高速公路滑坡分析和处治方案

马晓文

(中交二公局萌兴工程有限公司，陕西 西安 710119)

0 前 言

通常在开展高速公路项目施工时，受到地形因素的干扰，常常引发山体滑坡等问题，假设这些问题无法得到有效控制，将严重干扰施工工作的顺利开展。所以，在施工的过程中，项目单位需要针对实际情况设计合适的处治方案。及时对项目工作状况进行总结，有效降低滑坡事故发生的可能性，提高施工质量。

1 工程概况

本文选取了安江高速公路TJ1A合同段作为具体研究对象进行分析，该路段路基起讫桩号是K0+520.448～K6+453.4，全线长约6 km左右。地处江口县界内，与大兴至思南段高速公路相连。该公路预计建成双向四车道高速公路，宽度约为22 m左右，其中路基宽度占12 m左右，预计行驶速度可达80 km/h。公路荷载等级定位-I级，所处地段地质构造复杂、水文地貌多样、地势起伏较大，施工难度较高。

2 高速公路滑坡出现的原因

2.1 地形地貌的影响

在进行高速公路项目施工的时候，由于路基开挖通常位于较低部位，特别是在滑坡体地段存在冲沟切割的问题，一旦雨水在此汇聚将严重影响岩体的强度。若是开挖坡度超过自然斜坡将产生临空面，加之受到重力的影响，边坡结构将极易出现松散与下滑等问题。

2.2 地层岩土的影响

在实际施工过程中，滑坡上部的土体往往是全风化的粉砂岩，而下部的粉砂岩结构相对更加坚硬。对于前者来说，其结构比较松散、黏性与抗剪性能均不佳，而该结构拥有较好的透水性能。但是对于后者来说，其透水性能得不到保障，往往会发生地下水汇聚的问题，从而影响整体结构的硬度，提升滑坡发生的可能性。

2.3 水文地质的影响

由于施工会受到暴雨等自然因素的干扰，若是雨水掺杂至滑坡体中，除了会使土体重力变大，同时也会令岩土原本性能发生变化，从而引起粉岩层的软化，影响岩土的抗剪能力，导致滑坡事故的发生概率提升。

2.4 路面车辆及人类活动的影响

1)在高速公路运营过程中，因为来往车辆的作用，道路所承受的荷载必然会出现大幅上升，从而影响着边坡结构的稳定，同时，因为来往车辆不断震动也将干扰边坡的稳定性能，从而导致滑坡事故爆发的可能性增加。

2)施工环节中，施工人员开展工作的同时也会引起滑坡事故。比如，路基开挖工作将破坏土体的原本结构，从而导致其荷载力下降、岩土出现形变，路面土体分布不均匀，进而破坏整体结构的稳定性能。

3 高速公路滑坡处理方案确定

3.1 滑坡稳定性验算

1)滑坡的稳定性系数。参照极限平衡理论下相关理论知识对滑坡稳定性能展开研究，以便了解当处于不同工况下稳定性系数的变化状况。其中两种工况分别是：第一，工况I环境下(即在自然状态下)；第二，工况Ⅱ环境，即边坡岩土因自重与暴雨天气的作用处于饱和状态。研究者应用岩土力学进行反复测算研究，得出以下结果，见表1。

表1 计算参数表

按照行业相关标准的规定，当处于工况I环境下，安全系数值应设为1.3；但若是处于工况Ⅱ，那么滑坡推力的安全系数值则变为1.15，各断面具体稳定系数如表2所示。

表2 剖面滑坡稳定系数计算表

分析表2得知，当滑坡体处于天然状态时，其整体结构在稳定与将要蠕动之间，当滑坡体处于工况Ⅱ的时候，需要采取措施进行处理。

2)在高速公路建设过程中，要想有效控制滑坡的发生，就应重视对滑坡稳定性的评价。滑坡中包含大量碎石、碎块成分，因此，要想对其精确计算，首先需要了解施工现场状况，设计合适的稳定系数后，再开展稳定性相关的计算。图1为稳定性验算断面图。

图1 稳定性验算断面图

下式可以用于测算滑坡的稳定性能：

Ei=Qisinai-Qicosaitanφi-cLi+Ei-1ψi-1

(1)

ψi-1=cos(ai-1-ai)-tanφisin(ai-1-ai)

(2)

式中,Qi为第i土条的自身重力；aiai-1为第i条与其前一条土条中较低的滑动面倾角；Li为第i块画面的长度；Ei-1为第i-1个土条至第i个土条之间的下滑力大小；ψi-1为传递系数。

当得出滑坡稳定性结果之后，施工单位应参照施工需求修改原本的施工设计方案。比如在设计坡道时，施工人员应参照滑坡稳定性评价指标选择适宜的施工方案，尽可能减少滑坡隐患的发生，保障项目施工的有序开展。

3.2 边坡施工注意事项

参照实际施工需求，当对边坡部位开展施工时应注意以下内容。

1)施工单位应严格参照边坡施工范围、形变规律、滑坡自身性质等内容，制定合适的施工原则，严格依照相应标准开展各项施工工作，确保边坡结构的稳定。

2)施工单位应选派专业人员审核设计图纸内容，审核通过即可开始施工，整个施工必须安排在晴朗天气完成。首先，当进行刷方减载时，若是滑坡推力超出预计标准，施工单位必须分析该地段地形地质、了解滑坡形变规律、找出事故发生的范围，严格依照设计方案应对。其次，当开展防排水工作时，项目单位应考虑到项目需要安设所需的截水沟、排水沟，促进公路排水，避免积水。

3)若是施工需要安设抗滑桩，那么施工单位首先要掌握抗滑桩的施工技术，参照滑坡施工产生的原因与呈现的特征，制定专业的应对处理方案，从而使得抗滑桩真正产生效用。此外，当进行全护筒施工的时候，除了需要控制施工用水，还需要提升安全性能，优化抗滑桩整体质量。

3.3 施工安全管理注意事项

支挡工程是整个边坡结构的支撑，施工单位应严格依照专业标准展开各项施工工作，以优化边坡结构的稳定性能。同时，为了保障施工过程的安全，施工人员也应依照专业标准进行爆破施工。

1)在施工时，施工人员应详细参照检测报告结果，认真落实各项安全管理工作，一旦突发滑坡等事故应立即暂停进展，保障整体施工质量。同时，孔内人员在施工的过程中更加需要遵循相关标准，避免发生疏漏，引发风险。

2)应由专业人员负责完成抗滑桩的挖孔工作，挖孔过程中要实时观察孔壁是否存在异常，从而保障施工的安全性能。同时，项目单位还要准备所需的施工材料、制定合适的施工管理方案。因施工现场停放了大量机械，必须严格控制各项交叉作业，防止出现滑坡事故。

3)考虑到雨天施工，施工人员应考虑到雨天泥岩质地变软的问题。因为雨天地质偏软，若是处于大风、雨水情况下，地质将在风化的作用下变软，影响施工的安全性能。因此，施工对天气的要求较高，往往需要在适宜的天气下进行，以此保障施工的安全、提升施工质量。

4 高速公路滑坡主要施工要点

4.1 构建滑坡体位的位移监控系统

当开展项目施工时，为了更全面地了解山体滑坡体位变化，往往选择更具针对性的检测方法，以此加强监控效果。施工人员在进行监控时往往选用地表与深孔结合的检测方法，对地表的检测是为了观察地表形变量，不同性质的断面每周都要反复检测三次；而对深孔的检测则是为了了解地下岩体性能，找准位移方向，施工人员可以安设14个检测孔位来检查位移数据的变化状况。

4.2 滑坡支挡的控制措施

支档工作主要是在指定位置安排抗滑桩，保障坡度的稳定。本项目决定选用3 m×4 m和2 m×3 m相组合的形式，不同桩体间间隔6 m左右。同时，为了保障桩体结构稳定，各个桩体之间应添加钢筋混凝土以起到顶梁支撑效果。此外，坡体土质长期暴露将受到风化作用的影响，极易破碎，因此，可以通过相应措施调整抗滑桩受力点，同时提前预留孔道与预应力锚索。

4.3 截排水工程

通常，截排水项目路线位于滑坡前，这样做是因为该部位结构更加稳定，一旦遇到突发情况能够灵活应变。若是坡体受到雨水冲刷后出现明显变形，将在坡体前方形成反压，因此重视截排水工作非常有必要，可以有效防止地表水被破坏，进而破坏坡体的整体结构。若是遇到紧急状况，施工人员可以在冲沟中添加M7.5的浆砌片，并在桩前位置安排排水沟，组成完善的排水系统，实现对地下水的保护。

5 结束语

由此可见，当进行高速公路项目施工的时候，要想有效控制滑坡事故的出现，施工部门必须重视以下几个问题。

1)掌握滑坡土体结构成分。通常易发生滑坡的土体拥有碎石软化、抗剪性能差之类的特征，因此，施工单位应强化岩土抗剪性能，提升其整体稳定性能。

2)滑坡事故的出现除了与土体结构成分有关，也会受到周围水文地质、来往车辆荷载的影响。

3)在了解了滑坡性能后，施工单位需要严格参照支挡要求、滑坡稳定性能与施工管理方案对滑坡事故做好提前应对，以此保障施工工作的有序开展，优化整体施工质量。

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