山区公路滑坡治理

2014-01-24李军

中国新技术新产品 2014年4期

关键词：挖方卸荷抗滑桩

李军

山区公路滑坡治理

李军

本文以昆石高速公路滑坡路段为研究案例，探讨了滑坡产生原因，分析了山区公路滑坡治理的技术要点。

山区；公路；滑坡；治理

一、概述

山区公路由于受地形、地貌的影响，路基设计多为深挖高填，边坡的稳定与防护便得显尤为重要。尽管设计部门精心考虑，山区公路因其特殊的地理条件，在修建之中与建成之后，滑坡仍不可遇见地发生，成为危害山区公路的主要病害之一。本人便结合在昆石高速公路工程建设中所遇到的滑坡问题，谈谈滑坡治理。

二、工程概况

图1 昆石公路K22+900～K23+180滑坡平面示意图

昆石高速公路滑坡路段为K22+900～K23+180，位于三家村段松茂互通立交范围内，是主线与匝B相结合部位。该段路基开挖高度12米，于4月中旬开挖完毕。该滑坡是4月底一场大雨之后产生的，滑动区长约175m，宽约80m，由三个大小不等的滑坡体组成。其中I、II号滑坡已产生剧滑，III号不稳定体仍处于蠕变阶段，滑坡的产生，导致开挖成形的边坡及截水沟遭到严重破坏，并在路槽上形成规模可观的滑坡鼓丘。

三、滑坡原因分析

该段路基滑坡发生之后，我们多次深入现场对滑坡现状进行详细调查，分析滑坡外表地形滑动面，滑坡体的土质及饱水情况，以弄清形成滑坡的原因，对症下药及早整治。根据地貌形态、地表植物表现特征等分析，滑坡处在古滑坡体上；该区表土中竖向裂隙发育，雨季由大气降水形成的坡面流过裂隙快速渗入到土中，一方面使粘土饱和，另一方面润滑土岩结合部位。我们还委派专人设观测点，观测滑坡的发展。随着云南雨季的来临，滑坡日益严重，裂缝逐渐发展至5～6米宽。根据滑坡形态、滑坡厚度等因素分析判断，此滑坡属于牵引式中浅层滑坡。

现场的调查结果及对滑坡体的综合分析证实，诱发滑坡的主要因素有二：一是土方开挖，挖方卸荷，土体被扰动，使古滑坡前沿失去了维持其稳定所需的抵抗力；二是丰富的地下水及地表水的影响。

由于该滑坡是座落在古滑坡体之内，而边坡组成物质是易于饱和、排水性能较差的粘土层，且表层粘土与下伏风化玄武岩的接合面（土岩交界面）呈顺坡向倾斜的不利组合，如此，在边坡土体饱和、土岩结合面饱水、古滑坡前沿挖坡卸荷的情况下，使原本已稳定平息的古滑坡部分复活，产生了新的滑动。

四、滑坡的勘测与稳定性评价

（一）滑坡勘察

要处治滑坡必须查明滑床性质及滑坡体附近的地质构造，水文条件，滑坡的勘测一般采用地质调查法，同时辅以传递系数计算推力，进行滑坡稳定性验算。

结合现场实际情况，勘察时沿滑坡主轴布设较完整勘察剖面，孔间距20～40米，孔深15米，另在围椅外及围椅内适当布设少量钻孔和探坑，滑坡鼓丘及下路缘各布设一个钻孔，共布设钻孔12个，探坑2个。

（二）滑坡稳定性验算

根据勘察所确定的滑动面形态，土层物理力学性质，对I号、II 号

滑体的稳定性进行了定量计算。

滑动面为折线形，采用传递系数法进行稳定性验算。

通过计算，I#滑坡：抗滑安全系数Ks=1.002； II#滑坡：抗滑安全系数Ks=1.005

（三）稳定性评价

I、II号滑坡目前处于剧滑后的暂时稳定阶段，III号不稳定体处于蠕变阶段，在它们的平衡条件没有再次遭到破坏的情况下，不会产生明显的滑动，但在外部不利因素如：长时间降水、土体极度饱和、坡前卸荷、地震等影响下，滑体将会再次产生新的滑动，III号不稳定体的变形将会进一步增长。

图2

五、滑坡治理

（一）削坡减载

通过我们对滑坡体的仔细分析和反复试算，针对该段挖方路基滑床上陡下缓，滑坡后缘及两侧的地层比较稳定的现状，我们对滑坡体首先采取了削坡减载措施，然后对减载后的滑坡体渗水严重的薄弱地段（K23+020～K23+100）做深层排水处理。

原设计中该段挖方路基考虑两台边坡，台宽2米，边坡坡比为1：1，减载处理时我们将滑坡体由下而上按1:1.5、1:1.75、1:2的坡比以8米坡高设2米宽平台分级削坡减载。边坡减载后最高处达40米，减载土方达10万m3。由于滑坡顶部的下滑推力大，减载施工时自上而下进行。

（二）排水

一般情况下，水是诱发滑坡的主要因素之一，所以要根治滑坡不论采用何种方法都必须做好排水处理。排水处理又分为地表排水与地下排水。

1 地表排水

排除地表水的方式与挖方路基堑顶设截水沟相同，即在距滑坡体裂缝5米外设置截水沟，将滑坡以外的地表水予以拦截、引离，不让其流入滑坡面内。根据滑坡的具体情况，我们采用了环形排水沟，沟底宽30cm，高60cm，沟底及沟壁用7.5#浆砌片石防护。

对于滑坡形成的卸荷及牵引裂缝用粘土进行夯填，以阻止大气降水沿裂缝渗入到边坡土体内。

2 地下排水

该段路基边坡渗水严重，山上泉眼出露，是形成滑坡的主要原因之一。因此排除地下水是治理滑坡的关健所在，地下排水在削坡减载后进行。

为疏干潮湿的边坡，我们在减载后的第一台、第二台边坡上分设两排Φ110PVC深层排水管（见图2）。排水管单孔长12米，间距3米，管外用土工布包褒，每排排水管呈带状分布，排水管下缘设急流槽与路基边沟和平台排水沟连通，将排水孔疏导出的水排走。

（三）抗滑处理

对于规模不大的滑坡，可采取减载、修建挡土墙等措施进行处理。由于该段滑坡体规模较大，且呈发展趋势，我们采取了减载与抗滑处理的综合治理方案：继减载、排水减小滑动力之后，在适当时机进行抗滑工程施工。

抗滑工程使用较为普遍的是抗滑桩。抗滑桩是一种用桩的支撑作用稳定滑坡的有效抗滑措施。抗滑桩设置在滑坡前缘，它穿过滑体在滑床的一定深度处锚固，抵抗滑坡的推力作用。抗滑桩可根据路基所处滑坡体位置，设成单排和多排。K22+900～K23+180段路基处在滑坡体下缘，我们将抗滑桩沿路基边沟外侧设置成一排，设计为1.5m×1.4m的钢筋砼矩形桩，桩长12米（抗滑桩穿过滑动面，锚固在稳定岩土内5米），桩距5米，彼此用承台联接，联合起来形成滑坡支挡排架。施工时采用人工挖孔的方式施工，为尽量减少切割滑坡支撑部分，采用间隔跳槽法施工。孔壁用厚50cm的C20砼进行支护，并做到随挖随护。