凱雷高速公路某滑坡治理措施

徐德龍

(貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院股份有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550000)

凱雷高速公路某滑坡治理措施

徐德龍

(貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院股份有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550000)

通過(guò)地質(zhì)鉆探、物探、槽探、室內(nèi)試驗(yàn)等多種綜合地質(zhì)勘查手段，查明了凱雷高速公路黃里坳隧道至干皎隧道路基中ZK20+060～ZK20+160段路基滑坡工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件，確定了滑動(dòng)帶的位置，對(duì)滑坡進(jìn)行了穩(wěn)定性計(jì)算分析，并對(duì)兩排抗滑樁受力分配原則進(jìn)行了說(shuō)明，提出了滑坡綜合治理措施。

大型滑坡；形成機(jī)制穩(wěn)定性分析；計(jì)算抗滑樁；綜合治理

山區(qū)高速公路建設(shè)受地形影響較大，為綜合考慮路線方案的布設(shè)具有合理性及經(jīng)濟(jì)性，在滿(mǎn)足重要構(gòu)造物布設(shè)的前提下，不可避免的會(huì)對(duì)路基選擇進(jìn)行一些讓步，但同時(shí)路基也會(huì)走在一些病害區(qū)域，進(jìn)一步加大了對(duì)路基邊坡的處治。凱雷高速公路黃里坳隧道至干皎隧道兩大重要構(gòu)造物間只有900 m的路基段落，而其中ZK20+060～ZK20+160段位于靠近干皎隧道進(jìn)口位置附近的左側(cè)山體為一大型滑坡體，選線布設(shè)只能選在滑坡前緣影響最小的位置而過(guò)。但該滑坡滑動(dòng)帶長(zhǎng)近250 m，為一單面坡的橫坡形式，造成下滑力較大，在目前處理較大下滑力的方式，主要選取二個(gè)方向。第一，主要考慮清方減載，直接減少下滑力，不受地形限制時(shí)靠巖土體自穩(wěn)治理；第二，在目前工程中針對(duì)下滑力較大的類(lèi)型，較為常用及成熟的方式為綜合治理手段，多種防護(hù)形式結(jié)合使用，各自發(fā)揮自已的優(yōu)點(diǎn)。綜合治理手段中能承受較大下滑力且治理效果較好的主要型式為抗滑樁支擋型式。抗滑樁支擋型式在工程治理中普遍使用，為工程解決了較多難題，同時(shí)也暴露了抗滑樁支擋型式存在一定的局限性。下滑力的不斷的增大，造成了抗滑樁截面、樁的配筋、施工工期、經(jīng)濟(jì)等相應(yīng)的指標(biāo)都受到控制，讓我們巖土工作者不斷的探索與創(chuàng)新來(lái)改變抗滑樁的使用方式及使用條件。

本人以凱雷高速公路黃里坳隧道至干皎隧道中ZK20+060～ZK20+160段路基邊坡為例，介紹自已對(duì)抗滑樁支擋型式在實(shí)際工程中的應(yīng)用。

1 工程介紹

貴州省凱里至雷山高速公路黃里坳隧道至干皎隧道路基中ZK20+060～ZK20+160段路基左側(cè)山體為一單面坡，滑坡體原地形橫坡在18°～22°之間，邊坡切腳開(kāi)挖后，左側(cè)山體將沿覆蓋層底發(fā)生滑動(dòng)，滑坡長(zhǎng)度為100 m，滑坡橫向主軸長(zhǎng)約250 m，縱向長(zhǎng)度約111 m，表面積為27 602 m2，滑坡體積約為22萬(wàn)m3，定義為一大型滑坡。

2 工程地質(zhì)條件描述

由于本段邊坡為大型滑坡，地質(zhì)條件復(fù)雜，采用多種地質(zhì)勘察手段保證對(duì)本段邊坡地質(zhì)情況的查明。對(duì)地表進(jìn)行測(cè)繪、對(duì)地質(zhì)出露點(diǎn)進(jìn)行調(diào)繪、邊坡體進(jìn)行鉆探物探、坑(槽)探以及對(duì)巖樣進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)等，綜合手段對(duì)該段滑坡地質(zhì)情況進(jìn)行詳細(xì)的分析。路基大部分處于堆積層內(nèi)，堆積體分布于ZK20+060～ZK20+160段，沿線路軸線寬約110 m，橫向長(zhǎng)約326 m，主要由碎石土組成，碎石成分為變余砂巖，結(jié)構(gòu)松散，稍濕，局部夾變余砂巖大塊孤石，鉆探揭露厚15～25.3 m。坡體現(xiàn)狀整體穩(wěn)定，坡體上為水田分布區(qū)，由于長(zhǎng)期受地表水體下滲浸潤(rùn)和沖刷切割作用，坡體表層土體常發(fā)生淺層坍塌現(xiàn)象。路段內(nèi)地下水發(fā)育，水文地質(zhì)條件復(fù)雜，根據(jù)鉆孔水位量測(cè)，孔內(nèi)穩(wěn)定地下水位3～4.3 m，多為上層滯水。于ZK20+122右32 m處有一泉點(diǎn)分布，流量Q=0.2～1.0 l/s，無(wú)色，透明。完整的變余砂巖巖層產(chǎn)狀為：250°∠40°，節(jié)理裂縫為：260°∠70°，10°∠75°。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)鉆孔地質(zhì)取芯進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

表1 巖土試驗(yàn)數(shù)據(jù)

3 滑坡影響條件及滑坡形成原因分析

根據(jù)地勘鉆探資料、實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)地表測(cè)繪、地質(zhì)出露點(diǎn)的綜合反應(yīng)，形成滑坡的主要影響因素為自然地形條件較陡(橫坡在18°～22°)，地表的水田發(fā)育，地表水不易排泄，地下水埋深較淺，常年對(duì)坡體侵蝕，降低巖土體的物理力學(xué)參數(shù)，同時(shí)該滑滑體的組成為堆積層+斷層破碎帶，該段邊坡為混合邊坡。整個(gè)滑動(dòng)帶長(zhǎng)約250 m，分成兩塊組成物，一塊為滑動(dòng)帶后緣約180 m長(zhǎng)的堆積層沿覆蓋層與強(qiáng)風(fēng)化層巖體相接觸的巖層面滑動(dòng)；另一塊為斷層破碎帶在滑動(dòng)帶前緣附近約35 m長(zhǎng)對(duì)路基邊坡開(kāi)挖的影響。整個(gè)滑坡體由于組成滑動(dòng)帶的巖土體均相對(duì)破碎及松散，自然橫坡較陡，路基開(kāi)挖后將形成臨空面，改變坡體內(nèi)部應(yīng)力重新分布，平衡狀態(tài)破壞，導(dǎo)致坡體前緣臨空面發(fā)生滑移破壞，牽引坡體后緣發(fā)生整體滑動(dòng)，該滑坡為一牽引式工程滑坡。

根據(jù)鉆探揭示，滑坡在水的作用下，由堆積層沿基巖面下滑，從路基開(kāi)挖邊坡剪出，滑坡為一重力分解后的自重下滑而成。

4 綜合治理措施

(1)滑坡推力計(jì)算。根據(jù)地勘資料，原始坡體覆蓋層穩(wěn)定系數(shù)K=1.057，處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，不滿(mǎn)足高速公路《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》中永久路塹邊坡在正常工況下安全系數(shù)Ks取1.2～1.3之間的取值范圍，本段路塹邊坡取安全系數(shù)Ks=1.3，經(jīng)驗(yàn)算整個(gè)邊坡下滑力達(dá)到647 kN/m。場(chǎng)區(qū)地震動(dòng)峰值加速度小于等于0.05 g，地震基本烈度小于等于6°，按照《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》要求，地震荷載不考慮。

(2)支擋防護(hù)措施。首先考慮清方減載+綜合防護(hù)手段聯(lián)合治理，從降低滑動(dòng)帶坡體厚度入手，在坡面上增設(shè)預(yù)加固治理，從而達(dá)到治理滑坡的效果。但由于自然橫坡較陡，如若清方減載，滑坡清方面長(zhǎng)度將增至400 m左右，整個(gè)開(kāi)挖坡面較長(zhǎng)，防護(hù)措施較大，同時(shí)距離路基左側(cè)370 m左右有一條4.5 m寬的機(jī)耕道將無(wú)法改移，造成對(duì)當(dāng)?shù)卮迕裢ㄐ袩o(wú)法恢復(fù)的民生問(wèn)題。其次考慮盡量不破壞原始地形地貌的前提下采用強(qiáng)支護(hù)形式進(jìn)行支擋，完成對(duì)滑坡體的治理。由于本段滑坡體下滑力較大，整個(gè)滑動(dòng)面較長(zhǎng)，為防止滑坡從中間溜滑出去，造成次生滑動(dòng)破壞，同時(shí)滿(mǎn)足對(duì)滑坡體的治理?，F(xiàn)在滑坡中部設(shè)置第一排抗滑樁，在邊坡口線外設(shè)置第二排抗滑樁進(jìn)行支擋，可有效防止滑坡發(fā)生破壞，減短滑動(dòng)帶及下滑力，從而減小樁的截面積。根據(jù)滑坡下滑力計(jì)算數(shù)據(jù)，第一排抗滑樁設(shè)置在87 m位置，第二排抗滑樁設(shè)置23 m位置。

(3)抗滑樁的布設(shè)。根據(jù)滑坡下滑力計(jì)算第二排抗滑樁樁前下滑力為1 368 kN/m第二排樁樁前滑體抗力為622 kN/m，綜合考慮第二排抗滑樁支擋的滑力為746 kN/m，選取抗滑樁截面面積為1.8 m×2.4 m，抗滑樁長(zhǎng)度18 m，抗滑樁中對(duì)中間距為5 m，布設(shè)14根抗滑樁。計(jì)算第一排抗滑樁剩余下滑力，剩余下滑力為第一、二排抗滑樁之間滑坡體的滑坡推力，同時(shí)考慮第二排抗滑樁支擋后傳遞下來(lái)的滑坡推力，綜合計(jì)算得第一排抗滑樁樁前剩余滑坡推力為543 kN/m，設(shè)置抗滑樁截面面積為1.8 m×2.4 m，抗滑樁樁長(zhǎng)25 m，抗滑樁中對(duì)中間距為5 m，布設(shè)14根抗滑樁?？够褰孛娣e鋼筋的布設(shè)情況為：第二排抗滑樁受拉側(cè)配置40根直徑32 mm鋼筋(2根一束，一排10束，共2排)，受壓側(cè)配置10根直徑32 mm鋼筋。第一排抗滑樁受拉側(cè)配置40根直徑32 mm鋼筋(2根一束，一排10束，共2排)，受壓側(cè)配置10根直徑32 mm鋼筋?？够瑯稑渡聿捎肅30混凝土進(jìn)行澆筑，由于該段地質(zhì)條件較差，施工抗滑樁時(shí)需采用護(hù)壁，護(hù)壁厚度30 cm。

(4)滑動(dòng)面及路塹邊坡坡口線外設(shè)置截水溝，通過(guò)截水溝將整個(gè)坡面地表水及雨水統(tǒng)一引排至路基邊溝進(jìn)行系統(tǒng)的排放，避免地表水及雨水下滲引起堆積體物理力學(xué)參數(shù)下降，造成坡面破壞。

5 施工注意事項(xiàng)

由于本段滑坡體地質(zhì)情況較差，為堆積體+斷層破碎斷，在開(kāi)挖時(shí)土體容易發(fā)生破壞，需要做好護(hù)壁防護(hù)，同時(shí)開(kāi)挖抗滑樁需要跳槽開(kāi)挖。由于本段滑坡滑帶較長(zhǎng)，設(shè)置的二排抗滑樁受力為理論分析值，為更好的完善對(duì)邊坡的治理情況分析，需對(duì)滑坡進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

6 結(jié)束語(yǔ)

凱雷高速公路ZK20+060～ZK20+160段滑坡治理完畢近2年，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)反應(yīng)無(wú)異常，整個(gè)坡體穩(wěn)定，達(dá)到設(shè)計(jì)意圖，可為同類(lèi)型滑坡治理提供借鑒。通過(guò)該段邊坡治理，充分反應(yīng)了地勘資料的重要性，真實(shí)準(zhǔn)確的地勘資料，才能指導(dǎo)對(duì)滑坡形成條件及原因進(jìn)行系統(tǒng)的分析，結(jié)合實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)情況，綜合考慮安全、經(jīng)濟(jì)、合理的治理方案。

[1] 支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2010.

[2] 公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D30-2015)[S].北京：人民交通出版社，2015.

[3] 公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(JTG B01-2003)[S].北京：人民交通出版社，2003.

[4] 陳祖煜，江小剛，楊建，等. 地質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析[M].北京：中國(guó)水利出版社，2004.

2016-12-28

徐德龍(1981-)，男，貴州貴定人，本科，研究方向：公路工程。

U417.1

C

1008-3383(2017)03-0041-02