李艷明

（山西省交通科學(xué)研究院，山西 太原 030006）

1 工程概況

該邊坡位于山西某高速公路K56+700—K56+900段，其以挖方形式從古滑坡中前緣通過，古滑坡中軸線與路線走向基本垂直，路基最大挖方高度約16 m。古滑坡土層巖性分布為上層為粉土，厚度約5 m，中層為黏土，厚度在9～29 m，下層為白云質(zhì)灰?guī)r、碎石土及殘積碎石土。據(jù)原勘察報(bào)告，此古滑坡系穩(wěn)定的滑坡，路基邊坡開挖后，經(jīng)監(jiān)測(cè)無向路基方向的位移和變形。成型4個(gè)月后，K56+700—K56+900路基右側(cè)邊坡在不良棄土堆載和降水侵蝕的共同作用下產(chǎn)生淺層滑坡，主要原因?yàn)闂壨炼演d路基右側(cè)邊坡沖溝，阻斷區(qū)域排水，形成匯集，造成排水不通暢，同時(shí)施工方開挖路基邊坡前未對(duì)原上邊坡卸載方案進(jìn)行實(shí)施且無臨時(shí)排水設(shè)施，致使古滑坡復(fù)活，形成次生的淺層滑坡。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘察，距路基頂標(biāo)高8 m處邊坡坡面出現(xiàn)明顯剪切面，剪出位移約10 cm；距路中心線206 m、236 m處出現(xiàn)大小牽引裂縫，裂縫寬度分別約為2.1 m和0.03 m。經(jīng)地質(zhì)鉆孔，在距巖面頂2～5 m處，ZK3、ZK6出現(xiàn)縮頸。

2 方案比選

由于古滑坡土石分界面出口處為碎石土層，具有良好的排水通道，排除邊坡坡體沿土石分界面滑動(dòng)的可能，同時(shí)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)勘察和地質(zhì)鉆孔，認(rèn)定坡體沿ZK3、ZK6的縮頸處及剪切面形成的連線而產(chǎn)生淺層滑坡。針對(duì)該邊坡滑坡擬定3個(gè)方案進(jìn)行比選。

2.1 移線方案

由于路線從古滑坡體中前緣通過，且現(xiàn)坡體已經(jīng)不穩(wěn)定，為考慮運(yùn)營安全和不繼續(xù)擾動(dòng)邊坡，對(duì)路線整體向南偏移。但由于該段路線為穿越自然保護(hù)區(qū)路段，路線兩側(cè)為稠密的松樹，成材率很高，移線將會(huì)產(chǎn)生較大的破壞，未能征得林業(yè)主管部門的同意，同時(shí)大樁號(hào)方向的下紫玉2號(hào)大橋已經(jīng)修筑完畢，移線會(huì)導(dǎo)致該橋拆除重建，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失和不良社會(huì)影響。因此，排除移線的可能。

2.2 抗滑樁+卸載方案

在路基右側(cè)坡腳處設(shè)置C30抗滑樁，樁的尺寸采用2×3 m，樁間距6 m，樁間出露部分采用漿砌片石護(hù)砌，同時(shí)對(duì)坡體進(jìn)行部分卸載。通過邊坡穩(wěn)定及剩余下滑力計(jì)算，要求設(shè)計(jì)抗滑樁長25 m，漿砌片石約1 280 m3，卸載土約60 000 m3，方案總估算約1 423萬。

2.3 抬路線標(biāo)高+卸載反壓+抗滑擋墻方案

在滿足公路線形指標(biāo)的要求下抬高滑坡路段的路面標(biāo)高，抬高最大高度約4.5 m，同時(shí)卸載部分滑坡體，回填反壓右側(cè)路基坡腳并設(shè)置抗滑擋墻，增加滑坡體的抗滑段。抬高路面標(biāo)高后，路線影響長度約1 000 m，2座蓋板涵洞需要接長（已施工），一座天橋樁基需要加長（未施工），一座1×16 m空心板橋拆除重建（僅施工橋臺(tái)）。通過邊坡穩(wěn)定及剩余下滑力計(jì)算，在滿足各規(guī)范要求的情況下，方案總估算約654萬。

移線方案優(yōu)點(diǎn)是可以使路線徹底避讓滑坡體，保證運(yùn)營安全；缺點(diǎn)是實(shí)施的難度、經(jīng)濟(jì)損失和不良社會(huì)影響都較大?？够瑯?卸載方案優(yōu)點(diǎn)是在不抬高路面標(biāo)高的情況下，一次根治滑坡邊坡，路線線形指標(biāo)較高；缺點(diǎn)是工程造價(jià)較高，施工難度較大，安全風(fēng)險(xiǎn)較高等。抬路線標(biāo)高+卸載反壓+抗滑擋墻方案優(yōu)點(diǎn)是工程造價(jià)低，施工較安全，難度較低等；缺點(diǎn)是需抬高路面標(biāo)高，路線線形指標(biāo)相對(duì)降低，部分構(gòu)造物需拆除重建。

綜合各方案的工程造價(jià)、實(shí)施的難易程度及施工安全性等，推薦采用抬路線標(biāo)高+卸載反壓+抗滑擋墻方案進(jìn)行邊坡處治方案。

3 方案設(shè)計(jì)

3.1 抬路線標(biāo)高

在滿足公路線形指標(biāo)的要求下抬高滑坡路段的路面標(biāo)高，抬高最大高度約4.5 m，路線平面位置不變。

3.2 坡面卸載及下滑力計(jì)算

根據(jù)地質(zhì)鉆孔提供的該坡體存在的古滑動(dòng)面和次生滑動(dòng)面，結(jié)合古滑坡體的區(qū)域，對(duì)滑坡體的下滑段進(jìn)行坡面卸載，卸載的厚度及范圍通過卸載后坡體的計(jì)算剩余下滑力小于零和現(xiàn)已存在的大小裂縫深度控制；同時(shí)禁止對(duì)其阻滑段的擾動(dòng)和開挖。

3.2.1 計(jì)算參數(shù)取值

根據(jù)地質(zhì)鉆孔資料提供的滑面處C、Φ及通過反算已滑坡的坡體，綜合取定C=9 kPa，Φ=10°。

3.2.2 下滑力計(jì)算

選取K56+756斷面進(jìn)行計(jì)算，其中土的重度取18 kN/m3。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘察和地質(zhì)鉆孔，該坡體滑面呈折線型，故滑坡推力根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》[1]按不平衡推力法公式進(jìn)行計(jì)算。

式中：Fn、Fn-1為第n塊、第n-1塊滑體的剩余下滑力，kN；ψ 為傳遞系數(shù)；γt為安全系數(shù)，根據(jù)《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》[2]取 γt=1.25；Gnt、Gnn為第 n 塊滑體自重沿滑動(dòng)面、垂直滑動(dòng)面的分力，kN；φn為第n塊滑體沿滑動(dòng)面土的內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值，（°）；cn為第n塊滑體沿滑動(dòng)面土的黏聚力標(biāo)準(zhǔn)值，kPa；ln為第n塊滑體沿滑動(dòng)面的長度，m；βn、βn-1為第 n 塊、第 n-1 塊滑體與水平面的夾角。

通過計(jì)算，卸載后滑坡體剩余下滑力F10=-8.8 kN，滿足工程設(shè)計(jì)要求。

3.3 抗滑擋墻

為保證坡體有一定的安全儲(chǔ)備，在路基右側(cè)坡腳處設(shè)置漿砌片石抗滑擋墻，擋墻高2.5 m（地面以上1 m，頂寬1 m）。

3.4 回填反壓

為增大阻滑段的阻滑力，對(duì)已開挖的邊坡按填方坡率1∶1.5回填反壓，回填時(shí)分層回填并壓實(shí)，壓實(shí)度不小于94%，松鋪厚度小于30 cm。

表1 下滑力計(jì)算表

3.5 清除溝內(nèi)棄土

為保證日后公路運(yùn)營安全和坡面排水的通暢，防止積水，影響路基右側(cè)邊坡穩(wěn)定性，應(yīng)清除K56+850—K56+950段右側(cè)溝內(nèi)棄土至原地面標(biāo)高。

3.6 坡頂裂縫處理

卸載施工完成后，若坡面上還存在裂縫時(shí)，采用6%灰土回填封閉裂縫，回填灰土需壓實(shí)，壓實(shí)度不小于93%。

3.7 仰斜式排水管

仰斜式排水管結(jié)合抗滑擋墻泄水孔每給5 m設(shè)置一處，排水管采用φ150帶孔PVC管，長度20m。

3.8 監(jiān)測(cè)

建立變形觀測(cè)系統(tǒng)。在K56+727、K56+756、K56+791、K56+820斷面頂部、中部和下部分別設(shè)置3個(gè)觀測(cè)樁，共9個(gè)。施工期間施工方應(yīng)安排專人對(duì)該段路基邊坡體進(jìn)行人工巡視，若發(fā)現(xiàn)裂縫擴(kuò)大或延伸，應(yīng)及時(shí)通知施工人員停止施工，防止事故發(fā)生。在運(yùn)營期間，應(yīng)做好地表位移觀測(cè)，前6個(gè)月每月一次，以后每3個(gè)月一次，周期為2年。

3.8.1 邊坡穩(wěn)定控制標(biāo)準(zhǔn)

邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)主要根據(jù)以下幾點(diǎn)進(jìn)行綜合判斷：

a）最大位移速率小于2 mm/d；

b）邊坡開挖停止后位移速率呈收斂趨勢(shì)；

c）坡面、坡頂有無開裂，裂縫的變化趨勢(shì)如何。

3.8.2 邊坡人工巡視

邊坡應(yīng)堅(jiān)持每天安排人進(jìn)行巡視，巡視的主要內(nèi)容包括：

a）邊坡地表有無新的裂縫、坍塌發(fā)生；

b）地表有無隆起或下陷，滑坡體后緣有無裂縫，前緣有無剪出口出現(xiàn)，局部楔形體有無滑動(dòng)的現(xiàn)象；

c）邊溝、截水溝是否通暢，排水孔是否正常。

4 施工注意事項(xiàng)

a）施工前完善臨時(shí)有效的截排水設(shè)施，防止降水在坡體范圍內(nèi)聚積下滲，降低土體的抗剪強(qiáng)度。

b）抗滑擋墻施工前先對(duì)坡體進(jìn)行部分卸載，卸載的土方臨時(shí)堆放在路基右側(cè)坡腳處進(jìn)行臨時(shí)反壓，待抗滑擋墻施工完畢及回填土方壓實(shí)形成穩(wěn)定邊坡后再清理。

c）抗滑擋墻施工時(shí)基礎(chǔ)開挖每段長度不超過5 m并采用隔段開挖，施工完畢一段后再開挖下一段基礎(chǔ)基坑。

5 結(jié)束語

隨著高速公路的發(fā)展，高速公路基本向山區(qū)邁進(jìn)，隨之而來高速公路的建設(shè)地形地質(zhì)情況越來越復(fù)雜，也難免遇見邊坡滑坡的情況。針對(duì)這種情況，應(yīng)該進(jìn)行充分的工程方案比較，結(jié)合工程造價(jià)及施工難易程度最終確定工程方案。