桥梁路段古滑坡稳定性分析及综合处治措施

覃富皓

【摘 要】山区高速公路在建设过程中受地形地貌及区域构造影响较大，且地形较为复杂，同时要满足相关规范、标准技术指标要求。山区高速公路建设受地形高差及横坡限制常需以桥梁的形式通过古滑坡体，故如何防止由外界因素及人为因素导致古滑坡复活或者内部土体蠕动对高速公路桥梁产生安全隐患，是现在山区高速公路建设迫切需要解决的问题。文章通过研究如何合理防护古滑坡，希望能给同类公路桥梁路段的古滑坡稳定性分析及综合处治提供参考建议。

【关键词】桥梁路段;古滑坡;稳定性;处治;分析

广西壮族自治区某高速公路的地形复杂，地质成分多样，地势险峻，在建设过程中对技术指标要求非常高。该高速公路建设设计路线中无法规避古滑坡地段，而且以桥梁的形式通过古滑坡地段。该古滑坡所处的地段降水量充足，年降水量巨大，古滑坡体的前缘由于长时间受雨水影响，非常容易出现滑坡蠕动，对桥梁施工和后期通车都存在很大的安全隐患。

1 工程地质及水文地质条件

该工程所在的地段属于流水侵蚀所造成的地形地貌。其地势西高东低，斜坡约为80°，坡度在10°～20°，地层产状为67°，滑坡表面比较平滑而且地势相对平稳。结合相关的勘察资料及钻孔的信息揭露发现，滑坡附近的地层是第四系列新型土块堆积和白垩系地层。

（1）第四系列新型土块堆积主要组成部分是亚黏土，其处于灰紫色可塑形态，其中主要的组成是泥岩材质的石头，分布广泛，厚度为4～13 m。

（2）第四系列新型土块堆积主要组成部分是亚黏土，其处于灰紫色可塑形态，其中的组成材质是泥岩材质的砂石，颗粒大小在2～11 cm，含量充足，均匀分布在整个场地之中，厚度在12～28 m。

（3）白垩系的泥质粉砂的泥岩护层，其颜色呈紫红色，其风化程度比较严重，岩层厚度适中，受季节性地形条件影响，地表河流主要是从古滑坡周围流向地势低处，地下水主要是以降泉的方式排出滑体外。由于滑坡地面比较平滑，滑体侧面有泉眼流出，流向主要沿着滑坡周围的小溪流进行流失，其中地下水埋藏比较深，水位在3～6 m，滑体侧面古沟主要是季节性的沟溪流。

2 古滑坡体稳定性分析和评估

2.1 滑坡体的主要特征

调查发现，山前的古滑坡堆积物主要是由泥岩组成，滑体由亚黏土及碎石组成，其厚度约为20 m，滑床的主要组成物质是褐色碎石和亚黏土。当古滑坡发生滑动时，由于前方受到阻力，周围受到挤压及长期的流水雨水侵蚀作用，该古滑坡的周围接线已经比较明显。该古滑坡发生滑动时，滑动方式为推移式。该古滑坡的形成时间比较早，滑动面和长期的风蚀作用，基岩面比较模糊，滑床物质无明显特点，表面比较平滑，状态相对稳定[1]。

2.2 稳定性计算

古滑坡体的主要组成部分为松散的滑坡堆积物，出露滑面为松散堆积体与保留原岩机构的风化岩土体接触面，主要方向与主滑坡方向一致。按照相关要求选择钻孔剖面计算出不同状态下的稳定性系数，其稳定性系数的数据及计算结果见表1。

2.3 古滑坡稳定性评估

通过表1可知，该古滑坡在自然环境条件下处于极限稳定状态;但是因为该滑坡地下水流动丰富，滑坡的主要物质含水量高，所以，當雨季来临时候古滑坡体长期被雨水浸泡，尤其是遇到破坏力比较巨大的地震时，古滑坡体可能会出现蔓延趋势，还可能复活，对高速公路非常不利。高速公路的桥梁形式通过该滑坡的后缘部分，建设时要防止古滑坡对桥梁路段造成影响，因此，要特别注意对古滑坡的治理[2]。

3 桥梁路段古滑坡综合处治措施

3.1 剩余下滑力计算

在对剩余下滑力进行计算时，要考虑到受地震水平作用力影响滑体处于泡水状态，使用传统的系数法对钻孔剖面进行计算，地震加速度为0.15 g，安全系数为1.25，条块的划分如图1所示。计算使用的公式是我国交通运输部先行行业准内的计算公式，其计算结果见表2。

3.2 治理方案分析

根据不同工况下边坡相应的工程地质条件，结合天然及人为影响因素分析，采取加固和防治相结合的原则，综合分析、评价滑坡稳定性，主要针对古滑坡的整体稳定性加固，同时对古滑坡的整体蠕动进行相应处治设计，还应考虑因降水造成的局部坍塌对治理古滑坡的影响。

通过表2可知，为了保证古滑坡的稳定性，需要对古滑坡抗滑进行治理。剪出口处剩余的下滑力是36 kN/m，对于这种情况可以使用抗滑挡土墙进行防护，但是由于有的地方表面比较陡峭，而且滑体的地下水位比较高，如果使用抗滑挡土墙进行防护可能会出现防护高度达不到相关要求的情况，造成第二滑动面，对治理工程非常不利。因此，从古滑坡实际情况和工程安全及工程的可实施性方面考虑，要对该滑坡使用抗滑桩防护，还要结合排水设施进行古滑坡的防护治理，这样比较科学合理。

由于该古滑坡的滑带比较长，而且坡表比较陡峭、滑面的地下水位比较高，如果只是针对滑体前面部分进行防护，滑坡体中部可能继续发生蠕动、恶性发展，对从滑坡中后部穿过的高速公路桥梁基础造成破坏，因此，应对古滑坡采用分段防护的措施。

3.3 综合治理措施

结合有关稳定性分析结果，当前的古滑坡处于基本稳定状态，但是不敢保证后面经过自然和人为因素影响还能保持稳定状态。如果受到影响，稳定系数达不到相关要求标准，古滑坡非常容易出现滑动变形，对公路施工工程安全及行人生命安全都有很大的威胁。因此，需要对古滑坡采取有效的防护措施。

（1）抗滑桩保护措施。依据古滑坡下滑力计算得出的数据，根据受力的取值原则，明确抗滑桩的施工位置和支挡力所需求的数据，结合该古滑坡的地形地貌、滑动面大小及下滑力大小，设计了3种不同型号的抗滑桩来对古滑坡进行防护，其中第1种型号设置在第5条滑体下方，距离中线约82 m;抗滑桩桩径是2 m×2.5 m，中心间距为5 m，抗滑桩长度为24 m，施工原材料是C30混凝土。第2种型号抗滑桩设置在路线右侧的桥墩位置，桩径为2 m×3 m，中心间距为4.5 m，桩长30 m，锚固段为10 m，桩身采用C30混凝土。第3种型号抗滑桩设置在路线右面桥墩位置第一条块的下方，桩径为2 m×3 m，中心间距为4.5 m，桩长25 m，锚固段为10 m，桩身采用C30混凝土。为保证抗滑桩整体受力均匀，全部使用C30钢筋混凝土打造的平台进行连接[3]。按照相关方式对抗滑桩内力进行数据计算。其结果见表3。

Ⅰ型抗滑桩钢筋设置：抗滑桩钢筋使用的都是Φ32型号钢筋，靠近山体设置3排13束，束间距为15 cm，排间距为11 cm，第3排每束2根，其余均为每束3根;面侧设置1排钢筋，共13束，每束3根，间距为15 cm，桩两侧各设置2根20型号构造钢筋;并结合相关数据进行计算，箍筋使用6根Φ16钢筋，间距为10 cm。

Ⅱ型抗滑桩钢筋设置：抗滑桩钢筋均使用Φ32型号的钢筋，靠近山体设置3排13束，间距为15 cm，每束3根;面侧设置1排钢筋，共13束，每束2根，間距为15 cm，桩两侧各设置2根Φ32型号构造钢筋;并结合相关数据进行计算，箍筋使用6根Φ20钢筋，间距为10 cm。

Ⅲ型抗滑桩钢筋设置：抗滑桩钢筋均使用Φ32型号的钢筋，靠近山体设置3排13束，间距为15 cm，每束3根;面侧设置排钢筋，共13束，每束2根，间距为15 cm，桩两侧各设置2根Φ32型号构造钢筋;并结合相关数据进行计算，箍筋使用6根Φ20钢筋，间距为10 cm。

（2）排水措施。古滑坡排水工程主要包括外方的截水沟及排水沟。为了避免降水进入古滑坡内部，需要在滑体周围最少10 m的稳定区域设梯形截水沟来防止地表水进入古滑坡内部。另外，在建设梯形截水沟时还应注意周围是否有生活排水流经此处。为了防止古滑坡积水对已经形成的流水沟进行冲刷，需要在其底部设置梯形排水沟，还要设置截水沟拦截滑坡体周围的地下水和汇集到古滑坡内部的地下水，控制古滑坡内部地下水的水位，保持其稳定性。

4 结语

本文通过深入调查某高速公路路段古滑坡的类型、形状和形成原因，以及古滑坡周围的地质结构和地上地下流水情况。结合相关的计算公式对该古滑坡的稳定和下滑力进行计算，并根据其计算数据设计了不同类型的抗滑桩，以此进行古滑坡的治理。经过对该条高速公路桥梁路段所处古滑坡地段的研究可知，该条高速公路桥梁路段在经历多次暴雨和恶劣天气等自然灾害的影响后，位于古滑坡地段的桥梁没有发生任何位移，由此得到几点启示。

（1）在对古滑坡地区的滑坡进行稳定性分析和评估时，使用条分法考虑不同工况进行分析计算是可行的。

（2）在古滑坡地区，如果高速公路建设中必须以桥梁的形式通过，可以使用抗滑桩分段拦截的方法，改善滑体的应力预计分布情况，人为控制古滑坡内部土体的蠕动，同时做好雨水的排放措施。经过以上种种治理，可以保证公路桥梁的墩柱不会出现位移现象，保障高速公路通车的安全性。

（3）由于抗滑桩在施工建设时可以分开施工，桩位的放置非常灵活、施工简洁、施工技术简单、施工时间短、质量有保障，还不容易对古滑坡造成二次破坏，同时抗滑桩治理措施在应对古滑坡滑动时比较经济实惠，而且安全性也不错。

（4）在对古滑坡进行有效治理时，要重视古滑坡稳定性较差的地段，避免治理施工引起古滑坡坍塌现象，还要注意合理排放积水，做到对古滑坡的综合治理才可以保证高速公路桥梁路段工程的安全性。

参 考 文 献

[1]杨德宏，陈兴强，黄勇，等.雅江缝合带角不弄巨型古滑坡发育特征及形成机制研究[EB/OL].https：//doi.org/10.13238/j.issn.1004-2954.202004160002，2020-09-05.

[2]石固林，陈强，刘先文，等.联合升降轨Sentinel-1A数据监测桃坪乡古滑坡沿坡向的形变速度场[EB/OL]. http：//kns.cnki.net/kcms/detail/11.3249.P.20200603.17-10.026.html，2020-09-05.

[3]徐毅，王贯国，魏巍，等.宜毕高速威信至镇雄段K6滑坡治理方案设计[J].山东交通科技，2019（5）：129-x131.