息化施工提供依據；為邊坡周邊環境中的各種設施的保護提供依據；為優化設計提供依據。監測對象：本次邊坡監測為君武路K3+160～K3+300段左側邊坡，采用2000國家大地坐標系，1985國家高程基準，按照設計要求，該邊坡安全等級為“二級”，監測工程按照二級邊坡要求進行監測。監測內容：邊坡坡頂水平位移監測；邊坡坡頂豎向位移監測；周邊設施水平位移、豎向位移監測；邊坡裂縫監測；監測巡檢。

5.1 邊坡坡頂水平位移監測

項目水平位移監測基準網觀測采用全站儀邊角測量法，按《建筑變形測量規范》（JGJ 8-2016）二等水平位移監測網技術要求觀測。主要技術要求如表3所示。

5.2 水平位移監測點布設

邊坡掛網噴混凝土后在邊坡頂布置半圓形不銹鋼螺栓固定標志（水平位移監測與豎向位移監測共用），間距為 15～20 m，共布設30個監測點（B1～B30），其中包括4個周邊設施監測點。

5.3 水平位移監測點觀測

采用全站儀極坐標法進行水平位移觀測，作業要求按《建筑變形測量規范》（JGJ 8-2016）二等位移觀測技術要求進行，主要技術指標及監測精度要求如表4所示。

項目采用全站儀（表5）自動觀測系統進行觀測，確保儀器處于正常標定期限及正常施工，并加強保養保修。

5.4 監測頻率和監測次數

按照建設單位要求，監測周期應不低于邊坡工程竣工后2年，現暫定為項目竣工后2年（表6）。

2.如遇暴雨等特殊情況，則加密觀測頻率

5.5 控制標準與險情預報

根據相關規范、設計報告及該邊坡的具體情況，邊坡支護變形的報警值見表7。

當邊坡安全時，應按照方案進行監測；當出現預警時，應匯報各方做好安全控制措施并加強觀測頻率及現場巡查；出現危險預警時及時通報各方撤離現場，保障人員生命財產安全。

項目設立監測管理組和監測信息整理分析組，技術負責人為組長，測量、技術部門人員為組員。監測管理組負責監測工作的日常安排、組織和協調管理。監測信息整理分析組負責整個監測數據的匯總和分析處理工作。

6 結語

本文依托柳州君武路臨近高壓電塔高邊坡滑坡處理工程，通過對滑坡采取堆土反壓及坡面臨時處理、滑坡原因分析及支護設計、支護施工組織及質量控制、監控量測等控制措施，表明“堆土反壓+抗滑樁+錨桿（索）+混凝土格構”對處置坡頂有高壓電塔等重要結構物的淺層滑動邊坡具備很強的實用性，同時也進一步說明邊坡施工應該遵循動態施工的原則，參建各方及時對每一工序進行復核確認，設計施工需要考慮最不利工況下支護設計參數是否合理，及時跟蹤過程、驗收支護設計是否合理，降低因過多考慮成本及地質勘查分析不當帶來的施工風險，以及不可控的處理成本、無限放大的社會影響等，為項目安全有序施工建設提供有力的支撐。

參考文獻

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［2］程衛軍，嚴俊峰，吳銀亮.道真至新寨高速公路某滑坡穩定性分析與評價［J］.路基工程，2020（3）：214-218.

［3］劉 歡.綜合監測技術在滑坡預測預報中的應用研究［J］.公路與水路運輸，2018（3）：10-12.

收稿日期：2022-10-20