黄咸高速K60+910-K61+050段左侧滑坡治理方案分析

饶江勇， 侯东波

(湖北省交通规划设计院股份有限公司，湖北 武汉 430051)

0 引 言

黄石至咸宁高速公路是湖北省武汉城市圈环线高速公路的南环，2012年9月其K60+910-K61+050段左侧边坡发生滑塌，路基挡土墙发生破坏，影响该段落的路基施工，坡体在降雨影响后仍有滑移，为防止滑坡进一步发展，需对坡体进行工程防护处理。本文根据现场工程地质、滑坡发育情况分析了该滑坡的治理方案。

1 滑坡区工程地质

1.1 地形地貌

K60+910-K61+050段左侧滑坡位于大冶市灵乡镇马桥村，属于构造剥蚀-溶蚀低山丘陵地貌区，路线沿山体斜坡中下部展布，附近山顶高程224.7 m，自然坡角15-30°，林木茂盛。

1.2 地层岩性

图1 滑坡典型工程地质横断面图

1.3 水文地质条件

滑坡区无地表水。地下水主要为第四系孔隙水、基岩裂隙水、岩溶裂隙水，水量微弱。主要接受大气降水的补给，受季节性变化明显。

(1)第四系孔隙水：主要由大气降水补给，向同层位含水层、低洼地带排泄。

(2)基岩裂隙水：主要赋存于灰岩风化层与节理裂隙中，接受上部地表水下渗和同层位侧向径流补给，向同层位含水层、下伏基岩裂隙和溶隙排泄。

(3)溶蚀裂隙水：主要赋存于灰岩的溶蚀管道、溶隙中，接受上部地表水下渗和同层位侧向径流补给，向同层位含水层、下部溶隙排泄。

1.4 不良地质

滑坡区主要不良地质为岩溶，多发育在岩土交界面处，钻探揭露溶洞高度约0.7～5.4 m，一般为软塑～可塑状黏性土充填。

2 滑坡基本特征和稳定性分析

2.1 滑坡基本特征

滑坡地处构造剥蚀-溶蚀低山丘陵地貌区，坡体附近山顶高程224.7 m，坡体前缓后陡。滑坡周界清晰，上窄下宽，在平面上呈“簸箕”形，后缘错落台深为2.5～4 m，前缘剪出口位于路基挡墙与路面交界处，主轴方向354°，纵长约90 m，前缘宽约130 m。估算滑坡体积约4万m3。

根据钻探资料，滑体主要为含砾黏性土，平均厚度约7 m，土质较黏，具膨胀性。滑坡体上陡坎拉裂缝发育，规模较大且连贯的错落台从低往高有4处，普遍宽约1 m，深为1.5～2.5 m，具较明显的牵引式滑坡特征。

2.2 滑坡稳定性分析

根据现场钻探取室内试验成果，结合现场地调、工程类比及反演计算分析，确定岩土物理力学指标，见表1。

表1 滑坡体物理力学参数建议值

K60+910～K61+050段左侧边坡失稳主要是由于路基开挖坡脚引起，据施工单位介绍并观察坡体上的多处陡坎，该滑坡有明显的牵引滑动特征，并且多次滑动。在降雨过后，仍能观察到滑坡前缘挡墙部位有明显移动迹象。这说明滑坡仍处于极限平衡状态，在施工扰动及强降雨条件下，坡体将再次滑动。

根据滑坡基本特征及岩土物理力学参数，选取主滑断面Ⅰ-Ⅰ′剖面(K60+957.4)及辅助断面Ⅱ-Ⅱ′剖面(K60+986)进行稳定性分析计算，根据《公路路基设计规范》(JTG D30-2015)中路堑边坡设计要求，需考虑以下3种工况条件：

(1)正常工况：天然状态下的工况；

(2)非正常工况Ⅰ：暴雨或连续降雨状态下的工况；

(3)非正常工况Ⅱ：地震等荷载作用状态下的工况。

因不稳定斜坡区地震动峰值加速度0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，相当于原地震基本烈度Ⅵ度区，故不对工况3进行计算。分别对两条剖面分别进行稳定性分析，稳定性计算结果见表2。

表2 各剖面稳定性计算结果

根据工程地质分析及稳定性计算，该坡体在天然状态下基本稳定，在暴雨状态下处于欠稳定状态，均低于《公路路基设计规范》(JTG D30-2015)中的安全系数要求，需采取工程防护措施进行治理。

2.3 剩余下滑力计算

按照《公路路基设计规范》(JTG D30-2015)中路堑边坡设计要求，对本次计算正常工况条件下采用1.25的设计安全系数，非正常工况Ⅰ下采用1.15的设计安全系数，剩余下滑力计算结果如图2、图3所示。

图2 主滑断面Ⅰ-Ⅰ′剖面剩余下滑力曲线图

图3 辅助断面Ⅱ-Ⅱ′剖面剩余下滑力曲线图

3 治理方案

该滑坡治理应确保路基安全和边坡后稳定，特别是在暴雨或连续降雨情况下，能维持边坡的稳定性。根据工程类比和稳定性分析，选取抗滑桩+清方平台的综合治理方案。

3.1 前期堵缝、截排水工程

抗滑桩施工前，对坡体裂缝用黏土进行封堵并覆盖塑料膜，并在滑坡错落台上方施作截水沟，防止雨水下渗。

3.2 抗滑桩工程

在路基一级边坡平台处设置一排抗滑桩。滑坡推力沿主滑断面Ⅰ-Ⅰ′剖面为900 kN，与水平面夹角12.8°；沿辅助断面Ⅱ-Ⅱ′剖面为730 kN，与水平面夹角4.5°。

根据剖面情况及推力计算成果，抗滑桩分两部分布置。编号KHZ1～KHZ8采取1.5 m×2 mⅠ型桩，间距6 m，桩长13 m，嵌固段5 m；编号KHZ9～KHZ18采取1.7 m×2.3 mⅡ型桩，间距6 m，桩长23 m，嵌固段8 m。抗滑桩之间设置横系梁。

3.3 坡体修复工程

抗滑桩施工后，对坡面进行修复，共设有五级边坡，其中第一、二级坡按照原设计方案进行修复；第三、四、五级坡依据现有坡形进行修整，修整后进行喷播植草，各边坡平台设排水沟以便坡面排水。

抗滑桩治理方案平面布置如图4所示。

图4 滑坡抗滑桩治理方案平面图

4 结束语

黄咸高速公路现已通车。本文根据现场地质调绘、勘探试验成果及稳定性分析，确定了滑坡的治理方案，为同类型的工程实践提供了借鉴。