国道212线文县高楼山滑坡治理方案

2017-05-18艾璇

科技视界 2016年19期

艾璇

[摘要]滑坡是山区公路常见的地质灾害之一，针对国道212线文县高楼山滑坡的特点，通过实地勘测及科学分析，查明了滑坡的类型及成因，提出了合理的滑坡处治措施。通过工后效果验证了抗滑桩+锚索框格梁是处治山区公路滑坡的一种有效措施。

[关键词]文县高楼山滑坡；治理；方案

1滑坡工程概况

国道212线是联系甘川两省及重庆直辖市的重要通道，也是贯穿占我省国土面积五分之一的南部地区和联系临夏、甘南等两个少数民族自治州的主要通道。工程区位于南北地震带的中段，即天水一武都一文县地震带，勘察区所在地区地震频繁，历史上曾发生过多次破坏性地震，是有名的地震区之一。

由于长期地震多发以及强降雨的影响，陇南市文县堡子坝镇高家山村境内国道212线K541+000-K541+500段处路面开裂，路基发生不均匀沉降、滑移，该段以路基形成展布于高楼山垭口文县端山体斜坡处，回头弯道半径约20m，路基设计宽8.0m，为典型半挖半填的陡坡路基。

2滑坡工程地质概况

2.1滑坡地形地貌

根据现场调查及勘察成果，K541+000-K541+500段滑坡为一大型古滑坡，滑坡特征明显，平面形态总体上呈“长舌”型。滑坡体所在斜坡地形北高、南低，为一凹型洼地，地势起伏大，相对高差约400m，平均坡度23°，上部可达35-46°，整体上呈上缓-中陡-下缓之势，滑坡后缘位于斜坡陡缓相间之处，其后为基岩陡壁，调查期间未见后缘拉张裂隙：在古滑坡体前部形成一个大型堆积平台，平台坡度约为5。～10°。滑坡左侧界以冲沟为界，右侧边界以突出山嘴为界。

2.2滑坡变形特征

通过本次勘察表明，该段路基处于古滑坡后缘斜坡坡地带，G212线在古滑坡体后部以半填半挖的陡坡路基形式通过，路基临坡侧采用路肩挡墙支挡。古滑坡滑动后，其原滑坡后壁经多年风化、坡积形成由角砾土和碎石土组成的斜坡，在地下水、路基荷载及车辆荷载作用下产生蠕滑变形，引起了路基的整体下沉、路基路面拉张开裂及路肩挡墙移位开裂，

K541+225～K541+500段路基近年产生持续蠕滑变形，路基在雨季和春融时期产生沉降，经填筑修补后次年同期又产生沉降，往复循环。路基每年下错位移为10-20cm，水平位移不明显；路基在K541+225处产生横向裂缝，裂缝长约10m，宽约2-5cm，裂缝走向与路线走向呈35°-60°夹角，裂缝两侧路基沉降差异明显，累计沉降差约为50-80cm。在本次维修改造工程施工过程中K540+900-K541+180段路基在路线中心附近产生拉张裂缝，路面结构层被拉裂破坏，裂缝长约100m，宽约2-5cm。沿路线走向纵向发育，靠山侧边沟为近期新建，未见明显裂缝。K541+225-K541+500、K540+900～K541+180段临坡侧路肩挡墙为拆除原旧路肩挡墙后新建，新建挡墙未见明显的墙体开裂等变形迹象，根据走访调查资料，原始旧路肩挡墙存在明显的外移凸出变形，墙体多有剪切裂缝。K541+225-K541+500段路基以下至古滑坡中部平台间的斜坡地带，土体松软，含水量大，坡面有水渗出，坡体表面处于蠕动变形阶段。

根据现场裂缝的发育特征及性质，路基变形表现为差异性垂直不均匀沉降及水平滑移，其中路堤沿下伏软弱层的水平滑移破坏危害最为严重。

3滑坡稳定性分析及评价

3.1定性分析

根据现场调查访问，该古滑坡下部滑坡堆积平台耕作居住多年，未产生变形现象，认为该古滑坡体整体处于稳定状态。古滑坡后缘斜坡经多年风化坡积形成的角砾土和碎石土在路基荷載及车辆荷载作用下产生蠕滑变形，引起了路基的整体下沉和路基路面开裂。根据路基的变形破坏形式、范围及强烈程度，特别是路基范围裂缝发展变形情况以及以往诱发变形的主要因素，初步判断目前路基沿下伏软弱层整体滑移处于初期蠕变阶段，在正常工况下处于极限平衡状态，在降雨工况下处于蠕动滑移状态。

3.2定量计算

3.2.1计算方法

结合该路基变形情况，选取裂缝所在部位，选定1-1典型断面，潜在滑裂面为折线形滑面，采用传递系数法进行计算。根据《公路路基设计规范》JTG D30-2015中陡坡路堤沿软弱层稳定性分析要求，采用三种工况进行稳定性计算：

工况一（正常工况）：处于天然状态下的工况

工况二（非正常工况Ⅰ）：处于暴雨或连续降雨状态下的工况

工况三（非正常工况Ⅱ）：处于地震等荷载作用下的工况

3.2.2计算参数取值

根据路基变形现状（欠稳定状态），沿全风化炭质千枚岩滑动采用天然和饱和峰值及残余强度之间数值作为稳定性验算的参数。由上述情况及滑坡防治的工程经验，主滑带岩土体的力学指标根据室内试验，反算，工程经验综合确定。

本次稳定性计算仅考虑水平地震作用，地震动峰值加速度取0.3g，地震作用综合系数取0.25，水平向地震系数取0.3，地震重要性系数取1.3。根据公路等级，滑坡稳定安全系数正常工况不小于1.20，非正常工况Ⅰ下不小于1.15，非正常工况Ⅱ不小于1.05。

4治理方案

4.1抗滑桩

根据勘察及稳定性分析结果，拟在下侧路基路肩挡墙外侧设置抗滑桩支挡。根据滑面埋深、断面桩前剩余下滑力及抗滑桩桩身内力计算结果，在K541+240-K541+385范围内，设置桩径为2.0m×1.6m的普通抗滑桩，抗滑桩间距为5m，桩长分别为15m、20m，共30根。其中K541+240～K541+310段桩长为15m，采用C30混凝土浇筑：K541+310-K541+385段桩长为20m，采用C30混凝土浇筑。

4.2锚索框格梁

对K541+240-K541+370段上下侧道路间坡面采用锚索框格梁进行防护，防护范围为K541+240-K541+370段整个坡面，锚固面积约为3120m²。其中框格采用C30混凝土浇注，预应力锚索采用270级（1860MPa）高强度低松弛钢绞线，锚索长度为30m，其中锚固端长10m，纵横向间距为3.0m。

5施工顺序与施工技术要求

5.1施工工序

根据推荐方案，本项目主要采用抗滑桩+锚索框格梁措施进行处置。

病害治理工程要按照施工工序进行，总体上施工的先后顺序如下：坡面修整→锚索框格梁→抗滑桩。在现场条件允许的情况下，部分工程工作可进行平行作业。

总体施工顺序安排依次为：锚索框格梁、抗滑桩。

5.2施工技术要求

5.2.1锚索框格梁

1）钻孔前在边坡用钢管搭好架子，作为钻机工作平台，采用锚杆工程钻机进行风动干钻法施工，钻进达到设计深度后，再稳钻1～2min，防止孔底尖达不到设计孔径。钻孔孔壁不能有沉渣及水体粘滞。在钻孔完成后使用高压风（风压0.2N-0.4MPa），等孔内岩粉及水体全部清除出孔外，除相对坚硬的岩体锚固外，不得采用高压水冲洗，若遇锚孔中有承压水流出，待水压水量变小后方可安装锚索与注浆。

2）钻孔的孔深应大于设计50cm、孔径均不得小于13cm，钻孔的倾斜度应为20°，钻孔完成后必须采用高压风清孔，孔位的偏差不得超过±5cm。

3）预应力钢绞线下料时必须采用切割，严禁电弧切割。

4）锚索安装完毕后应按设计要求尽快注浆，如钻孔过程中发现锚固地层地下水量较大，岩层有泥化现象应及时报告。

5）张拉应分级循环张拉，采用应力控制及伸长值双控，当实际伸长值大于计算伸长值10%或小于5%时，应暂停张拉，待查明原因并采取措施调整后方可继续张拉。

6）框格梁施工：a、测量放线：施工前应对锚索孔、框格梁的位置进行准确定位；b、坑槽开挖：坑槽开挖应遵循至上而下，以两侧向中间分级分段施工，并坚持开挖一台，防护一台。以确保施工安全；c、钢筋制作安装：坑槽检验合格后即可根据施工图纸设计要求的规格、间距、布置、焊接等进行框格梁钢筋绑扎作业；d、框格竖肋上下顺直，横梁左右平齐，竖向肋柱定位必须准确，应垂直于路线；e、模板安装：模板应具有足够的钢度，接缝严密，支撑牢固，不漏浆；f、砼浇筑：每片框格梁砼施工时应一次性浇筑完成，并振捣密实，做好砼试件抗压强度记录。

5.2.2抗滑桩

1）抗滑桩的施工工序为：测放桩位-桩位场地整平-锁口盘施工-开挖桩节与护壁施工-桩体钢筋绑扎-桩体混凝土澆注。

2）抗滑桩要按给定坐标，准确放线定位。

3）抗滑桩施工前应先将桩位附近边坡或表层易滑塌部分采取措施，并做好桩位附近地表水的拦截工作，

4）抗滑桩应视具体地质情况跳单桩或两桩开挖，按设计做好锁口盘和每节护壁。

5）抗滑桩应分节开挖，每节开挖深度1.0m，开挖一节，做好该节护壁，当护壁砼具有一定强度后方可开挖下一节，为了保证工期，护壁应加速凝剂。护壁各节纵向钢筋必须焊接，禁止简单绑扎。

6）浇筑护壁砼时，必须保证护壁不侵入桩截面净空以内。桩坑开挖过程中应随时校准其垂直度和净空尺寸。

7）桩坑挖到设计标高后进行验槽，保证封底厚度。

8）桩身砼应边灌注边振捣，全桩混凝土浇筑应不间断一次浇筑完毕。

6施工安全要点

6.1施工前应按设计文件提供的控制点进行复测，尤其对抗滑桩桩基孔位进行严格控制，确保施工放样的准确性。

6.2指派具有专业知识的专职安全员定期查看滑坡体，仔细查明滑坡区域内的裂隙，并及时处理裂缝，以免雨水下渗，防止产生新的滑坡。