高速公路邊坡滑坡治理研究

1、    高速公路邊坡滑坡治理研究    摘 要：滑坡是公路建設(shè)中常見的地質(zhì)災(zāi)害，而引發(fā)滑坡的因素很多，在復(fù)雜地質(zhì)條件下，邊坡的支擋防護(hù)設(shè)計(jì)是非常重要的。結(jié)合工程實(shí)例，簡(jiǎn)要闡述了高速公路邊坡滑坡的特征，提出了以抗滑樁為主的支護(hù)措施和局部位置結(jié)合框架錨索的綜合治理方案，并詳細(xì)論述了滑坡治理施工關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為類似滑坡治理提供了一定的經(jīng)驗(yàn)借鑒。關(guān)鍵詞：公路；滑坡；抗滑樁；支擋防護(hù)設(shè)計(jì)：u417.1+2 ：a doi：10.15913/ki.kjycx.2017.08.026滑坡是工程建設(shè)中比較嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害之一，破壞力巨大。目前，在河南公路建設(shè)的過程中，遇到的邊坡

2、滑坡災(zāi)害逐年遞增，且多發(fā)生在山區(qū)地形地質(zhì)條件較為復(fù)雜的路段。誘發(fā)邊坡失穩(wěn)、發(fā)生滑坡的因素比較多，主要有地形、地質(zhì)環(huán)境、巖土體自身結(jié)構(gòu)與特性、降雨、地震和其他。由于特殊地形地勢(shì)和氣候誘因，再加上滑坡發(fā)生規(guī)模比較大、破壞類型復(fù)雜、危害程度高等特點(diǎn)，滑坡給山區(qū)公路帶來的危害非常嚴(yán)重，所以，對(duì)山區(qū)公路滑坡的準(zhǔn)確分析和綜合治理成為了山區(qū)公路防護(hù)加固的重要內(nèi)容之一?；率Х€(wěn)破壞的形式也復(fù)雜，滑坡基本形成過程一般有3個(gè)階段：蠕動(dòng)變形。在坡面和坡頂處局部有裂縫出現(xiàn)，并呈擴(kuò)張趨勢(shì)，邊坡前緣輕微被擠出?；瑒?dòng)破壞階段?？够剡_(dá)臨界荷位，裂縫開裂極速擴(kuò)張，滑坡體沿滑動(dòng)面迅速移動(dòng)下滑。穩(wěn)定階段。疏松的滑體趨于穩(wěn)定。1

3、 工程概況洛嵩高速公路k40+065k40+600段邊坡位于洛陽(yáng)市嵩縣境內(nèi)，嵩縣位于河南省西部，地處伏牛山北麓及其支脈外方山與熊耳山之間，縣城北距洛陽(yáng)90 km，東與汝陽(yáng)、魯山縣接壤，西與欒川、洛寧縣毗連，南與南召、內(nèi)鄉(xiāng)、西峽縣相依，北與伊川、宜陽(yáng)縣為鄰，跨東經(jīng)111°24'112°22'，北緯33°35'34°21'。該路段滑坡區(qū)上方有一斷裂帶，路線設(shè)計(jì)基本與斷裂帶走向平行，斷裂構(gòu)造運(yùn)動(dòng)在一定程度上影響了公路線性，節(jié)理發(fā)育，巖體相對(duì)破碎，下方山坡地表沖刷崩塌堆積，成為了引發(fā)滑坡的地形和物質(zhì)條件。在施工過程中，邊坡上部堆積

4、土層變形，堆積土層局部產(chǎn)生張拉裂縫，誘發(fā)邊坡變形擴(kuò)展。在雨季，大量雨水和地表水滲入松散土體，形成飽水帶，土層裂縫逐步貫通，成統(tǒng)滑動(dòng)面，產(chǎn)生了整體滑移，形成了滑坡。由于每年8月、9月份北部地區(qū)降雨強(qiáng)度大，沿線地質(zhì)情況復(fù)雜，出現(xiàn)不良地質(zhì)等情況，導(dǎo)致項(xiàng)目沿線部分路塹邊坡出現(xiàn)不同程度的滑塌失穩(wěn)，存在較大的安全隱患。2 滑坡處治方案2.1 處治原則滑坡防治措施的選用有具體的適用條件和優(yōu)勢(shì)，地質(zhì)不同、誘因不同，方案選用也有區(qū)別。防治措施優(yōu)化與選擇，會(huì)影響工程造價(jià)和工期，關(guān)系到防治效果。根據(jù)滑坡處治地段內(nèi)受滑坡影響區(qū)域的地形特征，同時(shí)，考慮到整體調(diào)整規(guī)劃方案對(duì)公路工程建設(shè)用地的基本要求，在選擇滑坡治理方案時(shí)

5、，應(yīng)遵循以下原則：地質(zhì)因素是決定因素，不同地質(zhì)區(qū)域，治理方案設(shè)計(jì)采用相對(duì)應(yīng)的規(guī)范；確保治理區(qū)內(nèi)相關(guān)民用建筑的安全，既要保證邊坡穩(wěn)定，又要盡量控制邊坡變形，選取的治理方案盡量減小對(duì)建筑物的影響；方案治理要求技術(shù)可靠，構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工簡(jiǎn)便、安全，經(jīng)濟(jì)控制在合理范圍內(nèi)；方案處理因地制宜，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要考慮周圍景觀的要求。2.2 處治施工方案的選擇公路滑坡治理對(duì)行車安全十分重要，在選擇方案時(shí)，要綜合考慮，處理措施也比較多。對(duì)于未達(dá)到有效處理效果的方案，可選擇比較方案進(jìn)行對(duì)比，要考慮到排水要求、滑坡清除工程量和坡體的穩(wěn)固性等。幾種治理措施的對(duì)比、分析情況見表1.由表1的分析比較可得：重力式擋土墻適用于滑坡規(guī)模

6、小、深度淺、滑體厚度不大的情況，小型滑坡比較適合；抗滑樁適應(yīng)范圍廣，安全性、可靠性比較高，占地面積小，在投資控制的情況下比較適用，要嚴(yán)格控制樁頂位移；框架錨索受地形的限制，要求布置在斜坡路段，且避免與上部建筑物樁基相互影響，適用于滑坡下滑力影響小、坡頂無(wú)建筑物的地段。綜合分析，該滑坡治理采用以抗滑樁為主的支護(hù)措施，局部位置結(jié)合框架錨索。在治理排水的條件下，滑坡下滑力在一定程度上減弱，坡頂沒有建筑，比較適合采用抗滑樁處理；滑坡前緣松弛區(qū)剩余下滑力影響程度比較小，采用抗滑樁支護(hù)能夠滿足要求。2.3 排水處理采取截排水措施，排水工程分為地表排水和地下排水2部分進(jìn)行。地表排水主要包括2項(xiàng)內(nèi)容：在滑坡體

7、外圍設(shè)置截水溝；坡面排水，每級(jí)馬道上設(shè)置截水溝。地下排水也包括2項(xiàng)內(nèi)容：在一級(jí)和二級(jí)坡面上設(shè)置仰斜式排水孔。在二級(jí)馬道以上設(shè)置支撐滲溝，以排除坡體內(nèi)部地下水。在二級(jí)馬道上設(shè)置4 m高的擋土墻，用于支擋支撐滲溝。2.4 滑坡處理現(xiàn)場(chǎng)布置根據(jù)場(chǎng)地特征、邊坡變形破壞情況和保護(hù)對(duì)象分布情況，在邊坡治理工程中，要先選擇削坡減載和加寬?cǎi)R道措施。削坡后坡比為：一級(jí)邊坡坡比11.25，二級(jí)邊坡11.5，三級(jí)邊坡11.75，四級(jí)邊坡12.0，一級(jí)和三級(jí)馬道寬度為3 m，二級(jí)馬道寬度為6 m。采取抗滑樁支擋措施，在二級(jí)馬道上設(shè)置一排抗滑樁，支擋滑坡的中、深層滑動(dòng)。樁截面有以下3種類型：型樁截面2.0 m×

8、;3.0 m，樁長(zhǎng)30.0 m，樁間距5.0 m；型樁截面為2.4 m×3.6 m，樁長(zhǎng)30.0 m，樁間距5.0 m；型樁截面為3.0 m×4.0 m，樁長(zhǎng)32.0 m，樁間距5.0 m。一級(jí)、二級(jí)坡面采用拱形骨架護(hù)坡，坡腳部位設(shè)置擋墻，擋墻頂寬0.6 m，高3.0 m。3 滑坡治理施工3.1 地表排水溝施工按照設(shè)計(jì)要求準(zhǔn)確放出截、排水溝邊線，用滑石粉放出水溝開挖線，并每隔1520 m用木樁定位。塊石應(yīng)選擇質(zhì)地堅(jiān)硬、無(wú)風(fēng)化剝落和裂紋的新鮮石料，塊石應(yīng)在材料場(chǎng)粗加工后運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)，塊石材料按用量分別堆放在每個(gè)施工段。溝底為m7.5砂漿砌片石，待溝底砂漿塊石達(dá)到一定強(qiáng)度后，砌

9、筑溝壁，溝壁為m7.5砂漿砌片石。溝底塊石砌筑前，應(yīng)將基底夯實(shí)，平整。塊石砌筑要求平（砌筑表面大體平整）、穩(wěn)（塊石大面朝下，安放穩(wěn)定）、緊（塊石間必須緊靠）、滿（石縫用砂漿填滿搗實(shí)，不留空隙）。溝壁塊石大體尺寸均勻，溝槽面平整，砌筑時(shí)灰漿飽滿，砌筑面整合穩(wěn)定，并用m10標(biāo)號(hào)砂漿勾縫，同時(shí)，滿足相關(guān)單位對(duì)外觀質(zhì)量的要求。 3.2 地下支撐滲溝施工滲溝屬于隱蔽工程，埋置于地下，不易維護(hù)。所以在施工時(shí)，必須確保施工質(zhì)量，保證滲流暢通，引排有效。溝內(nèi)用于集水和排水的填充料為干砌片石，滲溝的封閉層采用m10漿砌片石，排水溝底部同樣采用m10漿砌片石，并用m10水泥砂漿抹面。在出水口設(shè)置端墻，端墻下部預(yù)埋

10、2根100 mm的pvc泄水管，端墻排水孔底面距排水溝溝底的高度不宜小于20 cm。滲溝的排水溝與溝壁間應(yīng)設(shè)反濾層和隔滲層。溝底置于不透水層上時(shí)，反濾層設(shè)在迎水側(cè)，隔滲層設(shè)在背側(cè)，如果溝底設(shè)在含水層時(shí)，兩側(cè)溝壁和溝底均應(yīng)設(shè)置反濾層。反濾層厚20 cm，反濾層外側(cè)鋪設(shè)土工布。土工布的滲透系數(shù)要小于1011 cm/s，其橫向強(qiáng)度要求大于0.3 kn/m。滲溝的開挖宜自下游向上游進(jìn)行，并隨挖隨填，即支撐后迅速回填，不可暴露太久，以免造成坍塌。3.3 抗滑樁施工施工放線測(cè)量按照設(shè)計(jì)坐標(biāo)放線復(fù)測(cè)樁位，在樁位外設(shè)置龍門樁，以便施工時(shí)隨時(shí)校正樁位，保證樁心的偏差小于等于20 mm。在挖孔樁孔口做鋼筋砼護(hù)圈，

11、護(hù)圈厚400 mm，高于周邊土300 mm，以防地表坡體滾石下井。在井圈上方設(shè)置擋土板，在每個(gè)孔口搭棚防雨，以保證樁開挖工作能夠順利進(jìn)行。本處理工程采用人工開挖的方式。為了加快施工進(jìn)度，對(duì)于坡體中的大塊孤石，可采用風(fēng)鎬開挖，禁止爆破。挖孔時(shí)，采取人工開挖與風(fēng)鎬剝削方式相結(jié)合的開挖方案，即人工掏挖土層和碎石土，基巖用風(fēng)鎬剝削，再進(jìn)行人工清除、修整；采用跳樁開挖、二序施工法，即一序開挖孔號(hào)為每間隔至少一樁孔開挖。樁鋼筋在鋼筋加工房?jī)?nèi)下料，搭架運(yùn)送至樁孔內(nèi)，在孔內(nèi)安裝。樁芯砼集中拌制，設(shè)置攪拌站，樁砼要用振動(dòng)器振搗密實(shí)。在護(hù)圈上用鋼管搭設(shè)操作平臺(tái)，平臺(tái)3 m×4 m，平臺(tái)上鋪設(shè)8 mm厚的

12、木板，并在平臺(tái)上搭設(shè)提升腳手架井架，以便于運(yùn)輸土石方，井架荷載大于等于2 000 kg。平臺(tái)上搭設(shè)彩條布，以遮擋雨水。另外，要邊挖邊支護(hù)，在風(fēng)基巖孔段開挖時(shí)，應(yīng)根據(jù)土體的穩(wěn)定性確定每循環(huán)的開挖深度，挖好一段必須及時(shí)支護(hù)一段，并且還要保證井壁的支護(hù)質(zhì)量?？變?nèi)照明設(shè)施必須用安全電壓照明，電壓36 v以下，全部采用防爆燈具。挖孔時(shí)，如果有水滲入，應(yīng)及時(shí)支護(hù)孔壁，防止水在孔壁浸泡流淌造成坍孔。滲水應(yīng)設(shè)法排除，比如用井點(diǎn)降水或集中泵排，及時(shí)抽排孔內(nèi)積水。如果挖孔時(shí)涌水量比較大，可采用水泥砂漿灌壓環(huán)圈或其他有效的措施。樁孔挖掘和護(hù)壁兩道工序必須連續(xù)作業(yè)，不宜中途停頓，以防坍孔。護(hù)壁每天必須檢查是否有變形、

13、裂縫、滲水等情況發(fā)生?？變?nèi)設(shè)置應(yīng)急軟爬梯，人員上下井采用安全、可靠并有自動(dòng)卡緊保險(xiǎn)裝置的吊籠。3.4 擋土墻施工按照設(shè)計(jì)要求準(zhǔn)確放出墻邊線，用滑石粉放出墻開挖線，并每隔1015 m用木樁定位。開挖放坡坡率為10.5，基坑開挖后，特別是雨季施工期間，應(yīng)及時(shí)完成施工，避免積水下滲。漿砌片石石材的上下面應(yīng)大致平整，強(qiáng)度不低于mu30，應(yīng)選擇質(zhì)地堅(jiān)硬、無(wú)風(fēng)化剝落和裂紋的新鮮石料，片石應(yīng)在材料場(chǎng)粗加工后運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)，片石材料按用量分別堆放在每個(gè)施工段。墻體高度根據(jù)地形可適當(dāng)調(diào)整，原材料質(zhì)量、墻體位置偏差、墻身斷面尺寸、墻體的偏斜、基礎(chǔ)地基土等均應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。墻體漿砌片石的施工必須采用座漿法，所用砂漿宜

14、采用機(jī)械拌和。條石表面應(yīng)清洗干凈，砂漿填塞飽滿。在墻基坑開挖過程中，應(yīng)注意做好排水工作?；娱_挖后，應(yīng)及時(shí)完成施工，避免積水下滲影響墻體的穩(wěn)定性。開挖需回填的土方要夯填壓實(shí)，其壓實(shí)度應(yīng)符合有關(guān)規(guī)程規(guī)范的要求。墻開挖與砌筑可采用放坡開挖的方式，底部在砌筑前應(yīng)將基底夯實(shí)、平整。片石砌筑要求平（砌筑表面大體平整）、穩(wěn)（條石大面朝下，安放穩(wěn)定）、緊（條石間必須緊靠）、滿（石縫用砂漿填滿搗實(shí)，不留空隙）。墻體片石大體尺寸均勻，墻面平整，砌筑時(shí)灰漿飽滿，砌筑面整合穩(wěn)定，并用m10標(biāo)號(hào)砂漿勾縫，滿足相關(guān)單位對(duì)外觀質(zhì)量的要求。4 結(jié)束語(yǔ)在公路建設(shè)的過程中，結(jié)合地形、地質(zhì)情況治理滑坡，既要滿足邊坡的穩(wěn)定性，也要考慮區(qū)域生態(tài)環(huán)境的需要，最大限度地減小地質(zhì)災(zāi)害對(duì)工程、土地和環(huán)境資源造成的不良影響。針對(duì)邊坡失穩(wěn)的情況，要及時(shí)做出判斷，考慮地質(zhì)地形特征，結(jié)合滑坡區(qū)域建筑物和景觀布置，采用合適的支護(hù)防護(hù)，提高邊坡治理效果。參考文獻(xiàn)1趙杰.超大型滑坡綜合整治技術(shù)及其工程效果評(píng)價(jià)d.北京：中國(guó)鐵道科學(xué)研究院，2012.2靳雨欣，王澤云，唐笑一，等.某工程的滑坡防護(hù)與治理方案選擇j.四川建筑，2014，34（6）：100-102.3張艷.黃土高原老滑坡成因機(jī)理及穩(wěn)定性分析以延安市寶塔區(qū)姚店鎮(zhèn)青化寺滑坡為例d.西安：長(zhǎng)安大學(xué)，2014.4張守龍.山體滑坡災(zāi)害分析及工程治理j.