國道212線文縣高樓山滑坡治理方案

艾璇

[摘要]滑坡是山區(qū)公路常見的地質(zhì)災(zāi)害之一，針對國道212線文縣高樓山滑坡的特點，通過實地勘測及科學(xué)分析，查明了滑坡的類型及成因，提出了合理的滑坡處治措施。通過工后效果驗證了抗滑樁+錨索框格梁是處治山區(qū)公路滑坡的一種有效措施。

[關(guān)鍵詞]文縣高樓山滑坡；治理；方案

1滑坡工程概況

國道212線是聯(lián)系甘川兩省及重慶直轄市的重要通道，也是貫穿占我省國土面積五分之一的南部地區(qū)和聯(lián)系臨夏、甘南等兩個少數(shù)民族自治州的主要通道。工程區(qū)位于南北地震帶的中段，即天水一武都一文縣地震帶，勘察區(qū)所在地區(qū)地震頻繁，歷史上曾發(fā)生過多次破壞性地震，是有名的地震區(qū)之一。

由于長期地震多發(fā)以及強降雨的影響，隴南市文縣堡子壩鎮(zhèn)高家山村境內(nèi)國道212線K541+000-K541+500段處路面開裂，路基發(fā)生不均勻沉降、滑移，該段以路基形成展布于高樓山埡口文縣端山體斜坡處，回頭彎道半徑約20m，路基設(shè)計寬8.0m，為典型半挖半填的陡坡路基。

2滑坡工程地質(zhì)概況

2.1滑坡地形地貌

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查及勘察成果，K541+000-K541+500段滑坡為一大型古滑坡，滑坡特征明顯，平面形態(tài)總體上呈“長舌”型。滑坡體所在斜坡地形北高、南低，為一凹型洼地，地勢起伏大，相對高差約400m，平均坡度23°，上部可達35-46°，整體上呈上緩-中陡-下緩之勢，滑坡后緣位于斜坡陡緩相間之處，其后為基巖陡壁，調(diào)查期間未見后緣拉張裂隙：在古滑坡體前部形成一個大型堆積平臺，平臺坡度約為5。～10°?；伦髠?cè)界以沖溝為界，右側(cè)邊界以突出山嘴為界。

2.2滑坡變形特征

通過本次勘察表明，該段路基處于古滑坡后緣斜坡坡地帶，G212線在古滑坡體后部以半填半挖的陡坡路基形式通過，路基臨坡側(cè)采用路肩擋墻支擋。古滑坡滑動后，其原滑坡后壁經(jīng)多年風(fēng)化、坡積形成由角礫土和碎石土組成的斜坡，在地下水、路基荷載及車輛荷載作用下產(chǎn)生蠕滑變形，引起了路基的整體下沉、路基路面拉張開裂及路肩擋墻移位開裂，

K541+225～K541+500段路基近年產(chǎn)生持續(xù)蠕滑變形，路基在雨季和春融時期產(chǎn)生沉降，經(jīng)填筑修補后次年同期又產(chǎn)生沉降，往復(fù)循環(huán)。路基每年下錯位移為10-20cm，水平位移不明顯；路基在K541+225處產(chǎn)生橫向裂縫，裂縫長約10m，寬約2-5cm，裂縫走向與路線走向呈35°-60°夾角，裂縫兩側(cè)路基沉降差異明顯，累計沉降差約為50-80cm。在本次維修改造工程施工過程中K540+900-K541+180段路基在路線中心附近產(chǎn)生拉張裂縫，路面結(jié)構(gòu)層被拉裂破壞，裂縫長約100m，寬約2-5cm。沿路線走向縱向發(fā)育，靠山側(cè)邊溝為近期新建，未見明顯裂縫。K541+225-K541+500、K540+900～K541+180段臨坡側(cè)路肩擋墻為拆除原舊路肩擋墻后新建，新建擋墻未見明顯的墻體開裂等變形跡象，根據(jù)走訪調(diào)查資料，原始舊路肩擋墻存在明顯的外移凸出變形，墻體多有剪切裂縫。K541+225-K541+500段路基以下至古滑坡中部平臺間的斜坡地帶，土體松軟，含水量大，坡面有水滲出，坡體表面處于蠕動變形階段。

根據(jù)現(xiàn)場裂縫的發(fā)育特征及性質(zhì)，路基變形表現(xiàn)為差異性垂直不均勻沉降及水平滑移，其中路堤沿下伏軟弱層的水平滑移破壞危害最為嚴(yán)重。

3滑坡穩(wěn)定性分析及評價

3.1定性分析

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查訪問，該古滑坡下部滑坡堆積平臺耕作居住多年，未產(chǎn)生變形現(xiàn)象，認(rèn)為該古滑坡體整體處于穩(wěn)定狀態(tài)。古滑坡后緣斜坡經(jīng)多年風(fēng)化坡積形成的角礫土和碎石土在路基荷載及車輛荷載作用下產(chǎn)生蠕滑變形，引起了路基的整體下沉和路基路面開裂。根據(jù)路基的變形破壞形式、范圍及強烈程度，特別是路基范圍裂縫發(fā)展變形情況以及以往誘發(fā)變形的主要因素，初步判斷目前路基沿下伏軟弱層整體滑移處于初期蠕變階段，在正常工況下處于極限平衡狀態(tài)，在降雨工況下處于蠕動滑移狀態(tài)。

3.2定量計算

3.2.1計算方法

結(jié)合該路基變形情況，選取裂縫所在部位，選定1-1典型斷面，潛在滑裂面為折線形滑面，采用傳遞系數(shù)法進行計算。根據(jù)《公路路基設(shè)計規(guī)范》JTG D30-2015中陡坡路堤沿軟弱層穩(wěn)定性分析要求，采用三種工況進行穩(wěn)定性計算：

工況一（正常工況）：處于天然狀態(tài)下的工況

工況二（非正常工況Ⅰ）：處于暴雨或連續(xù)降雨狀態(tài)下的工況

工況三（非正常工況Ⅱ）：處于地震等荷載作用下的工況

3.2.2計算參數(shù)取值

根據(jù)路基變形現(xiàn)狀（欠穩(wěn)定狀態(tài)），沿全風(fēng)化炭質(zhì)千枚巖滑動采用天然和飽和峰值及殘余強度之間數(shù)值作為穩(wěn)定性驗算的參數(shù)。由上述情況及滑坡防治的工程經(jīng)驗，主滑帶巖土體的力學(xué)指標(biāo)根據(jù)室內(nèi)試驗，反算，工程經(jīng)驗綜合確定。

本次穩(wěn)定性計算僅考慮水平地震作用，地震動峰值加速度取0.3g，地震作用綜合系數(shù)取0.25，水平向地震系數(shù)取0.3，地震重要性系數(shù)取1.3。根據(jù)公路等級，滑坡穩(wěn)定安全系數(shù)正常工況不小于1.20，非正常工況Ⅰ下不小于1.15，非正常工況Ⅱ不小于1.05。

4治理方案

4.1抗滑樁

根據(jù)勘察及穩(wěn)定性分析結(jié)果，擬在下側(cè)路基路肩擋墻外側(cè)設(shè)置抗滑樁支擋。根據(jù)滑面埋深、斷面樁前剩余下滑力及抗滑樁樁身內(nèi)力計算結(jié)果，在K541+240-K541+385范圍內(nèi)，設(shè)置樁徑為2.0m×1.6m的普通抗滑樁，抗滑樁間距為5m，樁長分別為15m、20m，共30根。其中K541+240～K541+310段樁長為15m，采用C30混凝土澆筑：K541+310-K541+385段樁長為20m，采用C30混凝土澆筑。

4.2錨索框格梁

對K541+240-K541+370段上下側(cè)道路間坡面采用錨索框格梁進行防護，防護范圍為K541+240-K541+370段整個坡面，錨固面積約為3120m²。其中框格采用C30混凝土澆注，預(yù)應(yīng)力錨索采用270級（1860MPa）高強度低松弛鋼絞線，錨索長度為30m，其中錨固端長10m，縱橫向間距為3.0m。

5施工順序與施工技術(shù)要求

5.1施工工序

根據(jù)推薦方案，本項目主要采用抗滑樁+錨索框格梁措施進行處置。

病害治理工程要按照施工工序進行，總體上施工的先后順序如下：坡面修整→錨索框格梁→抗滑樁。在現(xiàn)場條件允許的情況下，部分工程工作可進行平行作業(yè)。

總體施工順序安排依次為：錨索框格梁、抗滑樁。

5.2施工技術(shù)要求

5.2.1錨索框格梁

1）鉆孔前在邊坡用鋼管搭好架子，作為鉆機工作平臺，采用錨桿工程鉆機進行風(fēng)動干鉆法施工，鉆進達到設(shè)計深度后，再穩(wěn)鉆1～2min，防止孔底尖達不到設(shè)計孔徑。鉆孔孔壁不能有沉渣及水體粘滯。在鉆孔完成后使用高壓風(fēng)（風(fēng)壓0.2N-0.4MPa），等孔內(nèi)巖粉及水體全部清除出孔外，除相對堅硬的巖體錨固外，不得采用高壓水沖洗，若遇錨孔中有承壓水流出，待水壓水量變小后方可安裝錨索與注漿。

2）鉆孔的孔深應(yīng)大于設(shè)計50cm、孔徑均不得小于13cm，鉆孔的傾斜度應(yīng)為20°，鉆孔完成后必須采用高壓風(fēng)清孔，孔位的偏差不得超過±5cm。

3）預(yù)應(yīng)力鋼絞線下料時必須采用切割，嚴(yán)禁電弧切割。

4）錨索安裝完畢后應(yīng)按設(shè)計要求盡快注漿，如鉆孔過程中發(fā)現(xiàn)錨固地層地下水量較大，巖層有泥化現(xiàn)象應(yīng)及時報告。

5）張拉應(yīng)分級循環(huán)張拉，采用應(yīng)力控制及伸長值雙控，當(dāng)實際伸長值大于計算伸長值10%或小于5%時，應(yīng)暫停張拉，待查明原因并采取措施調(diào)整后方可繼續(xù)張拉。

6）框格梁施工：a、測量放線：施工前應(yīng)對錨索孔、框格梁的位置進行準(zhǔn)確定位；b、坑槽開挖：坑槽開挖應(yīng)遵循至上而下，以兩側(cè)向中間分級分段施工，并堅持開挖一臺，防護一臺。以確保施工安全；c、鋼筋制作安裝：坑槽檢驗合格后即可根據(jù)施工圖紙設(shè)計要求的規(guī)格、間距、布置、焊接等進行框格梁鋼筋綁扎作業(yè)；d、框格豎肋上下順直，橫梁左右平齊，豎向肋柱定位必須準(zhǔn)確，應(yīng)垂直于路線；e、模板安裝：模板應(yīng)具有足夠的鋼度，接縫嚴(yán)密，支撐牢固，不漏漿；f、砼澆筑：每片框格梁砼施工時應(yīng)一次性澆筑完成，并振搗密實，做好砼試件抗壓強度記錄。

5.2.2抗滑樁

1）抗滑樁的施工工序為：測放樁位-樁位場地整平-鎖口盤施工-開挖樁節(jié)與護壁施工-樁體鋼筋綁扎-樁體混凝土澆注。

2）抗滑樁要按給定坐標(biāo)，準(zhǔn)確放線定位。

3）抗滑樁施工前應(yīng)先將樁位附近邊坡或表層易滑塌部分采取措施，并做好樁位附近地表水的攔截工作，

4）抗滑樁應(yīng)視具體地質(zhì)情況跳單樁或兩樁開挖，按設(shè)計做好鎖口盤和每節(jié)護壁。

5）抗滑樁應(yīng)分節(jié)開挖，每節(jié)開挖深度1.0m，開挖一節(jié)，做好該節(jié)護壁，當(dāng)護壁砼具有一定強度后方可開挖下一節(jié)，為了保證工期，護壁應(yīng)加速凝劑。護壁各節(jié)縱向鋼筋必須焊接，禁止簡單綁扎。

6）澆筑護壁砼時，必須保證護壁不侵入樁截面凈空以內(nèi)。樁坑開挖過程中應(yīng)隨時校準(zhǔn)其垂直度和凈空尺寸。

7）樁坑挖到設(shè)計標(biāo)高后進行驗槽，保證封底厚度。

8）樁身砼應(yīng)邊灌注邊振搗，全樁混凝土澆筑應(yīng)不間斷一次澆筑完畢。

6施工安全要點

6.1施工前應(yīng)按設(shè)計文件提供的控制點進行復(fù)測，尤其對抗滑樁樁基孔位進行嚴(yán)格控制，確保施工放樣的準(zhǔn)確性。

6.2指派具有專業(yè)知識的專職安全員定期查看滑坡體，仔細(xì)查明滑坡區(qū)域內(nèi)的裂隙，并及時處理裂縫，以免雨水下滲，防止產(chǎn)生新的滑坡。

6.3為確保施工安全，對滑坡區(qū)域設(shè)置4個監(jiān)測點，用全站儀定期測量各個點的三維坐標(biāo)，實時監(jiān)測滑坡體的變形情況，

7結(jié)論

本項目主要應(yīng)用了錨索框格梁和抗滑樁對路基滑坡處治，錨索框格梁和抗滑樁尤其適用地形受限的回頭曲線邊坡滑坡的地質(zhì)災(zāi)害處治，即起到支擋路基填土的作用，又起到抵抗滑動土體下滑的作用，證明本項目滑坡處治工程設(shè)計是成功的。

[責(zé)任編輯：王偉平]