山區(qū)高速公路收費(fèi)站滑坡治理設(shè)計(jì)

余 灝， 項(xiàng)少華

(安徽省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院股份有限公司；公路交通節(jié)能環(huán)保技術(shù)交通運(yùn)輸行業(yè)研發(fā)中心，安徽 合肥 230088)

0 引 言

某山區(qū)高速主線收費(fèi)站受地形限制等因素，設(shè)置于滑坡位置處，滑坡周?chē)缇€較清晰，平面正投影呈圓弧形，后壁位于山坡坡角變化處，后緣處山坡坡度變陡，滑坡體前緣局部風(fēng)化呈土狀。需對(duì)此滑坡進(jìn)行治理以滿足設(shè)置收費(fèi)站要求。

1 工程地質(zhì)

1.1 地層巖性

⑤1強(qiáng)風(fēng)化粉砂質(zhì)板巖(Qnzh)：灰綠色、灰黃色，層理構(gòu)造，巖芯呈塊狀、碎塊狀，粉砂質(zhì)板巖夾變質(zhì)巖屑砂巖，以及透鏡狀礫巖夾青綠色、條紋狀絹云母板巖，較軟巖～較硬巖，節(jié)理裂隙很發(fā)育，取芯率為62%～67%。層厚6.10～9.00 m。

⑤2中風(fēng)化粉砂質(zhì)板巖(Qnzh)：灰綠色、紫紅色，層理構(gòu)造，巖芯呈柱狀，粉砂質(zhì)板巖夾變質(zhì)巖屑砂巖，以及透鏡狀礫巖，夾青綠色、條紋狀絹云母板巖，較軟巖～較硬巖，節(jié)理裂隙很發(fā)育，取芯率為91%～95%。揭露層厚2.10～3.80 m，未揭穿。

1.2 滑坡宏觀特征

根據(jù)勘察報(bào)告，滑坡目前為古老死滑坡，滑坡體已恢復(fù)平衡，沒(méi)有移動(dòng)跡象?；轮?chē)缇€較清晰，平面正投影呈圓弧形，后壁位于山坡坡角變化處，后緣處山坡坡度急劇增大，為60°～80°，垂直距離為5～10 m，滑坡體前緣局部風(fēng)化呈土狀。

1.3 滑坡周界

滑坡周界平面正投影呈圓弧形，前緣位于縣道東側(cè)邊坡處，后緣位于山坡坡度變化顯著交界處?；聻楣呕?，當(dāng)前處于穩(wěn)定狀態(tài)，未發(fā)現(xiàn)移動(dòng)現(xiàn)象。

1.4 滑坡空間形態(tài)

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及勘察資料，滑坡基本呈圓弧形，兩側(cè)為山間溝谷，后壁位于山坡坡角變化處，后緣處山坡坡度急劇增大，為60°～80°，垂直距離為5～10 m。前緣為縣道。通過(guò)鉆孔結(jié)果，在深度16.10～16.80 m位置發(fā)現(xiàn)滑帶土。

1.5 滑動(dòng)面

根據(jù)勘察資料鉆孔Z04中發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)帶深度15.60～16.80 m，Z05發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)帶深度14.90～16.10 m，取滑動(dòng)帶底面作為滑動(dòng)面。連接前緣剪出口、鉆孔中滑動(dòng)帶底面、滑坡后緣即可得滑動(dòng)面，近似為圓弧。

1.6 滑坡方量估算

根據(jù)滑坡形態(tài)，勘察發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)面位置，采用剖面1-1'中圓弧形滑帶及滑體面積乘以滑坡總長(zhǎng)簡(jiǎn)易估算滑坡方量為17×77×55=7.2×104m3。

1.7 滑坡類(lèi)別

該滑坡按運(yùn)動(dòng)形式分類(lèi)為推移式滑坡，按滑體體積分類(lèi)為中型滑坡，按滑坡厚度分類(lèi)為中層滑坡，按滑坡物質(zhì)和結(jié)構(gòu)分類(lèi)為逆層巖質(zhì)滑坡[1]。

1.8 滑坡巖土物理力學(xué)性質(zhì)

滑坡滑體、滑帶及滑床的物理力學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1。

表1 滑坡巖土物理力學(xué)指標(biāo)建議值

2 滑坡擬整治設(shè)計(jì)方案

考慮到滑坡體前緣為縣道，擬對(duì)滑坡采用樁板墻進(jìn)行處理，樁板墻后進(jìn)行反壓回填。

3 滑坡穩(wěn)定性分析

根據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB 50330-2013)、《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D30-2015)、《工程地質(zhì)手冊(cè)(第五版)》(2018年)的規(guī)定，選取代表性主滑動(dòng)斷面(圖2)，采用極限平衡法和折線滑動(dòng)法對(duì)其進(jìn)行定量計(jì)算，以分析滑坡的穩(wěn)定性[2-5]。

圖2 典型斷面

極限平衡計(jì)算法是在路塹邊坡穩(wěn)定性定性分析與評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，確定基本的變形類(lèi)型、范圍和破壞模式，再結(jié)合工程地質(zhì)勘察資料，以及有關(guān)巖土力學(xué)試驗(yàn)指標(biāo)與經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，運(yùn)用極限平衡原理，計(jì)算滑坡的穩(wěn)定系數(shù)[6-8]。具體采用規(guī)范規(guī)定的Bishop、平面滑動(dòng)解析法與不平衡推力計(jì)算法，運(yùn)用較為成熟可靠的GEO5巖土計(jì)算軟件進(jìn)行分析與計(jì)算，計(jì)算參數(shù)根據(jù)勘察報(bào)告、路基規(guī)范及地區(qū)經(jīng)驗(yàn)確定。

根據(jù)巖土力學(xué)試驗(yàn)指標(biāo)與經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，計(jì)算出滑坡剩余下滑力為338.56 kN/m，同時(shí)對(duì)土壓力亦進(jìn)行了計(jì)算，水平土壓力合力為686.91 kN/m。設(shè)計(jì)以土壓力686.91 kN/m作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)依據(jù)。經(jīng)穩(wěn)定性計(jì)算得知，剪力最大值為1088.37 kN/m，彎矩最大值為7105.33 kNm·m，位移最大值為55.5 mm。

結(jié)合定性工程地質(zhì)量化分析及定量計(jì)算分析，設(shè)計(jì)采用樁板墻(3×2 m抗滑樁，間距5 m)，滿足設(shè)計(jì)安全系數(shù)要求。

4 滑坡處理措施

對(duì)滑坡采取以下方式進(jìn)行處理(圖3)：

圖3 典型斷面設(shè)計(jì)方案圖

(1) 前緣支擋：采用抗滑樁(方樁)+樁間板處理，樁徑3×2 m，樁間距5 m，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)28～34 m，樁間設(shè)置擋土板。

(2) 回填輕質(zhì)材料：對(duì)滑坡體路床底以下反挖2 m并回填(回填材料采用泡沫輕質(zhì)土)，斜坡分臺(tái)階開(kāi)挖采用泡沫輕質(zhì)土回填，臺(tái)階下設(shè)置滲溝。

(3) 排水工程：在路基內(nèi)通過(guò)設(shè)置縱、橫向滲溝將路基內(nèi)部滲水排出。

5 結(jié)束語(yǔ)

由以上論述可知：抗滑樁設(shè)計(jì)的前提是須對(duì)滑坡滑動(dòng)類(lèi)型及滑動(dòng)面位置、形態(tài)進(jìn)行判定；抗滑樁設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)則是對(duì)計(jì)算滑動(dòng)面的正確選擇和計(jì)算參數(shù)的合理選用；而使用更加嚴(yán)密的結(jié)構(gòu)計(jì)算理論及地基強(qiáng)度的校核理論并加強(qiáng)滑坡工程的綜合治理措施(坡面防護(hù)、工程排水、減載等)是抗滑樁設(shè)計(jì)的保證[9-12]。