青海省某改建公路滑坡稳定性评价及处置措施

王 祥 任

(中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西 西安 710077)

青海省某改建公路滑坡稳定性评价及处置措施

王 祥 任

(中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西 西安 710077)

以青海省某改扩建公路滑坡为例，探讨滑坡的形成机制，通过计算分析对其稳定性进行了预测评价，并对不同治理措施进行了技术经济对比，提出了“锚索抗滑桩+锚索地梁+挡土墙+截排水沟+裂缝夯填”的复合工程治理方案，并论述了施工要点，以供参考。

滑坡，成因机制，稳定分析，治理方案

0 引言

公路改扩建过程中，常常会加大刷坡量或重新填筑路基，引起原稳定边坡的失稳和滑坡复活，因此研究改扩建公路的滑坡成因机制[1，2]，对其进行稳定性评价[3，4]，提出有效治理措施[5，6]具有重要现实意义和工程应用价值。青海省某公路在改扩建施工过程中新线于坡体中部开挖，外缘局部加载，加之当地降雨量比较大且集中在6月～8月份，引起上部坡体的滑动，致使路线行车不畅。

本文对该滑坡的变形破坏特征进行分析，结合稳定性计算，提出了相应治理措施，研究结果和思路可为类似工程的治理提供借鉴与参考。

1 工程概况

2 滑坡成因分析

2.1 滑坡体的形态特征及工程扰动影响

该滑坡属于破碎岩石滑坡，分为南、北两块，如图1所示。北滑坡：宽120 m，长150 m，体积23.4×104m3；南滑坡：宽130 m，长80 m，体积12.5×104m3，影响路线130 m。工程扰动是该滑坡发生的重要外在诱发因素，公路通过滑坡区，路基开挖、填方堆载，破坏了坡体原有的平衡状态，部分涵洞、边沟及排水沟失效后，坡面汇水对滑坡体的冲刷，引起局部坡体失稳，进而导致滑坡滑动。

2.2 滑坡的地层构成

地质条件是滑坡形成的基础，该段位于单斜岩层分布区，该滑坡所在地段地层主要为第三系泥岩，成岩性较差，强度低，泥岩具弱膨胀性，在水的作用下，易风化而强度降低，且相对隔水，易形成软弱带。这是滑坡形成的基础。

2.3 滑坡区气候特征

滑坡所在区域属典型的高原大陆性山地气候，雨季降雨量大，降雨集中，年降水量300 mm～350 mm，雨季为4月～10月，多集中于7月～9月。地表水沿构造节理、裂隙面下渗，赋存于泥岩隔水带，软化滑面，尤其是强降雨，更易引起滑坡滑动；地表水渗入滑体，冬季冻结，对浅层岩土体产生冰劈作用，使之进一步破碎，地表水更易下渗；春季消融，浅层粘性土及泥岩产生泥化，粘聚力降低，促使表层向下蠕动。以上因素周而复始，长期作用造成滑体不断蠕动下滑。

2.4 区域构造特征

滑坡所在区域地处青藏高原东南部，属昆仑—秦岭纬向构造带之西秦岭印支褶皱带西段，新构造运动活跃，该段路线处于三条北东东向和一条近东西向断裂的控制区域，受其影响，岩体破碎，节理、裂隙发育，地表水易下渗。总体构造线呈东西向展布，又由于受到周边各相邻大地构造单元的推挤和后期构造运动的影响，局部呈北西—南东向展布。新生代以来，随着青藏高原的整体抬升和差异升降运动，发育了第三纪干旱气候条件下的内陆湖相碎屑岩沉积建造和第四纪冰水沉积、洪积、冲积、沼泽沉积及风积等多种形式的沉积构造层。该区属8度地震区。

综上所述，滑坡发生的决定性因素是人类工程活动、降雨和地质因素所决定。地震是诱发滑坡的一个影响因素，但在本滑坡的形成过程中并未产生影响，仅在其治理工程措施中考虑地震的影响。

3 滑坡稳定性评价

3.1 滑坡稳定系数计算分析

该改建公路滑坡南滑坡(Ⅰ—Ⅰ断面)变形明显，滑坡后缘拉张裂缝、侧缘剪切裂缝、前缘鼓胀裂缝和放射性裂缝、滑坡陡坎及滑塌变形明显，已经处于不稳定的滑动变形阶段；北滑坡(Ⅱ—Ⅱ断面)目前没有明显的滑坡陡坎、裂缝，前部在开挖影响下，产生牵引裂缝，处于欠稳定的蠕动变形阶段，在开挖影响下，将形成工程滑坡。滑坡稳定性分析计算评价如表1所示。

表1 滑坡稳定性计算评价表

3.2 滑坡滑带指标及推力计算

经分析、计算、对比，该滑坡滑带指标及工程位置推力如表2所示，该滑坡受地震控制，考虑强降雨等综合工况。该改建公路属于二级公路，依据《公路路基设计规范》，滑坡区治理工程设计在自然工况、强降雨工况、地震工况安全系数分别取1.15，1.10，1.02。

表2 滑坡滑带指标及推力计算汇总表

4 治理工程设计

4.1 治理措施对比分析

由于该滑坡目前处于不稳定状态，随着坡脚的进一步开挖将会产生大规模的变形。该滑坡一旦再次产生大规模的变形，必将掩埋公路，中断交通。结合滑坡的成因分析和稳定性计算结果，参考其他类似工程经验，对以下几种措施进行技术经济分析对比、选择。

1)道路改线。根据现场实际情况，该滑坡区段内一侧为滑坡山体，一侧为深陡沟坡，线路外移改线工程量大，费用高，不切实际，不具备采用改线的方案。

2)刷方减载与填土反压。受实际地形地势的限制，在该滑坡治理措施上如果采用刷方减载，开挖扰动对环境有负面作用，应力释放必将引起后部山体的失稳变形，产生新的变形体，同时滑坡前部为公路，不具备填方反压的条件。

3)锚索框架。该滑坡纵向长度大，滑面深，体量大，推力大，锚索框架不能有效支护滑坡，另外，锚索框架施工势必要在坡脚进行刷坡处理，这将急剧恶化滑坡的状态，对滑坡治理极为不利，故滑坡主体不宜采用锚索框架进行治理。

4)抗滑桩。抗滑桩抗滑能力强，圬工数量小，在滑坡推力大、滑动带深的情况下，能有效对滑坡进行防护，抗滑桩间隔开挖桩孔，不易恶化滑坡状态，通过开挖桩孔可直接揭露校核地质情况，修正原设计方案。滑坡段主体治理工程均宜采用抗滑桩。

根据滑坡实际情况，滑坡区截排水及裂缝夯填等辅助治理措施投资小，作用大，在滑坡治理工程中均需采用。

4.2 具体治理方案

通过对治理措施进行对比分析，该滑坡的治理方案主要采取抗滑桩、锚索地梁、挡土墙支护与截排水及裂缝夯填措施相结合的原则进行综合治理，治理工程的具体措施如下:

1)锚索抗滑桩。沿线路长约160 m坡脚内侧布设一排锚索抗滑桩。共布置28根锚索抗滑桩，桩头设一排2孔5ΦS15.2预应力锚索，桩截面为1.8 m×2.6 m。锚索设计荷载为600 kN，锁定荷载为550 kN。

2)锚索地梁。顺坡后一级坡面设置2排预应力锚索进行加固处理，上排、下排锚索分别长24 m，22 m，锚索竖向间距为3 m，沿线路方向间距3 m；锚索倾角25°，钻孔直径为130 mm，其中锚固段长8 m，锚索由5φ15.2 mm高强度、低松弛的1860级钢绞线组成，锚索端部设置地梁，地梁长度10 m，截面均为0.6 m×0.6 m，采用C25混凝土浇筑。锚索设计荷载为600 kN，锁定荷载为550 kN。

3)挡土墙。在左侧坡脚一线设C15混凝土挡土墙，墙顶宽0.9 m，胸坡1∶0.5，背坡1∶0.3，墙底为0.15∶1的反坡，路面以上高度4.0 m，埋入路面以下2.0 m，长285 m。

4)截排水沟。为了防止坡面汇水渗入边坡体内进一步恶化边坡体，于边坡周界5 m以外的地方根据地形地势设置一道截排水沟，截排水沟截面可根据现场实际地形进行选用，截排水沟采用C15混凝土浇筑而成，将水引至路基边沟内，截排水沟长度约为650 m。

5)裂缝夯填。在主体工程施工之前应用粘土或水泥土及时夯填边坡体上的裂缝。

滑坡平面工程措施图如图2所示。

5 结语

1)影响该边坡稳定性的因素为人工开挖切脚、岩体破碎、地震、降雨等，其中公路改建切坡是滑坡发生的重要外在诱发因素。2)该改扩建公路滑坡南滑坡变形明显，处于不稳定的滑动变形阶段；北滑坡目前没有明显的滑坡陡坎、裂缝，处于欠稳定的蠕动变形阶段，随着时间的推移和构造的影响，将形成工程滑坡。3)通过对不同治理措施进行对比分析，该滑坡治理方案采用C25混凝土锚索抗滑桩、C25锚索地梁、C15挡土墙、C15混凝土截排水沟结合裂缝夯填的复合治理措施。4)治理工程完工后，经过两个年度的考验，滑坡稳定，无明显变形。

[1] 张帆宇,刘 高.国道212线福津河段滑坡发育特征及成因分析[J].地质灾害与环境保护,2005,16(2):130-134.

[2] 秦 刚,姚 环,林燕滨.福建平潭虎潮山滑坡成因机理分析与评价[J].中国地质灾害与防治学报,2006,17(3):10-13.

[3] 田义斌,厚行霞.沿龙穆尔沟段公路滑坡变形原因及稳定性分析[J].路基工程,2008(2):191-192.

[4] 林道刚,吴汉辉,杨转运,等.渝黔高速向家坡滑坡特征与稳定性分析[J].现代交通技术,2007,4(5):19-23.

[5] 方仁印,余红安,刘日圣.某山区高速公路滑坡成因分析及治理措施[J].中外公路,2012,32(5):54-57.

[6] 杨文生.S308省道辰溪至麻阳段改建工程山体滑坡成因及处治设计[J].广东科技,2011(16):214-216.

Slide stability evaluation and management measures of extension highway in Qinghai province

Wang Xiangren

(Xi’anResearchInstitute,CCTEG,Xi’an710077,China)

Taking the slide of a certain extension highway in Qinghai province for an example, this article has been researching for its forming process, making forecasting and estimation of its stability according to the computational analysis. And with the technology and economy comparison towards different management actions, a compound project management proposal of “anchor cable anti-slide pile, anchor cable patand, earth-retaining wall, cut-off drain, and crevice tamping” has been raised, and discusses the construction points for reference.

slide, forming process, stability analysis, management proposal

2014-11-23

王祥任(1981- )，男，工程师

1009-6825(2015)04-0074-03

P642.22

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