高速公路高边坡滑坡处置技术分析

(福建省闽西交通工程有限公司，龙岩364000)

高速公路高边坡滑坡处置技术分析

■林胜欣

(福建省闽西交通工程有限公司，龙岩364000)

高边坡滑坡是山岭重丘区高速公路工程中易出现的病害，分析滑坡塌方的原因，并积极的采取防治措施，对工程建设质量、工后运营通车安全具有重要的意义。本文结合双永高速公路工程实例，主要阐述了路堑高边坡滑坡原因和处治技术，并制定了边坡监控方案，为今后同类型边坡滑坡的预防和处治提供借鉴。

高边坡滑坡治理施工技术

1 工程概况及地质情况

福建双永高速公路A6合同段K142+029～K142+270段深挖路堑，滑坡位置为K142+155～K142+270右侧边坡，该段挖方边坡设计每8m高为一级，平台和碎落台宽均为2m，共5级边坡，各级边坡施工坡率及防护加固工程措施为：第一级1∶0.75，TBS镀锌网植草灌；第二级1∶0.75，TBS镀锌网植草灌；第三级1∶1.0，预应力锚杆框架与TBS镀锌网植草灌交错；第四级1∶1.0，TBS镀锌网植草灌；第五级1∶1.25，喷播植草灌。第四、五级坡面已防护，在进行第三级边坡开挖阶段，正处于雨季，在其地质条件和雨水的共同作用下K142+155～K142+270右侧边坡已开挖施工完成的第3、4、5级出现滑塌。滑坡体长约100m，宽约3m，高约18m，滑坡体积约5500m3；最大错坎高约2.3m滑坡体成分主要为坡积土、强风化砂岩；滑坡体横向有明显拉张裂缝，并有持续发展趋势。

该段滑坡山体为丘陵地貌，原状呈U型山体，U型低洼地为水田。该段整体地形自北向南呈降坡之势，坡体高陡。根据地质调绘和钻探揭露，滑坡山体上部为Qdl坡积土层厚约12m，中伏J1l散体状强风化长石砂岩，下伏J1l碎块状强风化长石砂岩，地层产状总体为＞45°，通过已开挖暴露的岩层观察，砂岩体呈巨块薄层状，易剥破；且在K142+160处右侧有1条F131构造破碎带。

2 滑坡成因

根据分析，形成山体滑坡的成因有：（1）该段挖方坡积土覆盖层较厚约12m，结构比较疏松，属高液限土，具有吸水膨胀性，在强降雨作用下稳定性降低诱发滑坡；（2）强风化长石砂岩整体破碎，裂隙发育，由于雨水渗透砂岩，降低岩性的黏聚力和摩擦力，导致抗剪强度显著降低，自重压力大，山体斜面出现临空面，且边坡岩层倾向与开挖后的边坡倾向一致，更不利于边坡稳定，在雨水和自重的作用下沿着K142+160处断裂构造带出现坡面滑塌。

3 滑坡治理措施

3.1 加强地表水、地下水的排除措施

在滑坡体坡顶外侧约10m位置修建截水沟，截排坡体上的汇水，并将其引至路基外排水沟，防止流入坡体，同时将坡体外侧出现的裂缝用灰土填缝后夯实；第1级仰斜式重力挡墙设置排水平孔，每孔长10m，间距5m，将坡体内水引出，以提高山体的水稳定性。

3.2 加大平台宽度、调整坡率及坡体卸载

将塌方体削方减载，同时为改变岩层倾向与开挖后的边坡一致坡率情况，调整平台宽度及边坡坡率，卸载土石方，具体为：第1级坡率1∶0.75(挡墙)，第2级1∶0.75，第3级和第4级1∶1.25，第5级1∶1.5；平台第2级宽度为6m，第3级至5级宽度为2m，削方减载约2万立方米。

3.3 预应力锚杆框架

为加强岩体的的自身稳定性和整体性，根据地质和滑动面情况，在第2～3级边坡上设置4孔预应力锚杆框架交错防护，框架之间采用挂钢筋网喷射砼防护，封闭坡面；预应力锚杆框架第2级6片，第3级5片，锚杆采用直径32mm精轧螺纹钢，每孔长18m，单根设计拉力350kN，如图1和图2所示。

3.4 挂网喷护

坡体顶第4级和第5级地质为坡积土覆盖层较厚约12m，且具有遇水膨胀性，为减少削方量，采用挂钢筋网喷射砼防护，封闭坡面，使坡面不受雨水冲刷导致二次滑塌。同时在坡顶外侧至截水沟之间的地表也用喷射砼封闭，避免雨水渗入土层。

图1 滑坡体处治立面布置图

图2 滑坡体处治横断面布置图

3.5 片石砼挡墙

因K142+160右侧滑坡体存在横向断裂带，已揭露的强风化长石砂岩整体破碎及岩层倾向与开挖后的边坡倾向相近，为加强坡体的抗滑稳定性，在第1级设置C20片石混凝土挡墙防护。

4 滑坡处治技术控制要点

4.1 滑坡处治原则

滑坡灾害的出现与水文、地质有很大的关系，水是导致滑坡出现的最主要因素，通过截、防、导、排，尽可能降低边坡岩体地下水位，减小渗水压力，改善边坡稳定条件，因此必须截断流向滑坡体的地表水、地下水，做好临时排水系统；抗滑支挡工程施工应从滑坡两侧向中间靠近，并应跳槽开挖，随挖随支挡，使支挡工程尽快发挥作用；滑坡体的卸载应分层削坡，自上而下分级进行，严禁在滑坡体下部和前部大拉槽，大放坡，以免出现二次滑坡。

4.2 边坡开挖施工顺序

开挖过程遵循“自上而下，两边往中间，开挖一级，防护加固一级”原则。开挖前先完成路堑排水系统的施工。高边坡施工过程中，每级施工层应及时开挖平台纵向排水沟，将坡面水引到边坡两侧的截水沟排放。待上级边坡防护加固工程全部实施并产生加固作用后，方可进行下级边坡的开挖。

4.3 挂网喷护施工

挂网喷护是由喷射混凝土、锚杆、钢筋网联合支护,以确保边坡的稳定,使整个坡面形成一个整体，同时封闭坡面避免雨水冲刷。施工时应注意控制以下几点：(1)施工前应对坡面进行清理，先喷射厚5cm砼层；(2)钢筋网与锚杆结点采用点焊，并用铁丝绑扎；(3)封面喷射砼每10～15m设置伸缩缝，缝宽约2cm，内填沥青防水材料。

4.4 预应力锚杆框架施工

预应力锚杆施工主要内容包括施工准备、造孔、锚筋制安、注浆、砼结构钢筋制安、混凝土浇灌、张拉锁定与封锚等6个主要环节。其中主要有两个关键控制工序，一是造孔，二是注浆，造孔的施工关键是控制如何选取钻进方法、防止孔壁坍塌及确保孔道完整；注浆的施工关键是控制如何将孔底的空气、碎渣和地下水体排出孔外以确保孔道注浆密实。

现场施工人员要做好锚孔钻进过程的原始记录(孔向、孔深、地层、地下水、钻速、钻压情况)。钻孔孔径不得小于设计要求，孔深不得小于设计长度+50cm，钻进达到设计深度后，应稳钻3～5min，防止孔底尖灭，同时用高压气管清除孔壁岩屑，确保浆液与孔壁的良好粘结。钻进过程中若遇到塌孔，应立即停钻，可采取固壁灌水泥砂浆处理(灌浆压力0.1～0.2MPa)，待水泥砂浆初凝后重新清孔钻进，在易塌落掉碎块的地层中宜采用跟管钻进工艺。钻孔时应保持干钻，钻杆采用螺旋钻杆，以利于清除钻孔过程中掉落的小的砾石，

锚孔注浆采用水灰比0.45～0.5的纯水泥浆，若锚固段遇到土质或砂土状强风化层且富水时采用高压劈裂注浆法来提高地层锚固力。锚孔注浆必须采用孔底返浆方式注浆，浆液经压浆管输送至孔底，再由孔底返出孔口，待孔口溢出浆液或排气管停止排气时，可停止注浆。注浆压力控制在2.0MPa左右。

锚杆的张拉要在注浆体与框架混凝土、锚垫墩强度达到设计强度80%后方可进行，正式张拉前，先取10%～20%设计张拉荷载进行1～2次预张。张拉分5级进行张拉，即分级荷载为20%、50%、75%、100%和110%设计张拉控制应力值(设计张拉控制应力≤60%极限应力值)，张拉至110%设计张拉控制力时，对岩层、砂性土保持10 min，对粘性土保持15min，然后卸荷至锁定荷载设计值。

4.5 挡土墙施工

塌方边坡处治加固工程最后阶段再施作坡脚下第1级的挡墙支挡工程，应做到分段跳槽开挖浇筑施工。挡墙基础挖到设计标高后且承载力满足要求后及时浇筑基础，先浇注一层素混凝土，摊平，然后采用人工放入片石摆放均匀后振捣，逐层浇注。

片石砼挡土墙的施工要控制以下关键点：(1)片石应湿润干净后入模，片石不得小于15cm，以30～60cm为宜，且用量控制不超过总量的30%为宜；(2)片石不能堆积，确保砼包裹片石；(3)分层浇注时，做好上下层砼的接榫以确保墙体整体性；(4)泄水孔应呈梅花型布设并伸出墙面30cm，在墙背30cm范围内应采用具有反滤作用的粗颗粒透水材料回填，以免泄水孔道淤塞。

4.6 监控量测

在滑坡体开挖及施工过程中，在边坡顶外侧3m处原地表布设三个观测点，位置在坡体两侧及中间，自上而下开挖防护完成后每级平台各布置三个点，分别在各级坡脚及平台中间，及时进行沉降和位移观测，通过量测数据及时发现位移和下沉情况以便采取相应的应急措施进行处理。

5 结束语

坡体开挖施工过程及完工后，为验证处治效果，加强了对滑坡山体地表位移和沉降进行监测，结果表明：在施工期间，滑坡体始终处于稳定状态，未出现变形迹象；施工完成后，路堑边坡始终处于稳定状态，说明治理方案是合理有效的。总之，公路工程滑坡是比较常见的病害，采取相关的防治措施才能有避免或减少滑坡造成的经济损失，是保障公路工程建设顺利进行，节约投资和工后通车运营安全的必要手段。

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