浅谈调整公路路堑高边滑坡的成因与治理

邱风群　张国宁

摘要：文章针对高速公路路堑边坡滑坡的成因，结合具体工程提出了采用预应力锚索抗滑桩支护的治理方案。

关键词：高速公路；滑坡；预应力锚索；抗滑桩

中图分类号：U418文献标识码：A

文章编号：1674-1145(2009)06-0102-02

某滑坡工程4级边坡，场地位于一处呈北东一南西向展布的山岭西南端，为低山地貌。山岭最高点位于北东侧。场区植被发育，地形陡峭，山坡自然坡度为20°－25°。该滑坡体长约141m，宽约87m，高度约为40m。滑坡后壁最大错距达3～4mm。已变形破坏的滑坡体厚度为7—10104，滑坡总方量约为6×104m³，存在严重的危害。故必须对该段边坡滑坡进行工程整治，确保该段坡体稳定和高速公路交通安全。

一、场区工程地质和水文地质状况

(一)工程地质

据调查分析，本场地断裂构造不发育。同时，地质测绘和钻探揭露，场地岩土层较为简单。岩土层上部为第四系坡积黏土及含碎石亚黏土、块石等，下部为侏罗系梨山组炭质粉砂岩及粉砂岩。该滑坡滑动带主要依附于坡体内部的砂土状强风化层的顶底面孕育和发展，并受控于基岩层面产状和结构面的不利组合。

(二)水文地质

地表水的水文地质条件简单。地下水为孔隙裂隙潜水，赋存于砂土状强风化岩石以下的各类基岩孔隙和裂隙中，具弱渗透性。地下水的水位深度为8.8—14.5m。在断面附近有2处下降泉泉水，流量在0.025L／s左右，雨季时水量有加大。场地土层为Ⅱ类弱透水性环境，地下水对水泥、场地混凝土不具有腐蚀性。

二、边坡滑坡产生原因分析

边坡滑坡的产生主要由以下原因造成：(1)从地形地貌观察。该滑坡具古老滑坡地貌特征。老滑坡的存在，是边坡变形和破坏产生的地质基础。(2)从坡体地层结构特征上看，场地覆土较厚，达10m左右，为坡积亚黏土及碎石角砾亚黏土。下伏基岩为粉砂岩，风化程度大，岩体破碎，对边坡稳定不利。岩层产状与边坡1顷向近于一致，且结构面发育，对边坡稳定极为不利。上述脆弱的地质背景和易滑地层结构环境，是新老滑坡产生的主要原因之一。(3)由于该段坡体上覆坡残积土层含有较多的碎石、砾石，透水性较好，从而加剧雨水入渗的作用。该滑坡滑动带主要依附于坡体内部的砂土状强风化层的顶底面孕育和发展，地下水的作用，也是该边坡滑坡形成的主要因素之一。(4)施工期间的暴雨影响。持续降雨是该边坡产生变形破坏的主要诱发原因之一。(5)路堑开挖是边坡滑坡产生变形破坏的直接诱发原因。边坡发生变形破坏，进而牵引上部老滑坡体，使老滑坡体局部复活产生变形和破坏。

三、滑坡治理方案

(一)滑坡稳定性分析与推力计算

在工程地质勘察报告的基础上，结合现场踏勘和深部位移监测情况，分析该边坡的稳定性现状。并以强度反算指标为主，结合地质报告有关滑体及滑带岩土的成果资料，综合确定各级滑体岩土的强度指标，分析该滑坡的稳定性并计算滑坡推力。计算结果如表1所示：

(二)滑坡治理方案设计

由于滑坡体前部变形破坏严重，裂缝纵横交错。坡体解体剧烈，稳定性极差，并有进一步向后部坡体牵引发展扩大的可能，故治理工程必须先加固或稳定后部坡体，然后再进行前部清刷或支挡。因此，采用堑顶锚索抗滑桩和第二级边坡预应力锚索框架梁联合支护方案，并在第一级边坡设护脚挡墙支挡。

1、堑顶锚索抗滑桩工程在路堑边坡顶设置锚索抗滑桩一排，桩间距设6m，共设5根。桩截面尺寸1.8m×2.0m，桩长均为25m。每根桩设2孔锚索，锚孔向外偏斜2°－3°，单孔锚索设计荷载为1000kN，锁定荷载为800kN。设计孔深为33m，设计锚固段长12m。锚索为8束压力分散型锚索，由4个单元锚索组成。每个单元锚索分别由2根无黏结钢绞线内锚于钢质承MPa载体组成。钢绞线为f15.24mm、强度为1860MPa的高强度低松弛无黏结钢绞线。

2、边坡锚索框架工程第二级坡面坡率为11.25，设锚索框架加固。第二级坡面共设15片锚索框架，每片框架设4孔锚索。上排锚索长28m，下排锚索长26m，设计荷载均为700kN。锚固段长均为12m，锚孔倾角均为25。框架梁采用C25钢筋混凝土。梁宽度为400cm，厚度为60cm，下部30cm嵌于坡面土体内。锚索施工完毕后，要求框架内采用TBS植草防护。

3、边坡清刷方及坡脚挡墙工程。适当放缓边坡坡率，清除边坡内已溜坍的坡体。考虑到边坡中上部岩土体已基本为散体状，在第一二级边坡坡顶设4m宽平台，以便清除松散体。在第一级边坡设坡脚挡墙加强支挡，以防止坡脚滑移变形破坏。

4、排水工程。在滑坡范围外一定距离设置截、排水沟，以拦截滑坡体外的地表水。在刷方坡顶后一定距离设置一条截水天沟，以引排滑坡体内地表水和地下水，并接引入设置于滑坡体外的截水天沟。

四、施工要点及检测

(一)施工要点

本治理工程要求先施工锚索抗滑桩及桩头锚索，待锚索抗滑桩及桩头锚索起锚固作用后再开挖坡面土石方及安设坡面锚索框架，最后施工坡脚挡墙等。抗滑桩桩坑开挖，要按“跳2挖1”和从两侧向中间的施工顺序施工。遇有坑槽积聚地下水时，应采用井点降水的方法进行处理，或采取其他行之有效的引排封堵等工程措施进行永久处理。桩身水泥混凝土浇筑不应间断，要一次性完成。桩身质量须按桥梁桩基标准进行检测。

(二)高边坡滑坡监测及锚索预应力检测

本边坡施工监测采取深孔位移监测。在滑坡主滑断面布置5孔监测孔，两侧各设1个辅助监测断面、每断面设3孔。通过1年的观测发现，测量结果已基本稳定。同锁定值比较，预应力平均损失仅为3.51％，最大为4％。这表明边坡锚固后是稳定的。

五、结语

预应力锚索及其框架梁施工工艺简单、高效和安全，便于机械化施工，能有效降低对坡体的扰动；抗滑桩具有抗滑力强、适用条件广泛、对滑坡的根治性能好等优点。两种支护体系的联合应用，可以弥补传统支护方式的不足，并能取得显著的工程经济效益。