李 軍
山區(qū)公路滑坡治理
李 軍
本文以昆石高速公路滑坡路段為研究案例,探討了滑坡產(chǎn)生原因,分析了山區(qū)公路滑坡治理的技術(shù)要點(diǎn)。
山區(qū);公路;滑坡;治理
山區(qū)公路由于受地形、地貌的影響,路基設(shè)計(jì)多為深挖高填,邊坡的穩(wěn)定與防護(hù)便得顯尤為重要。盡管設(shè)計(jì)部門(mén)精心考慮,山區(qū)公路因其特殊的地理?xiàng)l件,在修建之中與建成之后,滑坡仍不可遇見(jiàn)地發(fā)生,成為危害山區(qū)公路的主要病害之一。本人便結(jié)合在昆石高速公路工程建設(shè)中所遇到的滑坡問(wèn)題,談?wù)劵轮卫怼?/p>
圖1 昆石公路K22+900~K23+180滑坡平面示意圖
昆石高速公路滑坡路段為K22+900~K23+180,位于三家村段松茂互通立交范圍內(nèi),是主線與匝B相結(jié)合部位。該段路基開(kāi)挖高度12米,于4月中旬開(kāi)挖完畢。該滑坡是4月底一場(chǎng)大雨之后產(chǎn)生的,滑動(dòng)區(qū)長(zhǎng)約175m,寬約80m,由三個(gè)大小不等的滑坡體組成。其中I、II號(hào)滑坡已產(chǎn)生劇滑,III號(hào)不穩(wěn)定體仍處于蠕變階段,滑坡的產(chǎn)生,導(dǎo)致開(kāi)挖成形的邊坡及截水溝遭到嚴(yán)重破壞,并在路槽上形成規(guī)模可觀的滑坡鼓丘。
該段路基滑坡發(fā)生之后,我們多次深入現(xiàn)場(chǎng)對(duì)滑坡現(xiàn)狀進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查,分析滑坡外表地形滑動(dòng)面,滑坡體的土質(zhì)及飽水情況,以弄清形成滑坡的原因,對(duì)癥下藥及早整治。根據(jù)地貌形態(tài)、地表植物表現(xiàn)特征等分析,滑坡處在古滑坡體上;該區(qū)表土中豎向裂隙發(fā)育,雨季由大氣降水形成的坡面流過(guò)裂隙快速滲入到土中,一方面使粘土飽和,另一方面潤(rùn)滑土巖結(jié)合部位。我們還委派專人設(shè)觀測(cè)點(diǎn),觀測(cè)滑坡的發(fā)展。隨著云南雨季的來(lái)臨,滑坡日益嚴(yán)重,裂縫逐漸發(fā)展至5~6米寬。根據(jù)滑坡形態(tài)、滑坡厚度等因素分析判斷,此滑坡屬于牽引式中淺層滑坡。
現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)查結(jié)果及對(duì)滑坡體的綜合分析證實(shí),誘發(fā)滑坡的主要因素有二:一是土方開(kāi)挖,挖方卸荷,土體被擾動(dòng),使古滑坡前沿失去了維持其穩(wěn)定所需的抵抗力;二是豐富的地下水及地表水的影響。
由于該滑坡是座落在古滑坡體之內(nèi),而邊坡組成物質(zhì)是易于飽和、排水性能較差的粘土層,且表層粘土與下伏風(fēng)化玄武巖的接合面(土巖交界面)呈順坡向傾斜的不利組合,如此,在邊坡土體飽和、土巖結(jié)合面飽水、古滑坡前沿挖坡卸荷的情況下,使原本已穩(wěn)定平息的古滑坡部分復(fù)活,產(chǎn)生了新的滑動(dòng)。
要處治滑坡必須查明滑床性質(zhì)及滑坡體附近的地質(zhì)構(gòu)造,水文條件,滑坡的勘測(cè)一般采用地質(zhì)調(diào)查法,同時(shí)輔以傳遞系數(shù)計(jì)算推力,進(jìn)行滑坡穩(wěn)定性驗(yàn)算。
結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,勘察時(shí)沿滑坡主軸布設(shè)較完整勘察剖面,孔間距20~40米,孔深15米,另在圍椅外及圍椅內(nèi)適當(dāng)布設(shè)少量鉆孔和探坑,滑坡鼓丘及下路緣各布設(shè)一個(gè)鉆孔,共布設(shè)鉆孔12個(gè),探坑2個(gè)。
根據(jù)勘察所確定的滑動(dòng)面形態(tài),土層物理力學(xué)性質(zhì),對(duì)I號(hào)、II 號(hào)
滑體的穩(wěn)定性進(jìn)行了定量計(jì)算。
滑動(dòng)面為折線形,采用傳遞系數(shù)法進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算。
通過(guò)計(jì)算,I#滑坡:抗滑安全系數(shù)Ks=1.002; II#滑坡:抗滑安全系數(shù)Ks=1.005
I、II號(hào)滑坡目前處于劇滑后的暫時(shí)穩(wěn)定階段,III號(hào)不穩(wěn)定體處于蠕變階段,在它們的平衡條件沒(méi)有再次遭到破壞的情況下,不會(huì)產(chǎn)生明顯的滑動(dòng),但在外部不利因素如:長(zhǎng)時(shí)間降水、土體極度飽和、坡前卸荷、地震等影響下,滑體將會(huì)再次產(chǎn)生新的滑動(dòng),III號(hào)不穩(wěn)定體的變形將會(huì)進(jìn)一步增長(zhǎng)。
圖2
通過(guò)我們對(duì)滑坡體的仔細(xì)分析和反復(fù)試算,針對(duì)該段挖方路基滑床上陡下緩,滑坡后緣及兩側(cè)的地層比較穩(wěn)定的現(xiàn)狀,我們對(duì)滑坡體首先采取了削坡減載措施,然后對(duì)減載后的滑坡體滲水嚴(yán)重的薄弱地段(K23+020~K23+100)做深層排水處理。
原設(shè)計(jì)中該段挖方路基考慮兩臺(tái)邊坡,臺(tái)寬2米,邊坡坡比為1:1,減載處理時(shí)我們將滑坡體由下而上按1:1.5、1:1.75、1:2的坡比以8米坡高設(shè)2米寬平臺(tái)分級(jí)削坡減載。邊坡減載后最高處達(dá)40米,減載土方達(dá)10萬(wàn)m3。由于滑坡頂部的下滑推力大,減載施工時(shí)自上而下進(jìn)行。
一般情況下,水是誘發(fā)滑坡的主要因素之一,所以要根治滑坡不論采用何種方法都必須做好排水處理。排水處理又分為地表排水與地下排水。
1 地表排水
排除地表水的方式與挖方路基塹頂設(shè)截水溝相同,即在距滑坡體裂縫5米外設(shè)置截水溝,將滑坡以外的地表水予以攔截、引離,不讓其流入滑坡面內(nèi)。根據(jù)滑坡的具體情況,我們采用了環(huán)形排水溝,溝底寬30cm,高60cm,溝底及溝壁用7.5#漿砌片石防護(hù)。
對(duì)于滑坡形成的卸荷及牽引裂縫用粘土進(jìn)行夯填,以阻止大氣降水沿裂縫滲入到邊坡土體內(nèi)。
2 地下排水
該段路基邊坡滲水嚴(yán)重,山上泉眼出露,是形成滑坡的主要原因之一。因此排除地下水是治理滑坡的關(guān)健所在,地下排水在削坡減載后進(jìn)行。
為疏干潮濕的邊坡,我們?cè)跍p載后的第一臺(tái)、第二臺(tái)邊坡上分設(shè)兩排Φ110PVC深層排水管(見(jiàn)圖2)。排水管單孔長(zhǎng)12米,間距3米,管外用土工布包褒,每排排水管呈帶狀分布,排水管下緣設(shè)急流槽與路基邊溝和平臺(tái)排水溝連通,將排水孔疏導(dǎo)出的水排走。
對(duì)于規(guī)模不大的滑坡,可采取減載、修建擋土墻等措施進(jìn)行處理。由于該段滑坡體規(guī)模較大,且呈發(fā)展趨勢(shì),我們采取了減載與抗滑處理的綜合治理方案:繼減載、排水減小滑動(dòng)力之后,在適當(dāng)時(shí)機(jī)進(jìn)行抗滑工程施工。
抗滑工程使用較為普遍的是抗滑樁??够瑯妒且环N用樁的支撐作用穩(wěn)定滑坡的有效抗滑措施??够瑯对O(shè)置在滑坡前緣,它穿過(guò)滑體在滑床的一定深度處錨固,抵抗滑坡的推力作用。抗滑樁可根據(jù)路基所處滑坡體位置,設(shè)成單排和多排。K22+900~K23+180段路基處在滑坡體下緣,我們將抗滑樁沿路基邊溝外側(cè)設(shè)置成一排,設(shè)計(jì)為1.5m×1.4m的鋼筋砼矩形樁,樁長(zhǎng)12米(抗滑樁穿過(guò)滑動(dòng)面,錨固在穩(wěn)定巖土內(nèi)5米),樁距5米,彼此用承臺(tái)聯(lián)接,聯(lián)合起來(lái)形成滑坡支擋排架。施工時(shí)采用人工挖孔的方式施工,為盡量減少切割滑坡支撐部分,采用間隔跳槽法施工??妆谟煤?0cm的C20砼進(jìn)行支護(hù),并做到隨挖隨護(hù)。
圖3 K22+900~K23+180挖方邊坡減載立面圖
圖4 K22+900~K23+180段滑坡體排水設(shè)計(jì)平面圖
由于原設(shè)計(jì)中邊坡坡腳處設(shè)計(jì)了高為2米的上擋墻,考慮到滑坡與鄰近挖方邊坡的協(xié)調(diào)、美觀,我們?cè)谑┕ね戤叺目够瑯渡现隹够瑩跬翂?,擋土墻采用重力式結(jié)構(gòu),1:0.25的胸坡。
邊坡防護(hù)基本按原設(shè)計(jì)方案進(jìn)行,對(duì)上行線邊坡設(shè)置蓮拱式植草護(hù)坡,一是可以穩(wěn)定邊坡土體,二是可以滿足綠化環(huán)保要求;對(duì)滑坡后緣陡壁進(jìn)行修坡處理,護(hù)坡綠化,防止坍塌和水土流失。
邊坡防護(hù)在滑坡治理中起到畫(huà)龍點(diǎn)睛的作用,它在給我們帶來(lái)令人賞心悅目的景致的同時(shí),也給滑坡治理劃上了完美的句號(hào)。
[1]某公路滑坡治理設(shè)計(jì)[J].城市建設(shè)理論研究,2012(31).
U417
A
10.13612/j.cnki.cntp.2014.04.027