某高速公路K14+933～K15+535 段左侧滑坡治理

陶澄臻

（甘肃省交通规划勘察设计院股份有限公司，兰州730000）

1 概况

定西某高速公路工程HP2、HP3 滑坡位于内官营镇文昌村东南侧黄土斜坡，坡体前部为庙儿河河漫滩，河漫滩及坡体左侧有农耕道和省道相连，交通条件较便利。2 个滑坡后缘是连接在一起的，线路以路基形式紧挨滑坡前缘而过，长约601m（HP2、HP3 合计），其中，HP2以填方形式通过滑坡前缘，HP3 以挖方路堑通过滑坡前缘，2 个滑坡首尾相连，均处于欠稳定状态，现针对这2 种工况下的滑坡做进一步分析与处理，滑坡总体图如图1 所示。

图1 滑坡总体图

2 工程地质特征

2.1 地形地貌

滑坡区属侵蚀堆积黄土地貌，冲沟斜坡地形，坡面植被稀疏，有零星杨树，地表取土及开垦旱地呈台阶状，滑坡前缘为庙儿河，水量极小，暴雨季节水量较大，水量随季节及雨季而波动，具有暴涨暴落的特点，对坡体前缘有一定的冲刷作用。本文将高速公路K14+933～K15+535 段左侧滑坡按照路线布设情况分解为2 个滑坡，即HP2 与HP3。

HP2 整体坡度为6°～16°，外貌特征不甚清晰，整体呈长条形，滑坡后缘无明显陡坎，坡体表面取土及开垦旱地呈台阶状，滑动方向约NW335°，横宽180m，纵长约325m，厚度13.3～24.5m，面积约5.2×104m2，体积约9.1×105m3，为一大型中～深层推移式岩土混合滑坡。经在当地调查，2012 年滑坡右前缘由于砖厂开挖取土形成陡峻临空面，局部产生塌滑,路线以路堤形式从前缘通过，断面图如图2 所示。

图2 HP2 滑坡1-1′断面图

HP3 整体坡度为8°～11°，滑坡外貌特征清晰，整体呈长条形，坡面植被稀疏，有零星杨树，地表开垦旱地（梯田）呈台阶状，滑动方向约NW353°，横宽460m，纵长约320m，厚度9～21m，面积约1.1×105m2，体积约1.58×106m3，为一巨型中～深层推移式土岩混合滑坡。路线以路堑形式从前缘通过，断面图如图3 所示。

图3 HP3 滑坡2-2′断面图

2.2 地层岩性

滑坡区位于陇西盆地南缘侧，地层主要为产状缓倾的古近系泥质砂岩为主，上覆第四系黄土等松散覆盖层，总体而言本项目构造条件相对简单。覆盖层主要为第四系全新统滑坡堆积物（）、滑坡堆积强风化泥质砂岩、上更新统风积成因新黄土（），下伏基岩为古近系泥质砂岩、砂岩（Egy）。

2.3 抗震及水文地质

根据GB 18306—2015《中国地震动参数区划图》，区内地震动峰值加度为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.45s，相当于地震基本烈度为Ⅶ度。滑坡区内地表水贫乏，主要为庙儿河地表水，水量极小，暴雨季节水量较大，水量随季节及雨季变化较大，具有暴涨暴落的特点；地下水较丰富，主要为第四系松散岩类孔隙水和基岩裂隙水。

3 滑坡稳定分析

滑坡治理的保护对象为高速公路，根据JGT D30—2015《公路路基设计规范》第7.2.2 条第1 款有关规定，正常工况：滑坡在天然状态下，安全系数取1.25；非正常工况Ⅰ：边坡处于暴雨或连续降雨状态下，安全系数取1.20；非正常工况Ⅱ：边坡处于地震等荷载作用状态下，安全系数取1.10。

根据滑坡区破坏边界条件和可能失稳方式，采用覆盖层沿基岩面折线滑动的破坏模式，稳定性系数根据GB 50330—2013《建筑边坡工程技术规范》中传递系数法公式进行计算。

3.1 HP2 滑坡稳定分析

HP2 滑坡滑体主要为第四系黄土状土及风化泥质砂岩，根据滑坡工程地质条件，结合室内试验及相关规范，选取最不利1-1′剖面进行分析【1】，采用不平衡推力传递系数法对该剖面进行稳定性计算。HP2 滑坡主要物理参数推荐值如下：

黄土状土其重度天然状态取15.5kN/m3，暴雨状态取17.3kN/m3；内聚力天然状态取14.7kPa，暴雨状态取12.8kPa；内摩擦角天然状态取15.1°，暴雨状态取13.5°。

强风化泥质砂岩其重度天然状态取23kN/m3，暴雨状态取23.5kN/m3；内聚力天然状态取18.1kPa，暴雨状态取16.9kPa；内摩擦角天然状态取13.6°，暴雨状态取11°。

通过调查及钻探揭露该滑坡为土岩混合滑坡，上覆土层呈断续分布，根据计算可知：

1-1′剖面在正常工况（天然状态）及非正常工况Ⅰ（暴雨或连续降雨）下稳定性系数为1.364～1.478，下滑力小于抗滑力，处于稳定状态，滑坡不会发生滑动；在非正常工况Ⅱ（地震）下，下滑力小于抗滑力，滑坡处于基本稳定状态，但稳定性系数为1.087，小于规范值，安全度不够，计算结果与滑坡目前的状态是基本相符的。

3.2 HP3 滑坡稳定分析

HP3 滑坡滑体主要为第四系黄土状土及风化泥质砂岩，根据滑坡工程地质条件、室内试验及相关规范，结合钻孔成果将该滑坡分成3 个剖面（1-1′剖面、2-2′剖面、3-3′剖面），采用不平衡推力传递系数法对该剖面进行稳定性计算。HP3 滑坡主要物理参数推荐值如下：

黄土状土及强风化泥质砂岩取值与HP2 滑坡参数相同；强风化泥质砂岩次级滑面内聚力、内摩擦角值相对下降，内聚力天然状态取16.5kPa，暴雨状态取15.2kPa；内摩擦角天然状态取11.8°，暴雨状态取10.3°；河床冲积角砾其重度天然状态取19.1kN/m3，暴雨状态取20.6kN/m3；内聚力均为0kPa；内摩擦角天然状态取28.7°，暴雨状态取25.3°。

通过调查及钻探揭露该滑坡为土岩混合滑坡，根据计算可知其最不利工况为2-2′剖面及其发展滑面，2-2′断面基岩滑面（次级滑面）在正常工况（天然状态）、非正常工况Ⅰ（暴雨或连续降雨）稳定性系数为1.373～1.416，下滑力均小于抗滑力，滑坡不会发生滑动，处于稳定状态；在非正常工况Ⅱ（地震）下，稳定性系数为1.079，处于基本稳定状态，但稳定系数小于规范值，安全度不够。根据JGT D30—2015《公路路基设计规范》，计算结果与滑坡目前的状态是基本相符的。

4 滑坡综合处治措施

新建高速公路的滑坡处理优先遵循路线避让原则，若必须从滑坡处通过应充分结合调查、地勘及分析结果，综合考虑各种影响因素，优化设计方案，减小滑坡处理工程规模。

该处滑坡在最初设计中，从工程安全方面考虑，将HP2 及HP3 定义为一个大型滑坡，采用在路线左侧设置抗滑桩的方案稳定滑体，HP2 处为埋入式抗滑桩，HP3 段为悬臂式抗滑桩，对于HP2 滑坡来说安全系数过大，工程造价高。通过进一步分析计算，在确保安全的前提下对HP2 滑坡段方案进行优化调整，采用路基反压进行处理，降低了工程造价，更利于施工安全。

4.1 滑坡治理措施

通过分析判断此处滑坡主要发生在岩土交界面的软弱层处，路线从滑坡前缘通过，所以综合处理方案主要采用排水与支挡结合的方法，即采用路基反压及抗滑桩稳定滑坡，驳岸墙保护坡脚防止河道冲刷，同时做好滑坡体的截、排水工程，提高软弱面的抗滑力。

4.2 路基反压

HP2 滑坡处于基本稳定状态，但在地震工况下稳定性系数小于规范值，设计中此段路线以填方路堤的形式从滑坡前缘通过，对HP2 滑坡进行反压处理，处理后计算满足规范要求，滑坡处理断面图如图4 所示。

图4 HP2 滑坡处理断面图

4.3 抗滑桩及防护工程

由于路线从HP3 滑坡前缘以路堑形式通过，经计算分析后，在路基左侧碎落台边缘设置1 排悬臂式桩板墙，设置段落为K15+270～K15+480，滑坡处理断面图如图5 所示。抗滑桩共计43 根，截面尺寸为3m×2m，抗滑桩单桩长度20～32m，悬臂端高度为6m，桩底嵌入新鲜基岩深度不小于桩长的1/3，桩中心间距为5m。该工点路线右侧为庙儿河，所以在右侧河道设置驳岸，设置段落为K15+042.9～K15+583.4，防止河水对滑坡前缘继续冲刷侵蚀。

4.4 截、排水工程

水是构成滑坡发生的主要原因之一，在滑坡处理中应当更加重视排水设计【2】。该工点在滑坡范围内设置多道截水沟，相互贯通排入两侧沟道进入庙儿河道中，截水沟底部及挖方坡脚均设置渗沟及仰斜式排水孔，尽量降低滑体含水量，增加滑动面抗滑力。

图5 HP3 滑坡处理断面图

5 结语

通过对滑坡体设置多道截水渗沟及挖方坡面设置仰斜排水孔、滑坡体下部设置桩板墙、路基反压滑坡前缘、河道侧设置驳岸防冲刷等综合措施使工程安全稳定。本文将一个大型滑坡通过进一步勘察及计算分析分解为2 个滑坡进行针对性处治，在满足工程安全的前提下细化了设计方案，降低了工程造价及施工难度，为以后类似工程项目提供了设计思路，避免过度设计。