公路工程滑坡的勘察与治理认识实践

2020-03-05王波吴爱军

工程建设与设计 2020年19期

王波，吴爱军

（1.中国公路工程咨询集团有限公司，北京 100089；2.甘肃省水利水电勘测设计研究院有限责任公司，兰州 730000）

1 引言

滑坡作为公路工程建设期间较为常见的地质灾害类型，危害较为严重，而公路工程又是国民经济发展的重要基础。为提升公路工程实际建设成效，必须加强公路滑坡勘察工作力度，掌握滑坡问题的特性，有针对性地采取有效措施进行滑坡治理，实现公路工程行业的可持续发展。

2 公路工程滑坡问题的勘察

2.1 滑坡问题的成因

在公路工程施工中会将坡面前端土体挖开形成临空面，从坡体后端渗入的水会显著降低土体抗剪强度，增加土体重量，在重力的作用下，斜坡局部平衡被破坏，岩层、碎屑出现整体滑动，最终导致土体向临空面滑移产生滑坡问题【1】。

滑坡会受地形、地貌、地质、水文、人类活动等要素影响及作用，其中地形的影响最为显著。根据滑坡问题的不同成因及形式，可以分为多种情况：

根据滑坡滑体水分差异，可以分为塑性滑坡、块体滑坡、塑流性滑坡几种类型。

根据滑坡主滑面和层面结构的差异，可以分为切层滑坡、顺层滑坡、匀质滑坡几种类型。

根据滑坡物质组成的差异，可以分为黏性土滑坡、黄土滑坡、岩石滑坡几种类型。

不同类型的滑坡纵断面、平面形态都会存在差异，一般较为常见的纵断面形态有：平面形、圆弧形、软岩挤出形、折线形几种类型，较为常见的平面形态有：椭圆形、长椅形、簸箕形、牛角形、菱形、叠瓦形、复合形平行四边形、舌形、倒梨形几种类型。

2.2 滑坡的勘察

公路工程中滑坡勘察是后续治理工作的根本，是确保防滑成效的基本参照。滑坡勘察工作中主要包括以下内容：

1）对滑坡区域地貌、地质等参数进行分析，从工程地质、水文地质角度进行综合性勘察，收集相关资料后开始对滑坡区域背景、水文、气象等条件进行研究，只有这些工作都完成后，才能最终确保滑坡勘察工作的具体效益满足要求。

2）对于滑坡来说，其稳定性与滑动带抗剪强度有直接关联，受滑面平整度、地下水位、滑坡岩土特性及侧壁条件影响，稳定性及抗剪强度都会发生变化。通过反算法及相关工程经验，可以确定滑坡的黏聚力、内摩擦角等参数，进而确定滑坡抗剪强度，并借此对滑坡稳定性进行评价。对于滑坡勘察的主要方法包括：钻探、探槽、工程地质调绘、工程物探、深部位移监测、室内试验等几种方法。钻探可以查明滑动面位置、土层特性、地下水发育状况。探槽可以对滑动面原始状态进行确定，并了解滑动面受力形变状态。工程地质调绘可以对滑坡区域背景地质条件、工程地质条件、滑坡各项要素进行探查。工程物探能够借助浅层地震法、高密度电法，了解滑动面起伏变化情况。深部位移监测可以掌握滑动面分布深度，及其形变位置、特性。室内试验可以获取滑动带土层物理指标变化及滑带土的主要特征【2】。

3 公路工程滑坡问题的治理措施

3.1 基本治理措施

滑坡体的滑动及形变会在整个应力场中出现，并受恶劣环境、条件影响出现恶化。滑坡治理工作需要结合滑坡成因进行确立。制定针对性强、适宜的方案，确保获得良好的质量成效。对于公路工程滑坡治理的主要基本措施有：卸荷、排截水、护坡3 种方式。卸荷减载是较为简便的滑坡治理方式，通过降低滑坡外部载荷，减弱滑体下滑力度，提升滑坡体稳定性，在有限条件下进行滑坡减载是最为优先的防治措施，且能够提升滑坡治理的效益。地表水、地下水对于滑坡体的影响巨大，若滑坡体坡脚被冲刷、内部存在渗透水且水压力较大，都会影响滑坡体的排截水，而这些因素当中，地下水的影响最为显著，当滑坡体表层被逐渐渗透后，渗透压力会降低，滑坡体的稳定性得以提升。对于滑坡体坡面的防护最重要的是要避免坡面和坡脚受到冲刷，可以在坡面上种植上灌木、花草稳固坡面，能够有效解决土层流失、风化问题，或使用建构筑物构造出地表渗水风化带，对边坡进行维护，然后使用锚喷方式进行护坡，达到防护效果。或采用支挡方式进行护理，支挡在滑坡治理过程中是最为有效的方式，可以使用预应力锚固锚杆重力式抗滑挡土墙以及锚索方式进行处理。

3.2 设置排水通道提升地表排水量

公路工程中，部分滑坡是由于地表水造成的。特别是暴雨季节，公路会出现大量滑坡问题。对于滑坡较为严重的区段，要注意设置警示标识，并在合适位置设置排水通道提升地表排水量。若现场已经出现滑坡，可以使之接水盲洞，避免滑坡问题继续恶化，减少桩后地下水影响。或使用水泥浆将地表缝隙进行填筑，进行应急处理，可以针对较浅位置的缝隙进行处理。若缝隙中的基岩已经暴露，则需使用碎石进行填筑。

3.3 借助抗滑桩进行滑坡治理

在工程施工中，改善边坡土或岩体的强度也是滑坡地质灾害防治中可以采取的工程措施，为了增加滑坡体脚基的稳定性，可在山脚陡坡处修筑一个稳固的筑墙。由于斜坡的坡脚多被人工挖方形成陡直边坡，加上斜坡坡体高度差异大，自然坡度陡峭，使其外临空面大，导致整个斜坡前缘阻抗力减小，这是地质灾害群形成的一个重要因素。这种情况，可以用电化学或固结灌浆加固边坡土或加强岩体的强度【3】。

在滑坡治理过程中应用抗滑桩，具有较强的适应性，能够提升滑坡体的稳定性，改善公路工程水文地质条件。为减少实际施工中的桩基干扰问题，可以采取多桩基同时施工的方式进行处理，整体施工成效较为显著。抗滑桩的使用可以以最低程度影响来处理滑坡体，整体的加固效益非常显著。在抗滑桩进行放样后，需要根据工程实际要求进行精确定位，在施工前将桩基位置的杂物清理干净，并拦截桩基地表水。处理完成后，可以使用设备进行开挖、浇筑，浇筑过程中必须确保混凝土能够对准桩基位置，浇筑完成后，待抗滑桩硬度满足要求。现场施工人员在实际操作过程中，要配合技术人员对接触面、含水率、岩层特性等进行分析，若发现问题要及时进行沟通，经一定流程后才能调整设计方案。

3.4 管理方面的措施

公路工程滑坡灾害防治期间，现场管理工作的作用经常会被忽视。为了达到良好的滑坡治理目标，可以在滑坡体及其保护区域当中设置禁挖区，避免出现挖掘、采石、取土等工作，在滑坡体内，禁止开发、放牧、砍伐，避免影响该区域地质稳定性，及时补充地表植被，定期对滑坡体进行观察、勘察，提前做好预警、预报等管理上的工作。同时，要注意宣传滑坡地质灾害常识，让人们能够充分认识到滑坡灾害的危害性，树立较为牢固的防治意识，提升公路工程建设期间的防灾意识及防灾能力【4】。