长汀县省道205 线K561 路堑边坡滑坡综合治理
2015-04-24陈永通
■陈永通
(龙岩市公路局长汀分局,长汀 366300)
1 前言
滑坡是闽西山区公路建设和养护中存在的主要地质灾害。滑坡不仅影响公路的正常运输及行车安全,甚至掩埋公路,中断交通,迫使放弃已成公路的使用,造成不可估量的损失。因此对滑坡进行有效的治理是非常必要的。
2 滑坡区地形地质概况
2.1 地形地貌
省道205 线K561 滑坡位于长汀县策武镇当坑村东侧约100m 的右侧山坡部位,公路里程桩号K561~K561+100。本场地属丘陵区,西高东低,山坡坡度多在20~35°之间。2013 年9 月初因连续降雨,造成坡面开裂错台,形成滑坡,靠近山坡一侧部分水泥砼路面隆起0.6~1.2m 高。
图1 K561 滑坡前全貌
2.2 滑坡形态
滑坡沿公路纵向长度约90m,宽度75m,高度50~60m,滑坡体为粘性土为主,体积约63000m3,属中型土质滑坡。滑坡多位于公路边坡的上部,平面上呈圈椅状,开口向东,前端位于省道205 线公路部位,部分路面出现隆起。滑坡有明显的4 级横向环形裂缝,长度10~35m 不等,裂缝宽度多在0.1~0.4m 之间。上下错台明显,多在0.2~0.6m 之间,顶部达1.0m。山坡的部分地段出现醉汉林。滑坡后缘一般落差0.3~1.0m;最大落差约1.8m,详见图2、图3。
图2 滑坡体坡面裂缝
图3 滑坡体后缘错台、裂缝
2.3 区域构造
滑坡体区域上位于呈北东向展布的闽西南凹陷带西侧,次级构造单元为北东向的泉上——长汀复式向斜轴部附近。滑坡区地层较为简单,公路左侧稻田区上部为第四系冲洪积土层,右侧山坡上部多有较大厚度的坡残积土层;公路附近开挖地段有少量基岩出露,岩性为震旦系下统楼子坝群(Z1Lz)变质粉砂岩、云母石英片岩等,地层产状为115°∠15°。岩石裂隙较为发育,主要产状有180°~184°∠80°,张开状为主,裂隙宽度1~3mm。
2.4 水文地质
根据地质勘察,该滑坡中的上部土层为残坡积粘性土。滑坡地下水主要为空隙水和隙潜水。由于边坡开挖,应力释放,大多节理呈开张状,山坡现状的滑坡裂缝极为发育,地表水易于下渗,使地下水位受降雨影响大,加剧滑坡的发展。
3 滑坡特征与成因分析
因道路施工后,该处坡度变陡,大于山坡原始地形,该区域原始地形排水条件、应力条件和土质状态发生很大改变,促使岩土体物理力学性质变差,下部滑坡发生后,向上牵引并引起滑坡的进一步发展。
3.1 岩土强度低
滑坡体主要由上部土层的残坡积土和下部中风化变质细砂岩构成,结构松散,力学性能差,抗剪强度低,渗透性差异大,雨水通过残坡积层、风化层等松散岩土体下渗,土体粘聚力、内摩擦角降低,降低了土体的抗剪强度,增加土体的重度,造成整个滑移。
3.2 坡体形状改变
因该公路施工时,对坡脚岩土体开挖,劈就了高20~50m,坡率为1:0.5~1:1.0 的路堑边坡,成为该滑坡体前缘的临空面,改变了斜坡岩土体的自然结构,破坏了原始斜坡的应力平衡。
4 滑坡的治理措施
4.1 边坡卸载及回填反压
对省道205 线当坑路段K561~K561+100 右侧边坡采用开挖放坡形式卸载,每级8m,坡率1:1.5 向内开挖,以清除边坡松散土体,减轻坡体岩体压力,使滑动力缓解。原边坡卸载后,形成新的六级坡。经边坡卸载、路基回填反压后,原来不良坡度得到改善,坡体结构趋于稳定。
4.2 加固挡墙
对原边坡削除卸载后,设置片石砼挡墙进行加固,以方便施工、缩短工期,并且有效地提高滑坡的整体安全性,防止坡脚的局部坍塌。
4.3 截流阻渗
针对滑坡形成原因及边坡的岩土特征,结合场区地形地貌及降雨条件,采取“截、疏、排、封”的治理方法。
4.3.1 设截、排水沟在公路沿山坡一侧设排水沟拦截地表水,坡体下部片石砼挡墙设置泄水孔排除地下水。公路沿山坡一侧滑坡区后缘设置矩形截水沟,滑坡区两侧边界分别设置排水沟。截排水沟采用浆砌片石砌筑,水沟内壁两侧及底部抹面采用M10 水泥砂浆。通过截排水沟疏导地表水流,使之排出滑坡区域以外,消除和减轻水对边坡的危害。
4.3.2 密封裂缝
对滑坡区所有裂缝进行密封弥合处理,用灰浆粘土填塞裂缝,特别是要填塞好延伸到滑动面(带)的深裂缝,并覆盖防渗土工布,防止地表水下渗,公路裂缝则采用灌注砼封堵。
4.4 基材防护
滑坡区二级以上边坡采用厚层基材防护。坡面经清理、平整,挂镀锌铁丝网,选用狗芽根、百喜、高羊茅等草种,搭配银合欢、红花木兰等小灌木种子喷播复绿,提高边坡稳定和水土保持。
5 处治效果与养护建议
5.1 处治效果
由于该滑坡规模较大,在施工过程中,采用单一的治理措施显然不符合实际。为此在滑坡治理设计时,结合工程实际,上中部采用边坡卸载及喷播复绿,下部采用挡墙加固及路基回填反压等措施进行处理。
为客观评价滑坡工程治理效果,及时预测滑坡发展趋势,对滑坡实施了检测。在坡顶和坡体中部平台设置了6 处地表监测点,进行边坡位移、沉降及测斜等工作。根据现场监测数据来看,K561 滑坡目前基本稳定。(1)裂缝宽度较小,基本没有扩张;(2)位移桩总体变化不大,地表处的位移桩最大的位移在5cm 以内;(3)侧斜管的最大水平位移在40mm 以内,侧斜管的水平位移近似“S”型变化。
该滑坡在治理中,结合自然状况、病害类型、工程条件,对症处治,采用上、中、下分段综合治理措施,达到了工期短,造价经济,治理效果良好的目标。
图4 K561 滑坡体治理后
5.2 公路高边坡养护建议
在公路建设中,遇深挖高填路基,易造成塌方或滑坡,须从生物防护、圬工防护、加固防护等方面加以治理。作为公路养护管理部门,在公路高边坡养护中,须做好预防性养护,每年汛前对高边坡、高挡墙等进行排查,及时对损坏的构造物进行修复,坚持“预防为主,防治结合”的原则。
6 结束语
公路滑坡是公路主要病害之一,往往会给公路造成巨大危害。因此,对较大范围的滑坡处治,应通过对滑坡体进行工程地质勘察,详细查明岩土层特征和地下水等情况,分析滑坡体形成原因,结合施工条件、场地条件,综合考虑经济及社会效益,确定最优的防治方案。
[1]公路路基设计规范[S].北京:人民交通出版社,2004.
[2]公路路基施工技术规范[S].北京:人民交通出版社,2006.