市政道路工程边坡滑移治理方法

◎刘伟

为解决市政道路工程建设中的边坡滑移问题，结合某市政道路工程实际情况，对其边坡滑移治理方案选择及实施进行深入分析，提出具体方法和要点。

市政道路边坡虽然不像其它公路边坡那样高陡，但也有可能发生滑移和滑塌现象，给道路施工及运营安全造成影响，因此有必要根据市政道路工程及其边坡实际情况，选择合理有效的边坡加固治理方法。

一、工程概况

某市政道路边坡属于丘陵斜坡，分布方向为从北向南分布，南东方向略低，高度在16-20m 范围内，坡向为193°-217°，整体坡度在12°-20°范围内。由于在前期进行道路修建过程中进行了路基开挖施工，但没有开挖到设计要求的标高，于K0+480～K0+780 处的右侧留下一个高度在20.50m左右的临时边坡，其坡向为194°-217°，整体平面为三阶放坡，坡率在 1：0.88-1：1.25 范围内，同时于 K0+780～K0+980 处的右侧留下一个高度在10-20m 范围内的临时边坡，其坡向为 193°，整体平面为一阶至二阶放坡，坡率在 1：0.75-1：1 范围内。边坡体的基岩直接外露，坡脚处西高东低，为斜坡状。在施工过程中，于K0+620 处的右侧坡顶产生滑塌体，其长度、高度分别为5m 和3m，总体量在14m3左右；同时，于K0+770 处的右侧也产生了滑塌体，其长度、高度分别为9m和3m，总体量在50m3左右；除此之外，在产生滑塌现象的边坡还可见到多处裂隙，不同裂隙的长度及宽度均不同，随时有可能发生新的滑塌现象。经详细的地质勘察，边坡岩土体主要物理力学指标如表1、2 所示，根据各项岩土体物理力学指标对边坡进行稳定性计算，相关计算参数如表3 所示。

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二、边坡滑移治理

1.治理方案。

目前常用的边坡加固治理方法主要有以下几种：

（1）坡率法。

其作用机理为按照适当坡率与分级通过刷坡使边坡保持在稳定状态，同时加以相应的防护，该方法的主要优势为施工相对简便，可实现机械化作业，缺点为可能给自然植被及附近生态环境造成严重破坏，另外，在刷坡完成后边坡可能产生进一步的变化，当变为高边坡时，仍有可能造成损害。该方法适用于矮边坡及方量相对较小的边坡，是一种最原始而又无法避免的方法。

（2）刚性支挡法。

①挡墙与抗滑挡墙：其作用机理为依靠基底摩擦力与被动土压力使边坡破坏力达到平衡，并充分利用挡墙自重防止墙体发生倾倒，该方法的主要优势为施工相对简便，且取材容易，缺点为当在山区进行高挡墙施工时难度较大，另外，由于其抗滑能力相对较差，所以在对大型滑坡进行治理时使用经济性较差。该方法适用于边坡病害深度较小，且破坏力不强的低矮边坡。为了能良好适应不同的地貌及地质条件，现在已经演化出很多断面形式，未来将逐步减小该方法的使用频率及设计高度。

②抗滑桩：其作用机理为侧向受力，在桩身的作用下使边坡下滑力均匀传递到锚固段，然后依靠锚固段抗滑桩桩周阻抗力与边坡的破坏力达到平衡，该方法的主要优势为桩位布置灵活，施工安全性高，因开挖量相对较少，所以不会给滑体造成破坏，或对稳定性造成影响，施工中还能对地质勘探资料进行验证，及时发现并弥补潜在的问题，缺点为截面较大。该方法适用于潜在滑动面深度较大，且松散、软弱，地下水较为丰富又难以产生锚固力或对锚杆具有一定腐蚀性的地层。目前该方法是大型滑坡处置主要方法之一，如果在大型深层边坡情况中使用，大多会被锚索桩代替，而对于直接外露的抗滑桩，需要和环境工程良好结合。

（3）柔性支挡法。

①锚杆框架：其作用机理为采用框架将坡体箍住，并在保持稳定状态的岩体中设置锚杆，依靠锚固力起到抗滑的作用，该方法的主要优势为结构轻便，可实现机械化施工，而且能在框架中进行绿化，缺点为设置锚杆可提供的锚固力有限。该方法适用于多级挖方边坡以及天然边坡发生的浅层变形治理。目前该方法主要用于可产生较大锚固力，并且不会对锚杆造成腐蚀作用的浅层挖方边坡，在对环境提出较高要求的边坡得到了广泛应用。

②锚索框架：其作用机理为采用框架将坡体箍住，并在深层次岩体中设置锚索，以此提供较大抗滑力，另外还能施加一定预应力，实现对岩体实际受力状态的有效改善，该方法的主要优势为框架施工能与边坡紧贴，而且可以在框架中进行绿化种植，对坡度不大的土质边坡而言，可直接进行植草。另外，还支持分层实施，将对坡体造成的干扰降至最低程度，施工的机械化水平很高。适用于滑动位置处于路基面上部或一般路堑边坡及自然边坡发生的深层次变形，能对下滑力相对较大的边坡进行加固，对边坡坡度有较强适应性，但要注意，地层或水不能对锚索造成腐蚀，在条件允许的情况下可完全取代直接外露的抗滑桩及锚索桩。

根据该道路边坡实际情况，初步制定了以下三套加固治理方案：

方案一：采用坡率法。该道路边坡产生滑移的段落原采用分级放坡的方法处理，每级8m，从坡度到坡顶的坡率分别为 1：0.75、1：1、1：1、······。在两级边坡之间设置宽度为 2m 的平台，防护方式为挂网喷混+ 植草，混凝土喷射厚度为10cm，单根锚杆的长度为1.5m，锚杆布置按照梅花形进行。通过稳定性计算可知，若按照地质条件进行分层，则坡顶为土质边坡，下部为岩质边坡。坡顶土层厚度为1.4-2.6m，无论正常工况还是非正常工况，均处在欠稳的状态，与实际稳定性基本一致，由于该边坡处于开挖阶段，随着施工进一步进行，其坡顶土体可能产生失稳，所以必须进行治理。基于此，将最上层坡率确定为 1：1.25，四级边坡坡率分别为 1：1、1：1.25、1：1.25 和1：5。修改坡率以后，经稳定性计算，在天然工况下，土质边坡的稳定性系数为1.495，稳定性评价结果为稳定，在地震工况下，土质边坡的稳定性系数为1.423，稳定性评价结果为稳定。对于岩质边坡，经稳定性计算，在天然工况下，岩质边坡的稳定性系数为1.336，稳定性评价结果为稳定，在地震工况下，岩质边坡的稳定性系数为1.110，稳定性评价结果为稳定。可见，采用坡率法进行治理能使边坡的稳定性系数达到规范要求，技术可行。

方案二，采用抗滑桩。虽然坡率法的施工较为简便，且直接有效，无需采用其它支挡结构，但会使土方量大幅增加，额外占用大量土地。对此，有必要制定其它治理方案。抗滑桩不仅施工安全性很高，而且能减少土石方开挖数量，也不会对滑体变形与稳定性造成太大影响，施工中还能对地勘资料进行验证，及时发现并解决潜在的隐患。以该工程边坡地质条件为依据，抗滑桩可作为一种比选方案。该边坡所用抗滑桩的总桩长为16m，嵌入深度为8m，截面形状为方形桩，桩身高度为2m，宽度为1.5m，桩之间的距离为3m。经计算，采用以上抗滑桩方案能满足规范提出的各项要求，技术可行。

方案三，锚杆框格支护。通过论证分析，并充分考虑现场调查结果与钻孔揭露结果，思场地中现状边坡保持整体稳定，边坡基岩直接外露，部分地段发育有很多裂隙且达到贯通，导致岩体被切割，部分位置已经产生了滑塌的现象，处在不稳定的状态。对此，可以在将滑坡体完全清除后采用锚杆和格构相结合的方式进行治理，与保证边坡稳定性，同时采取有效的防护设施与排水设施。该方案布置情况为：水平与竖向间隔距离均为3m，锚杆的长度在5-18m 范围内，格构的截面尺寸为0.3m×0.3m。经计算，采用以上锚杆框格支护方案能满足规范提出的各项要求，技术可行。

经计算，采用以上三种方法都能保证边坡的稳定性，但市政道路需要考虑用地规划、投资控制、景观效果与生态环保，所有还需要进一步的对比选择最佳方案。对于坡率法，新增占地5623m2，新增土方60257m3，采用植物防护措施后可提高景观效果，由于新增大量开挖施工，对自然植被会造成严重破坏，而且还会产生很多弃方，投资估算结果为422 万元；对于抗滑桩方案，无新增占地，新增土方3120m3，由于有大体量混凝土结构，所有景观性往往较差，但对环境的影响相对较小，投资估算结果为3120 万元；对于锚杆框格方案，无新增占地，新增土方1667m3，采用植物防护措施后可提高景观效果，但有部分框格外露，对环境的影响相对较小，投资估算结果为825 万元。

由于是在市政道路工程中使用，所以在选择具体方案的过程中应重点考虑与规划相契合、尽可能减少征地、保证景观效果和减少对环境造成的破坏及污染，据此最终选择锚杆框格方案，而坡顶处的土质部分进行局部放坡，以进一步提高边坡的稳定性。

2.施工工艺。

（1）施工前应先做好各项准备工作：施工时使用的混凝土先在拌和场中进行拌和，然后采用搅拌车运输到现场，由卷扬机将其运送到浇筑点。锚杆为HRB335 钢筋，计算直径为28mm，抗拉抗压设计强度为340MPa。

（2）施工应严格按照以下工艺流程进行：劳动材料与机具准备→坡面平整与锚杆制作→钢筋绑扎→定位放线→运至现场→搭设工作平台→开挖竖向肋柱坑槽→清除土体、钻机钻孔→搭模、架设钢筋→浇筑竖向肋柱混凝土→安装锚杆→开挖横向肋柱坑槽并浇筑混凝土→清除碎落台土体并平整表面。

（3）锚杆施工：做好刷坡，采用人工进行必要的修整；准确放出锚杆孔的位置，并做好标记；在坡面进行支架与平台搭设，平台宽度应能满足施工要求，一般不能小于3m；按照从上到下的顺序进行钻孔，钻孔机具为潜孔钻，孔径按不小于110mm 控制，孔深需达到设计要求；钻孔结束后，由监理人员进行检验，合格后进行清孔，将孔内杂质与粉尘清除；在钻孔的同时进行锚杆加工制作，实际下料长度应比设计要求大20cm，确保能和锚具之间良好相连；锚杆制作完成后，对其端部进行螺纹加工，其长度应达到8cm 以上；钢筋焊接应严格按照相关规范要求实施，保证两段钢筋处于同一条轴线，焊接方法以双面焊为宜，焊缝长度应能达到钢筋直径5 倍以上；灌浆用浆液需按照试验室要求的配合比拌制，砂浆强度应达到M30；砂浆随拌随用，每次拌和完成的砂浆都要在达到初凝之前使用完毕；灌浆时孔口压力按照0.4-0.6MPa 控制，砂浆稠度需保持在18-22s 范围内，水灰比需保持在0.38-0.45 范围内；灌浆管应插入到与孔底相距5-10cm 的位置，并伴随砂浆不断注入向外缓慢拔出；锚杆锚固在格构混凝土施工结束后进行，在锚固完成后使用砂浆做好封锚。

（4）框格施工：开工前按照图纸做好放样，以保证框格保持顺直；将框格范围内存在的松散物清理干净，并保证坡面保持平整；根据规范要求在专门的加工场进行钢筋下料和加工，将半成品运输到现场根据图纸要求实施安装；模板安装根据图纸要求进行，模板以竹夹板为宜；将钢筋与模板均安装完成后，由监理人员进行检验，经检验确认合格后，开始混凝土浇筑施工；浇筑用混凝土需在搅拌站中统一搅拌，搅拌完成后采用罐车运输到现场，借助卷扬机浇筑，并在浇筑的同时做好振捣；将混凝土浇筑完成后，需在混凝土达到初凝之前做好抹面处理，保持框格的表面达到平整与光滑；浇筑完成12h 后开始混凝土养护，实际的养护时间应达到7d 以上，具体的养护时间要根据实际的气温情况进行适当调整。

（5）施工完成后应严格按照表4 的内容进行质量检查。

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三、结语

综上所述，市政道路边坡一旦发生滑移、滑塌，将给道路施工和使用都造成极大的安全威胁。据此，该市政道路工程经综合对比最终选择锚杆框格方案进行边坡加固治理，实践结果表明，该方案技术可行、效果显著、经济合理，值得类似市政道路工程参考借鉴。