滑坡体上桥梁设计的防护措施

高景昕

摘 要：滑坡体上桥梁结构在道路桥梁结构病害中，属于高发路段，主要是因为滑坡结构在投入使用后，經受土压力剪切破坏，墩台基础结构性能下降，进而造成结构病害现象发生。因此需要采用科学的预防措施，控制滑坡体被激活，并利用抗滑措施来降低土压力。本文针对我国某地区桥梁工程施工中墩台基础承载力设计进行研究，对滑坡体上的桥梁设计进行相关防护措施探讨，利用科学的设计方法与防护措施，来减少滑坡提激活率，为桥梁结构提供稳定性保障。

关键词：桥梁结构；滑坡；抗滑桩；防排水；土钉墙

滑坡体桥梁结构由于所处位置特殊，一旦滑坡体被激活，那么很容易引发结构病害发生，所以加强滑坡体上桥梁设计，并采用科学的防护措施，是提高桥梁结构稳定性、保证性能正常发挥的关键。结合多年建设经验，桥梁设计中应该对中大型滑坡尽量规避，利用大跨度桥梁、抗滑桩、增加桩顶锚索、加设防排水系统、填充易变性材料等措施来控制滑坡体激活，并实现有效防护。下面借助某个工程滑坡体上桥梁结构设计进行研究。

一、工程概况

该道路桥梁工程沿线地质构造复杂，地震活动频繁，造成了基岩岩质软弱、岩体破碎、沟谷深切等特征，复杂的地形、地质条件加之充沛集中的降雨，使得滑坡、崩塌、泥石流等不良地质在越岭地段集中发育。线路方案设计虽对大部分规模大、工程难以处理的滑坡进行了绕避，但仍有少部分线路穿越滑坡体，需进行工程整治处理。

该桥梁施工位置属低中山地貌，山间沟槽发育，地形起伏较大，桥梁主跨跨越大河，河床两岸地形坡度较陡，自然坡度30°-35°。桥梁主要控制因素为陡坡、滑坡、道路、河槽。桥址处南侧河岸存在一个滑坡，该滑坡呈舌状，长轴长约560m，宽约300m，厚10m左右。滑体主要物质为碎石土和硬塑粉质黏土，滑移方向为南向北方向，该滑坡目前处于暂时稳定状态，后期存在生态改变或人文扰动激活滑坡的可能，线路以桥梁方式穿越该滑坡，该滑坡对桥梁影响较大。

二、桥梁设计及防护措施

1、常见的两种桥梁设计对比

（1）普通简支梁方案

孔跨为（9×32+24）m简支梁，桥梁墩台11个，最高桥墩88.3m。其中40m以上高墩6个，位于滑坡上墩台6个，0-4号墩台位于陡坡地段，基坑开挖时需采用防护桩进行防护，5-10号墩台位于滑坡体上，为保证桥墩桩基免遭滑坡推力剪切破坏，每个桥墩都应采用抗滑桩进行挡护。

（2）大跨度连续梁方案

孔跨为（2×32）m简支梁+（60+104+60）m连续梁+（1×24）m简支梁；桥梁墩台7个，最高桥墩75.0m。其中40m以上高墩2个，位于滑坡体上墩台3个，0-3号墩台位于陡坡地段，基坑开挖时需采用防护桩进行防护，4-6号墩台位于滑坡体上，为保证桥墩桩基免遭滑坡推力剪切破坏，每个桥墩都应采用抗滑桩进行挡护。

结合上面两种不同的支梁方案分析，第一种方案在陡坡与滑坡体上，桥墩数量多，并且高墩占主要比例，因此需要防护的内容比较多，同时桥墩基础多与滑坡体相连，极容易受到滑坡影响。而第二种方案利用大跨度连续梁，减少桥墩数量，降低滑坡的影响度，但随之而来的一个挑战就是：施工难度大大提升。但从防护成本投资、桥墩施工项目数量、滑坡影响、河道影响等多方面角度考虑，最终得出大跨度连续梁方案的可行性要高于普通简支梁方案。

2、桥梁防护措施

滑坡的坡体主要是指人工边坡或者自然边坡，当受到外界因素影响后，坡体出现不稳定，当稳定性能丧失后，出现的现象就是滑坡，滑坡过程中会产生推动力，当推动力查出桥梁结构的抗剪力时，便会导致结构稳定性下降，墩台基础结构受到破坏。所以，在桥梁设计中，要对滑坡体上的桥梁做好加固、防护措施研究，采用有效的防护措施，防治滑坡发生，避免滑坡出现对墩台基础结构造成破坏。本次研究的桥梁工程所处滑坡位置相对稳定，但为了防治施工过程中，因某种因素而引发滑坡发生，造成严重后果，采用抗滑桩技术，并做了相应的防排水、局部隔水、隔离消减压力技术等来实现更高的防护效果。

（1）抗滑桩措施

通过抗滑防护措施可以稳定滑坡体的移动，但针对整个滑坡体采取抗滑措施，其范围较大，费用较高，设计采用桥梁范围内受影响地段下部整体抗滑结合桥梁墩台位置局部抗滑并兼顾陡边坡开挖防护的防护方案，既保证桥梁范围内滑坡体的整体稳定，又保证了桥墩附近的局部稳定，有效地保护了桥梁墩台基础结构安全。抗滑桩间设置土钉墙将抗滑桩连成整体，使得各抗滑桩共同承担滑坡土压力，同时可减小基坑开挖范围，减小对滑坡体的扰动。

（2）防排水措施

地表水下渗润滑滑动面是激活滑坡体的主要因素之一，如何防止地表水下渗是防止滑坡滑动的关键。针对本桥地形特征，设计考虑在桥梁两侧及桥墩上游设置纵横向截排水沟，同时将桥台后隧道排水沟接入两侧排水沟，汇流后引入河槽内。为排出抗滑桩及土钉墙墙后积水，基坑回填线以上的土钉墙应设置泄水孔。

（3）局部隔水措施

滑坡体上设置桥墩因承台基坑开挖临时改变地层原状，局部扰动了滑坡体土层，为避免地表水沿较松散的回填土层下渗至滑动面激活滑坡，设计在回填土表面采用粘土封水粘土，表面采用0.3m厚C20混凝土护面，回填面形成不缓于1∶10的流水坡。

（4）隔离、消减压力措施

桥梁墩台基础为承担竖向力兼顾较小水平力的承压构件，基本不能承担滑坡体产生的巨大水平力，如何隔离或消减滑坡土压力是保障桥梁墩台基础安全的关键。根据相关规范要求，抗滑桩桩顶允许有一定的位移，但桥墩桩基如存在相同的位移值，将严重影响桥梁上部结构安全，对墩高较高的桥梁影响更为突出。为避免抗滑桩位移后将土压力直接传给桥墩基础，影响桥墩基础结构安全，设计时应避免采用刚性材料回填至承台与抗滑桩间，宜采用易变形的柔性材料回填，如粗沙等，必要时可增加桩顶锚索，尽量控制其桩顶位移。

（5）其它辅助措施

桥梁施工应对滑坡进行预加固措施；不得在滑坡体上加载；施工及运营期间禁止在滑坡体上弃土；基坑尽量浅挖，避免扰动滑坡体；施工用水和废水不能向滑坡体范围排放，施工临时场地应避开滑坡体，同时加强基坑的边坡及滑坡体监测等防护措施。竣工后，也应对滑坡体进行动态跟踪监测，随时了解滑坡体稳定性变化特征，一旦发现异常，应及时采取措施整治。

参考文献：

[1] 王蒙.滑坡对冲沟区桥梁桩基功能的影响分析及其安全评价[D].长安大学，2015.

[2] 王江波.竹林坳大桥滑坡稳定性分析与治理措施研究[D].长安大学，2013.endprint