高速公路边坡滑坡治理研究

摘 要：滑坡是公路建设中常见的地质灾害，而引发滑坡的因素很多，在复杂地质条件下，边坡的支挡防护设计是非常重要的。结合工程实例，简要阐述了高速公路边坡滑坡的特征，提出了以抗滑桩为主的支护措施和局部位置结合框架锚索的综合治理方案，并详细论述了滑坡治理施工关键环节，为类似滑坡治理提供了一定的经验借鉴。

关键词：公路；滑坡；抗滑桩；支挡防护设计

中图分类号：U417.1+2 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.08.026

滑坡是工程建设中比较严重的地质灾害之一，破坏力巨大。目前，在河南公路建设的过程中，遇到的边坡滑坡灾害逐年递增，且多发生在山区地形地质条件较为复杂的路段。诱发边坡失稳、发生滑坡的因素比较多，主要有地形、地质环境、岩土体自身结构与特性、降雨、地震和其他。由于特殊地形地势和气候诱因，再加上滑坡发生规模比较大、破坏类型复杂、危害程度高等特点，滑坡给山区公路带来的危害非常严重，所以，对山区公路滑坡的准确分析和综合治理成为了山区公路防护加固的重要内容之一。

滑坡失稳破坏的形式也复杂，滑坡基本形成过程一般有3个阶段：①蠕动变形。在坡面和坡顶处局部有裂缝出现，并呈扩张趋势，边坡前缘轻微被挤出。②滑动破坏阶段。抗滑力矩达临界荷位，裂缝开裂极速扩张，滑坡体沿滑动面迅速移动下滑。③稳定阶段。疏松的滑体趋于稳定。

1 工程概况

洛嵩高速公路K40+065～K40+600段边坡位于洛阳市嵩县境内，嵩县位于河南省西部，地处伏牛山北麓及其支脉外方山与熊耳山之间，县城北距洛阳90 km，东与汝阳、鲁山县接壤，西与栾川、洛宁县毗连，南与南召、内乡、西峡县相依，北与伊川、宜阳县为邻，跨东经111°24'～112°22'，北纬33°35'～34°21'。该路段滑坡区上方有一断裂带，路线设计基本与断裂带走向平行，断裂构造运动在一定程度上影响了公路线性，节理发育，岩体相对破碎，下方山坡地表冲刷崩塌堆积，成为了引发滑坡的地形和物质条件。在施工过程中，边坡上部堆积土层变形，堆积土层局部产生张拉裂缝，诱发边坡变形扩展。在雨季，大量雨水和地表水渗入松散土体，形成饱水带，土层裂缝逐步贯通，成统滑动面，产生了整体滑移，形成了滑坡。由于每年8月、9月份北部地区降雨强度大，沿线地质情况复杂，出现不良地质等情况，导致项目沿线部分路堑边坡出现不同程度的滑塌失稳，存在较大的安全隐患。

2 滑坡处治方案

2.1 处治原则

滑坡防治措施的选用有具体的适用条件和优势，地质不同、诱因不同，方案选用也有区别。防治措施优化与选择，会影响工程造价和工期，关系到防治效果。根据滑坡处治地段内受滑坡影响区域的地形特征，同时，考虑到整体调整规划方案对公路工程建设用地的基本要求，在选择滑坡治理方案时，应遵循以下原则：①地质因素是决定因素，不同地质区域，治理方案设计采用相对应的规范；②确保治理区内相关民用建筑的安全，既要保证边坡稳定，又要尽量控制边坡变形，选取的治理方案尽量减小对建筑物的影响；③方案治理要求技术可靠，构造简单，施工简便、安全，经济控制在合理范围内；④方案处理因地制宜，结构设计要考虑周围景观的要求。

2.2 处治施工方案的选择

公路滑坡治理对行车安全十分重要，在选择方案时，要综合考虑，处理措施也比较多。对于未达到有效处理效果的方案，可选择比较方案进行对比，要考虑到排水要求、滑坡清除工程量和坡体的稳固性等。几种治理措施的对比、分析情况见表1.

由表1的分析比较可得：①重力式挡土墙适用于滑坡规模小、深度浅、滑体厚度不大的情况，小型滑坡比较适合；②抗滑桩适应范围广，安全性、可靠性比较高，占地面积小，在投资控制的情况下比较适用，要严格控制桩顶位移；③框架錨索受地形的限制，要求布置在斜坡路段，且避免与上部建筑物桩基相互影响，适用于滑坡下滑力影响小、坡顶无建筑物的地段。

综合分析，该滑坡治理采用以抗滑桩为主的支护措施，局部位置结合框架锚索。在治理排水的条件下，滑坡下滑力在一定程度上减弱，坡顶没有建筑，比较适合采用抗滑桩处理；滑坡前缘松弛区剩余下滑力影响程度比较小，采用抗滑桩支护能够满足要求。

2.3 排水处理

采取截排水措施，排水工程分为地表排水和地下排水2部分进行。地表排水主要包括2项内容：①在滑坡体外围设置截水沟；②坡面排水，每级马道上设置截水沟。地下排水也包括2项内容：①在一级和二级坡面上设置仰斜式排水孔。②在二级马道以上设置支撑渗沟，以排除坡体内部地下水。在二级马道上设置4 m高的挡土墙，用于支挡支撑渗沟。

2.4 滑坡处理现场布置

根据场地特征、边坡变形破坏情况和保护对象分布情况，在边坡治理工程中，要先选择削坡减载和加宽马道措施。削坡后坡比为：一级边坡坡比1∶1.25，二级边坡1∶1.5，三级边坡1∶1.75，四级边坡1∶2.0，一级和三级马道宽度为3 m，二级马道宽度为6 m。

采取抗滑桩支挡措施，在二级马道上设置一排抗滑桩，支挡滑坡的中、深层滑动。桩截面有以下3种类型：Ⅰ型桩截面2.0 m×3.0 m，桩长30.0 m，桩间距5.0 m；Ⅱ型桩截面为2.4 m×

3.6 m，桩长30.0 m，桩间距5.0 m；Ⅲ型桩截面为3.0 m×4.0 m，桩长32.0 m，桩间距5.0 m。一级、二级坡面采用拱形骨架护坡，坡脚部位设置挡墙，挡墙顶宽0.6 m，高3.0 m。

3 滑坡治理施工

3.1 地表排水沟施工

按照设计要求准确放出截、排水沟边线，用滑石粉放出水沟开挖线，并每隔15～20 m用木桩定位。块石应选择质地坚硬、无风化剥落和裂纹的新鲜石料，块石应在材料场粗加工后运到施工现场，块石材料按用量分别堆放在每个施工段。沟底为M7.5砂浆砌片石，待沟底砂浆块石达到一定强度后，砌筑沟壁，沟壁为M7.5砂浆砌片石。沟底块石砌筑前，应将基底夯实，平整。块石砌筑要求平（砌筑表面大体平整）、稳（块石大面朝下，安放稳定）、紧（块石间必须紧靠）、满（石缝用砂浆填满捣实，不留空隙）。沟壁块石大体尺寸均匀，沟槽面平整，砌筑时灰浆饱满，砌筑面整合稳定，并用M10标号砂浆勾缝，同时，满足相关单位对外观质量的要求。

3.2 地下支撑渗沟施工

渗沟属于隐蔽工程，埋置于地下，不易维护。所以在施工时，必须确保施工质量，保证渗流畅通，引排有效。沟内用于集水和排水的填充料为干砌片石，渗沟的封闭层采用M10浆砌片石，排水沟底部同样采用M10浆砌片石，并用M10水泥砂浆抹面。在出水口设置端墙，端墙下部预埋2根Φ100 mm的PVC泄水管，端墙排水孔底面距排水沟沟底的高度不宜小于20 cm。渗沟的排水沟与沟壁间应设反滤层和隔渗层。沟底置于不透水层上时，反滤层设在迎水侧，隔渗层设在背侧，如果沟底设在含水层时，两侧沟壁和沟底均应设置反滤层。反滤层厚20 cm，反滤层外侧铺设土工布。土工布的渗透系数要小于10～11 cm/s，其横向强度要求大于0.3 kN/m。渗沟的开挖宜自下游向上游进行，并随挖随填，即支撑后迅速回填，不可暴露太久，以免造成坍塌。

3.3 抗滑桩施工

施工放线测量按照设计坐标放线复测桩位，在桩位外设置龙门桩，以便施工时随时校正桩位，保证桩心的偏差小于等于20 mm。在挖孔桩孔口做钢筋砼护圈，护圈厚400 mm，高于周边土300 mm，以防地表坡体滚石下井。在井圈上方设置挡土板，在每个孔口搭棚防雨，以保证桩开挖工作能够顺利进行。

本处理工程采用人工开挖的方式。为了加快施工进度，对于坡体中的大块孤石，可采用风镐开挖，禁止爆破。挖孔时，采取人工开挖与风镐剥削方式相结合的开挖方案，即人工掏挖土层和碎石土，基岩用风镐剥削，再进行人工清除、修整；采用跳桩开挖、二序施工法，即一序开挖孔号为每间隔至少一桩孔開挖。桩钢筋在钢筋加工房内下料，搭架运送至桩孔内，在孔内安装。桩芯砼集中拌制，设置搅拌站，桩砼要用振动器振捣密实。

在护圈上用钢管搭设操作平台，平台3 m×4 m，平台上铺设8 mm厚的木板，并在平台上搭设提升脚手架井架，以便于运输土石方，井架荷载大于等于2 000 kg。平台上搭设彩条布，以遮挡雨水。另外，要边挖边支护，在风基岩孔段开挖时，应根据土体的稳定性确定每循环的开挖深度，挖好一段必须及时支护一段，并且还要保证井壁的支护质量。孔内照明设施必须用安全电压照明，电压36 V以下，全部采用防爆灯具。

挖孔时，如果有水渗入，应及时支护孔壁，防止水在孔壁浸泡流淌造成坍孔。渗水应设法排除，比如用井点降水或集中泵排，及时抽排孔内积水。如果挖孔时涌水量比较大，可采用水泥砂浆灌压环圈或其他有效的措施。

桩孔挖掘和护壁两道工序必须连续作业，不宜中途停顿，以防坍孔。护壁每天必须检查是否有变形、裂缝、渗水等情况发生。孔内设置应急软爬梯，人员上下井采用安全、可靠并有自动卡紧保险装置的吊笼。

3.4 挡土墙施工

按照设计要求准确放出墙边线，用滑石粉放出墙开挖线，并每隔10～15 m用木桩定位。开挖放坡坡率为1∶0.5，基坑开挖后，特别是雨季施工期间，应及时完成施工，避免积水下渗。

浆砌片石石材的上下面应大致平整，强度不低于MU30，应选择质地坚硬、无风化剥落和裂纹的新鲜石料，片石应在材料场粗加工后运到施工现场，片石材料按用量分别堆放在每个施工段。墙体高度根据地形可适当调整，原材料质量、墙体位置偏差、墙身断面尺寸、墙体的偏斜、基础地基土等均应符合设计要求。墙体浆砌片石的施工必须采用座浆法，所用砂浆宜采用机械拌和。条石表面应清洗干净，砂浆填塞饱满。

在墙基坑开挖过程中，应注意做好排水工作。基坑开挖后，应及时完成施工，避免积水下渗影响墙体的稳定性。开挖需回填的土方要夯填压实，其压实度应符合有关规程规范的要求。墙开挖与砌筑可采用放坡开挖的方式，底部在砌筑前应将基底夯实、平整。片石砌筑要求平（砌筑表面大体平整）、稳（条石大面朝下，安放稳定）、紧（条石间必须紧靠）、满（石缝用砂浆填满捣实，不留空隙）。墙体片石大体尺寸均匀，墙面平整，砌筑时灰浆饱满，砌筑面整合稳定，并用M10标号砂浆勾缝，满足相关单位对外观质量的要求。

4 结束语

在公路建设的过程中，结合地形、地质情况治理滑坡，既要满足边坡的稳定性，也要考虑区域生态环境的需要，最大限度地减小地质灾害对工程、土地和环境资源造成的不良影响。针对边坡失稳的情况，要及时做出判断，考虑地质地形特征，结合滑坡区域建筑物和景观布置，采用合适的支护防护，提高边坡治理效果。

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作者简介：孙平（1988—），女，河南正阳人，主要从事路桥设计方面的研究。

〔编辑：白洁〕