浅谈泥质粉砂岩地质边坡滑坡治理

2014-08-15黄金波

黑龙江交通科技 2014年6期

黄金波

(福建省第一公路工程公司)

0 引言

在公路工程建设过程中，受到山谷、河流等不同地形条件的限制，工程施工过程中势必会存在各种高填深挖施工内容，对于高填深挖段落，如果地质条件不良或者是采取的边坡防护技术措施不当，都有可能造成边坡滑坡等公路地质灾害问题的出现。泥质粉砂岩地质边坡由于边坡性质复杂，再加上地表水、地下水影响或者不合理开挖的影响，在公路工程施工以及后期使用中容易出现滑坡问题。对于出现边坡滑坡的泥质粉砂岩地段，如何采取科学合理的方案进行处理，已经成为公路建设管养部门的重要任务，这对于确保公路工程顺利通车运营具有重要作用。以福建省永宁高速公路K116 +940 ～K117 +140 段线路滑坡治理为例，详细概述泥质粉砂岩边坡滑坡治理施工技术。

1 路基边坡滑坡区域实况分析

福建省永宁高速公路K116 +940 ～K117 +140 段线路右侧路基挖方施工作业结束后，由于多雨季节持续冲刷，K117 +040 ～K117 +110 段出现边坡整体滑塌，边坡前缘临空面发生了岩土体滑移的问题，整体滑移长度在20 m 左右，整体滑坡的体积大约在2.8 万方，滑移长度大约在35 m 左右，而且由于边坡滑坡形成了高陡临空面，高度大约在25 m左右。滑体堆积于公路右幅线路，同时山体于线路中线85 m处出现张拉裂隙，周界贯通，山坡上设置的3 个深孔位移监测孔，两个随坡体滑移坍塌，一个于15.5 m 处剪断。

2 滑坡区域地质概况分析

(1)地形地貌。滑坡发生区域为低丘陵地貌，丘陵高程介于380 ～454 m 之间，整体高差大约在75 m 左右，滑坡区域的丘陵坡度大致在10° ～30°左右，基岩出露较多，植被不发育，山坡顶部较平缓。

(2)地层岩性。地层主要是有第四系覆盖层、白垩系(K1h)的泥质粉砂岩。其中碎块状强风化泥质粉砂岩在滑坡区均有分布，紫红色粉砂状结构，薄—中厚层状，泥质胶结，节理裂隙发育，并见铁锰质染，岩芯呈碎块状为主，部分呈短柱状。中风化泥质粉砂岩紫红色，粉砂状结构，薄层状，层理倾角15° ～18°，泥质胶结，风化裂隙较不发育，岩芯较完整，多以中—短柱状、柱状为主，少量碎块状、饼状。

3 边坡滑塌成因分析

(1)区内地下水主要有第四系孔隙水、基岩裂隙水两种类型。第四系孔隙潜水主要赋存于冲沟粉质粘土中，基岩裂隙水主要赋存于基岩裂隙中，富水性较强，透水性一般，地下水位埋深变化较大，变化幅度达10 ～20 m，直接受大气降水补给，具有明显季节特征。当地春季雨水丰富，特别在施工期间有两次特强暴雨。

(2)边坡岩层走向与山坡一致，层面为顺倾向，主滑带生成于含水的层间，原边坡开挖成型后产生临空面，诱发滑坡。

(3)泥质粉砂岩的崩解性常造成其工程性能不稳定，当它为工程边坡由于崩解造成了岩体分离散落，并进一步加剧了风化问题，这就导致边坡稳定性不断降低。

4 滑坡临时处治方案

边坡滑坡后为保证边坡安全，避免次生灾害的发生，采取了以下临时防治措施进行安全防护。

(1)根据滑坡体的方量及危害程度，确定现场警戒范围。指派专职安全员进行现场值班，截止无关人员、机械进入警戒区域。

(2)重点对滑坡区域的裂缝做好夯填堵水，在裂缝开挖上应该控制裂缝两侧延伸1 m，贯穿裂缝应该开挖沟槽，尺寸按照宽×深为50 cm ×50 cm 控制，并选择使用粘性土作为回填夯实的材料，夯实后表层30 ～40 cm 铺设防渗土工布，并用C15水泥砂浆进行抹面封闭。

(3)在变形主裂缝两侧布置若干对观测桩，间距10 ～20 m，准确掌握滑坡变形滑动过程。在滑坡对面以及相邻的山体按照要求全面的设置固定移位观测点，及时的对山体滑坡移位进行动态监测，对于各种异常现象及时分析并采取治理方案。

5 滑坡工程处治方案

5.1 刷方卸载

(1)对滑坡段落从高程430 m 开始按10%的坡率向山顶刷方，刷坡要到滑坡山体的反坡位置。

(2)滑坡体滑移后形成陡峭临空面，在高程415 m 对其进行刷方，第一级坡面刷方坡率为1∶1.25，第二极坡面刷方坡率为1∶3.5，每级边坡设置平台。第二级边坡顺延至刷方大平台上。

(3)对于滑移的山体，由于整体性较好，利用其进行反压坡脚，对其滑移的山体按1∶3.5 刷方。滑体滑移后形成约20 ～30 m 宽的拉槽，利用上部坡体的刷方对其进行回填压实。

5.2 坡脚抗滑挡墙

为增强边坡松散体的稳定性，在边坡坡底增加混凝土抗滑挡墙，墙身可以采用C20片石混凝土，挡墙的尺寸按照深1.5 m，高4 m，上宽2 m，下宽3.5 m 的尺寸进行具体的控制。挡墙施工前应做好地表排水和安全生产的准备工作，施工前先将墙后地表的虚方全部清除，并将原地面开挖成台阶状。挡墙基坑开挖时采用跳槽开挖，每段开挖长度不超过10 m，跳槽长度不小于20 m，施工顺序为先两端后中间，挡墙地基每开挖一段施工一段，以防基坑坍塌。挡墙施工完成后再对反压坡脚的滑移山体进行刷坡，确保施工安全。

5.3 岩土强度加固

进行岩土强度加固主要是为了对滑坡地带的土体性质进行改善，从而依靠坚固的土体对滑体形成加固。该滑坡地质为泥质粉砂岩，岩体破碎松散，节理发育。为保证锚孔顺利成孔及锚索预应力不损失达到要求。对山体进行注浆处理，通过水泥浆在节理裂隙中的充填、挤密、加固作用，能够有效的改善岩层中薄弱结构面的强度和破碎岩块的结构稳定性，同时配合使用水泥浆对裂隙进行填充封闭，这就可以有效的避免由于地表以及地下水分渗入，造成边坡载荷产生变化，也可以避免由于锚固失效等问题产生各种地质灾害。

5.4 锚索锚固

在边坡滑坡段落第一级边坡布设13 片预应力锚索框架混凝土梁，锚索水平间距控制在4 m，为8 束无粘结钢绞线组成的压力分散型锚索，长度一般在12 m 左右，下倾角30°，锚索设计荷载一般在1 000 kN 左右，进而对边坡形成较好的锚固作用。

5.5 地表排水

为了有效减少外部雨水对滑坡体的影响，提高滑面强度，增强滑体自身抗滑能力。在卸载顶部大平台外应该及时的设置环形截水沟，截水沟尺寸50 cm ×50 cm，材料可以选择使用M7.5浆砌片石。环形截水沟应该按照线路方向进行设置，并尽可能的与急流槽或者是边沟相连，及时的将地表排水排到边坡坍塌范围之外。可以有效的防止各种地表水逐步渗入到岩体的裂隙之中，一般使用6 cm 厚C15素喷混凝土对第三级坡面进行整体的封闭防护。对于边坡滑坡中一二级的重楼部分，应该使用10 cm 挂网客土喷播植草，以免由于风化或者是雨水冲刷造成滑坡的继续发生。