宁武高速公路A9合同段YK90+070～+200段右侧滑坡病害治理工程实践

■郭贵花

（福建省第二公路工程有限公司，福州350007）

宁武高速公路A9合同段YK90+070～+200段右侧滑坡病害治理工程实践

■郭贵花

（福建省第二公路工程有限公司，福州350007）

本文根据宁武高速公路A9合同段YK90+070-K90+180右侧边坡滑坡的发生、发展特征，分析了滑坡产生的原因，并介绍了滑坡治理工程措施，实践表明滑坡治理必须根据具体地质、水文、工程条件，进行专门分析，做到有的放矢。

高边坡滑坡抗滑桩锚索治理

1 工程概况

宁武高速公路A9合同段YK90+070～K90+180右侧边坡，位于周宁县李墩镇芹溪村西北侧。原设计最高6阶，高度46.2m，为类土质边坡。边坡开挖于2010年底开挖基本完成,开挖后形成一个高度近25～46m的临空面。2011年初，该段高边坡坡体开始变形，到4月份已经较严重：坡脚挤压松动，平台及坡面发育多条贯通性裂缝，刷坡顶外侧可见3条贯通性裂缝，最远一条距刷坡顶约75m，贯通长80m，宽5～10cm。

2011年5月以来，福建省普降大雨，坡体变形进一步恶化：小里程方向坡脚滑塌，平台及坡面沿贯通性裂缝下错，坡顶裂缝多张开50cm以上，基本全部贯通，最远的贯通性裂缝下错1m以上，张开平距达40cm。整体上坡体已呈楔块状解体，需及时进行综合治理。

2 地形及工程地质条件

该处整体为剥蚀低山丘陵地貌，场地地形总体北高南低，近处斜坡自然坡度角27～44°，坡向近187°，其坡向与拟建公路走向基本垂直。斜坡开挖出露为凝灰熔岩强风化层，斜坡已发生错动，坡体上出现多条裂缝，宽多为2～7cm，深度大于0.50m,上下错位约50～60cm。斜坡后缘高程为890.00m左右，前缘拟建路面设计高程837.600m，路面开挖后，其高差将达52.40m，现起伏高差较大。自然坡下上陡中部缓，山坡上植被较发育，坡体上多为人工种植果树、水田及茅草。

据工程地质测绘及钻孔成果，场区内表层为残坡积层（Qel-dl），地表常见孤石、滚石，下伏基岩为白垩系下统石帽山群（K1sh）凝灰质粉砂岩、凝灰熔岩其风化层，其中凝灰质粉砂岩产状为235°∠30°，主要地层特征如下：

耕植土（Q4ml）：灰褐色，主要由粘性土和少量碎石组成，湿，顶部有植物根系。本次勘察钻探揭露厚度为0.50～0.70m。

坡积粉质粘土(Q4dl)：灰黄色、褐红色，湿，可塑，以粘粉粒为主，含砂，偶夹少量碎石。本次勘察钻探揭露厚度为2.50m。

坡积碎石土(Qdl)：灰黄色、褐红色，湿，可塑，颗粒成分以粘粉粒为主，含砾碎石约20%～30%。本次勘察钻探揭露厚度为1.00～1.50m。

砂土状强风化凝灰熔岩（K1sh1）:灰黄色，节理裂隙发育，岩芯以碎块状为主，差异风化显著，少量呈砂土状，碎块手折易断，N63.5＞50。

碎块状强风化凝灰熔岩（K1sh1）:灰黄色-灰白色，块状构造，风化裂隙发育，差异风化明显，岩心多呈碎块状。

中风化凝灰熔岩（K1sh1）:灰白色，岩芯较完整，多呈柱状，局部节理裂隙较发育，岩质较硬。

3 滑坡变形破坏特征与成因分析

从现场可观测到的坡体变形分析，该滑坡为受后侧岩性接触破碎带控制下，多组不利结构面共同切割的滑坡，其主要特征有：

（1）坡脚：小里程方向坡体前缘大量地下水渗出，呈现散体状滑塌；大里程方向坡面较干燥，但风化均较严重，可见多级外倾式鼓张小错台（叠瓦式）。滑坡剪出口大里程方向基本在坡脚或第一阶中下部，可见沿不利结构面（擦痕）滑塌；小里程方向剪出口不明显，从其滑塌变形情况推测滑动面应在路基面以下。

（2）坡体：沿平台及坡面可见多条贯通性裂缝，下错多可达100cm，平距30cm，下错外侧内倾，产状30°∠78°。变形呈现下部楔状岩土体无法支撑上部土压力外倾下错，上部土体推挤，且挤出方向呈多向性的特征。

（3）后缘：坡顶天沟已整体下错，坡顶上方平台及水田可见4～5条贯通性裂缝，下错约达80cm，平距约20cm，最远一道位于水田裂缝错距100cm，平距50cm。

（4）滑坡变形整体特征：宽约140m，高差70m以上，主滑方向190°；坡脚较小，上部较大，以竖向变形为主，呈多块错落体的地堑式下错；总体为下方楔形块体受推压外倾，各阶错台均为外侧上鼓，内侧下错，具倾覆的受力特征。

从总体上来看，该滑坡体现形态明显，滑动面呈带状，特征较清晰，变形复杂，分析成因主要有以下几点：

（1）内因：地形地貌上，具有明显的下陡中缓上陡不利地形，线路从山体鞍部通过，中下部自然坡较陡，但中部有一宽缓平台及凹槽，上部自然坡较陡，较远处为基岩陡崖。

坡体构成：场区上覆薄层的坡积粉质粘土、残积砂质粘性土，下伏强风化凝灰熔岩及紫红色凝灰质砂岩，主要发育的不利结构面有：210°∠23°（层面，顺倾）、230°∠68°（后界面，顺倾）、135°∠62°（左侧界，顺倾）。

钻孔及现场测绘均发现，坡体为凝灰熔岩及紫红色凝灰质砂岩的岩性接触带，钻孔中在碎块状凝灰岩中及凝灰熔岩与紫红色凝灰质砂岩的岩性接触带中均有软弱夹层（高岭土状），这是控制滑坡变形的主因。从钻孔揭示，岩性接触带厚0.3～5.0m不等，且有多软弱夹层。

（2）外因:高速路修建，深路堑开挖后使坡体高达60.0多米的上覆土层形成临空面，坡脚失去支撑，改变了原坡体的应力平衡，使坡体产生变形。

（3）诱因：原自然坡两侧冲沟及坡顶平台水田为地表水地下水汇集部位，加上4～5月份的连续降雨使土体饱水，沿开裂面下渗，土体自重增加，抗剪强度降低，使土体变形加剧。

4 边坡整治方案

根据路线所经场地地形、地质，综合工程安全、经济等因素，拟根据滑坡坡体现变形情况，采取的综合治理方案工程措施如图1、图2所示。

4.1 上部清坡卸载及坡脚临时反压

因坡面及坡顶已发育多条贯通性裂缝，下错变形严重，需进行适当清坡卸载，各阶边坡坡率及主要防护如下：第一阶，1∶0.5，设C15片石砼挡墙支挡+排水平孔，6m宽平台（挡墙顶宽2米）；第二阶，1∶1.5，锚索框架加固，4m宽平台；第三阶，1∶1.5，锚索框架与客土喷播植草灌交错，12m宽平台，平台内侧设锚索抗滑桩支挡；第四阶，1∶1.75，锚索框架加固，4m宽平台；第五阶1∶2.0，锚索框架与客土喷播植草灌交错加固，4m宽平台；第六阶1∶2.0，锚索框架与客土喷播植草灌交错加固，2米宽平台；第七阶，1∶2.0，客土喷播植草灌。上部4～7阶刷坡后，在坡脚形成临时反压。

4.2 坡体锚索抗滑桩

图1 滑坡治理立面布置图

滑坡主体工程采用锚索抗滑桩，在第三阶宽平台内侧设14根锚索抗滑桩，桩截面2×3.0m，桩长24～26m，桩水平间距6m，按近垂直滑面方面布设。桩顶设2根拉压复合型预应力锚索（第3孔预留PVC管），预应力锚索距桩顶为1.0m，预应力锚索长34m，锚固段长均为14m，设计拉力均为900kN。桩顶预应力锚索为孔径Φ165mm，8束钢绞线锚索。

4.3 锚索框架及坡脚支挡加固

第一阶坡面设C15片石砼挡墙支挡，挡墙顶宽2m，高8m。因坡脚边沟下设渗沟，挡墙基础埋深2.5m。YK90+ 080～+105挡墙顶局部采用干砌片石台阶状回填。

第二、三、四、五、六阶坡面分别设11片、5片、9片、4片和2片（交错）预应力锚索框架加固，框架宽8m，水平间距8m（第3阶、4阶可适当调整），高8m，设2排4孔预应力锚索,预应力锚索均为拉压复合型结构。框架内客土喷播植草灌防护。

4.4 坡体截、排水工程

在新卸载刷坡顶外侧不小于5m处设一道截水天沟，以截排地表水、地下水。坡面设2道急流槽兼排水沟，并顺接至各级平台排水沟，最终汇入坡脚边沟。

在边坡第一级YK90+080～+160段设置间距5m的排水平孔，孔深15m，上仰角8～15°。

该段边坡坡脚边沟下增设渗沟，以排除坡体地下水。

图2 滑坡治理主断面图

5 施工情况

因滑坡已呈楔形解体状态，为保证施工安全，采取了以下施工步骤：坡体坡面裂缝临时夯填，设置临时排水系统→上部刷方卸载第4～7阶边坡，并对坡脚反压→第三阶抗滑桩位放样，跳一挖一开挖桩坑，上部坡面锚索同时施工→抗滑桩桩身浇筑，达到强度龄期检测合格→施工第4～6坡面预应力锚索框架，至强度龄期并预张拉→桩顶预应力锚索施工，至强度龄期并预张拉→开挖下部2～ 3阶坡面，施工第2～3预应力锚索框架，至强度龄期并预张拉→边坡全部桩施工完成，从两侧分段跳槽开挖，施打排水平孔，砌筑挡墙→锚索张拉锁定→坡面绿化。

治理工程施工共历时9个月，根据施工后的监测情况表明，该坡面已完全稳定，说明本次滑坡治理工程所采取的整治方案是行之有效的。

6 施工体会

高速公路建设是经济发展的必然产物，作为最高等级公路，设计时考虑各断面的线形要素有较高的技术要求，但对于山区高速公路为满足其较高的技术标准，受地形影响，路基施工难免要出现高填深挖情况，由此，受工程地质的限制，在填挖处出现滑坡病害也在所难免。关键是，在遇到滑坡病害后，如何根据具体的地质条件、自然条件以及气象、工程情况等综合因素，进行具体问题具体分析，从而制定出行之有效的治理方案。同时，为了达到理想的整治效果，在施工时必须严格按照设计及规范要求，严把质量关，才能充分体现该设计方案是否合理、安全。

本次所实施的锚索抗滑桩方案通过与其他方案相比较可认为是安全可靠、经济合理且便于施工的，可供今后在类似本工程的地形、地貌、工程地质条件等因素影响在深路堑开挖处产生的边坡灾害治理借鉴。

[1]铁道部科学研究院西北分院.滑坡防治.中国铁道出版社，1997.

[2]王恭先，廖小平.中国铁路滑坡灾害及其防治研究.中国地质灾害与防治学报，1996,7(1).

[3]蒋爵光,等.铁路岩质边坡.西南交大出版社，1997.

[4]胡厚田.崩塌与落石.中国铁道出版社,1989.

[5]崔政权,李宁.边坡工程.北京:中国水利水电出版社,1999.