王友良

(湖南省交通科學研究院，湖南長沙 410015)

1 滑坡概況

郴州市107國道繞城公路建成通車不久后，K5+590～K5+690段左側(cè)山體滑坡，此處滑坡體約長80 m左右，寬40～60 m，深度1.5～2.6 m不等，滑坡體面積為5 000 m2，滑坡體體積約為10 000 m3。公路施工過程中，原邊坡坡腳采用路塹墻支護，擋土墻以上按1∶1放坡，采取護面墻和草皮防護;滑坡后大量邊坡土體下滑，推動邊坡坡腳的擋墻一起滑移?；麦w中拉張裂縫發(fā)育，兩側(cè)裂縫幾乎貫通。滑坡舌前緣的擋墻已局部擠出、倒塌，變形嚴重，部分滑塌體已堆積于公路邊，占用公路硬路肩甚至行車道。整個滑坡體處于極不穩(wěn)定狀態(tài)，直接影響107繞城公路的交通正常運行及周邊人民群眾的生命財產(chǎn)安全?；戮唧w情況見圖1、圖2。

2 滑坡形成機理

2.1 滑坡區(qū)域地質(zhì)條件

滑坡區(qū)域位于郴州市區(qū)的西面約4 km的107繞城公路K5+700處左側(cè)，為丘陵地貌，地勢起伏較大，該區(qū)屬于風化剝蝕—殘坡積地形地貌?；麦w位于公路左側(cè)山體邊坡處?；麦w以填筑土(擋墻、護坡、排水設(shè)施)和粉質(zhì)粘土為主，滑坡中部、后緣及兩側(cè)土體較為疏軟，滲透性較好，在雨水的滲透作用下，土體力學性質(zhì)變差。

根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料表明，場區(qū)巖層為二迭系炭質(zhì)頁巖、灰?guī)r，本場區(qū)無活性構(gòu)造帶通過，褶皺強烈。炭質(zhì)頁巖層較為破碎，節(jié)理很發(fā)育，灰?guī)r較為完整。根據(jù)鉆探揭露，場地內(nèi)自上而下分為殘坡積粉質(zhì)粘土(Qdl+el)、灰?guī)r(P)等。

圖1 滑坡總體情況

圖2 滑坡局部近照

2.2 滑坡成因及發(fā)展過程

滑坡區(qū)地處亞熱帶濕潤季風氣候區(qū)域，雨量充沛且集中，滑坡體為山體邊坡上部土體，原邊坡采用植草、骨架護坡及片石砌體護坡，坡腳設(shè)置片石砌體擋墻，擋墻高約2.90 m，坡頂、坡面及兩側(cè)設(shè)置了排水溝。由于邊坡失穩(wěn)前雨水較多，雨水順著邊坡向下排泄和向土體中滲透，降低了坡體土層的物理力學性質(zhì)，給坡體的穩(wěn)定性帶來了不利因素。邊坡上部被軟化的土體具備滑坡體形成的潛在的地形、地質(zhì)條件。

該滑坡發(fā)生于該公路工程營運過程中，在長時間雨水滲透作用下，土體邊坡失穩(wěn)，向下滑塌，形成以粉質(zhì)粘土層為滑床的推移式淺層滑坡。因滑坡體位于公路左側(cè)坡腳擋墻之上，邊坡土體下滑，導致了邊坡上片石護坡及坡腳片石砌體擋墻變形或垮塌。

2.3 滑坡形態(tài)、結(jié)構(gòu)特征

滑坡發(fā)生后，滑坡體后緣及左、右緣處張性裂縫很發(fā)育，后緣已形成圍椅狀裂縫?；麦w下滑推動坡腳片石砌體擋墻變形、開裂、垮塌，隨時(雨季)可能繼續(xù)發(fā)生向下滑塌。

根據(jù)地面調(diào)繪結(jié)合鉆探揭露資料，滑坡土體組成主要為殘坡積層粉質(zhì)粘土，其次為護坡上構(gòu)筑物，為土質(zhì)滑坡，滑坡滑床為殘積粉質(zhì)粘土。

3 邊坡穩(wěn)定性分析及評價

3.1 滑坡體各層巖土物理力學參數(shù)

根據(jù)現(xiàn)場鉆探、原位測試以及室內(nèi)巖土試驗結(jié)果，結(jié)合本地區(qū)類似工程經(jīng)驗，確定巖土相關(guān)參數(shù)特征值，場地內(nèi)各巖土層有關(guān)工程特征指標值如表1所示。

表1 滑坡體各巖土層工程特征指標值

3.2 滑坡穩(wěn)定性計算

根據(jù)滑體特征，滑動面整體呈較陡的折線形，為簡化計算過程，采用規(guī)范推值的滑坡推力傳遞系數(shù)法對典型斷面在飽和狀態(tài)下分別進行穩(wěn)定性驗算。對滑坡體水平寬度取1.00 m，土體重度均按r=20 kN/m3計算?；麦w巖土力學參數(shù)C、Ф值按表1選取，根據(jù)《公路路基設(shè)計規(guī)范》，取滑坡推力安全系數(shù)為1.25，按規(guī)范公式計算各典型斷面穩(wěn)定系數(shù)。計算結(jié)果表明:滑坡帶的飽和狀態(tài)下滑體穩(wěn)定系數(shù)為1.01～1.18，處于相對不穩(wěn)定狀態(tài)。

3.3 滑坡穩(wěn)定性綜合評價

該滑坡按規(guī)模屬中型滑坡?；麦w前緣下滑推倒部分擋墻后堆積于公路邊，滑坡體中及后緣、兩側(cè)張性裂縫很發(fā)育，從地形地貌、巖土特征等地質(zhì)壞境條件均顯示該滑坡穩(wěn)定性較差?；麦w下滑后，后緣及兩側(cè)滑坡壁極不穩(wěn)定，易發(fā)生崩塌。雨季時，雨水排水不暢，地表水下滲，將進一步軟化下部土體，產(chǎn)生新的滑移。

4 滑坡體綜合治理措施

4.1 滑坡治理工程方案

根據(jù)滑坡所在區(qū)域的實際情況和計算分析結(jié)果，制定出如下處治方案:

1)對該路段滑坡區(qū)域周界做好截水溝和急流槽，引導山體坡面水在滑體外順利排出?；聟^(qū)域做好排水框架，及時用粘土夯填裂縫，防止雨水下滲、裂縫繼續(xù)發(fā)展。

2)對垮塌邊坡按1∶1.5進行卸載，坡腳設(shè)置C20砼抗滑擋土墻，防止滑坡松散土體繼續(xù)向前滑動。

3)及時進行坡面防護，擋土墻頂部設(shè)置一段漿砌片石護面墻，護面墻頂以上采用方格形骨架護坡，坡面設(shè)置排水孔，用于排除切方邊坡坡體內(nèi)的滯水或巖層裂隙水，骨架內(nèi)采用根系發(fā)達的草本植物及灌木種植于坡面，保護生態(tài)，防止水土流失。

4)急流槽與擋土墻相交處的底部設(shè)置跌水井，引導急流槽的坡面匯水順利排出坡面，并防止高落差泄水沖擊碎落臺和路肩。

4.2 抗滑擋土墻設(shè)計與計算

1)抗滑擋土墻截面尺寸擬定。

根據(jù)滑坡現(xiàn)場實際情況和邊坡穩(wěn)定性分析，擬定抗滑擋土墻截面尺寸，墻高定位5 m，露出地面3 m，墻頂寬 3.1 m，墻面坡比 1∶0.25，墻面坡比1∶0.2?；A(chǔ)寬度定位3.64 m，高度定位0.6 m，基底設(shè)置反向坡度1∶5。具體尺寸如圖3所示。

2)抗滑擋土墻的受力驗算。

抗滑擋土墻的受力體系，與一般擋土墻相同，只是作用于墻背的不采用主動土壓力，而采用滑坡推力。根據(jù)滑坡工況和抗滑擋土墻尺寸，采用理正巖土軟件分別對典型斷面擋墻的基底應力偏心距、抗滑穩(wěn)定性和抗傾覆穩(wěn)定性、截面強度進行驗算，計算結(jié)果如表2所示。

4.3 抗滑擋土墻的施工

抗滑擋土墻是本滑坡處治方案的關(guān)鍵工程，為保證抗滑擋土墻的工程質(zhì)量，施工時應注意如下事項:

圖3 抗滑擋土墻示意圖(單位:cm)

表2 抗滑擋土墻受力驗算結(jié)果

1)抗滑擋土墻應在坡腳土體尚未全面開挖前，以較陡的臨時邊坡分段開挖。

2)在滑坡地段修建擋土墻前，應事先做好排水工作，合理編制施工組織計劃，盡量縮短施工工期。

3)注意掌握施工季節(jié)，盡可能避免雨季滑坡正在急劇發(fā)展時在坡腳開挖基坑或修建其他工程構(gòu)造物。

4)刷坡減載應按自上而下的原則進行，盡可能地減小滑坡體產(chǎn)生的下滑力。

5)當?shù)叵滤S富時，除按設(shè)計要求做好主體工程的施工外，對輔助工程也應切實注意其施工質(zhì)量。

6)對墻后的回填土必須分層夯實，達到設(shè)計要求。

7)墻體施工時，必須保證施工質(zhì)量，對于片石砼擋土墻，澆筑時應控制好片石和混凝土比例，各項強度指標應符合設(shè)計要求，保證墻體的整體性和其剛度。

8)施工時，應充分保證基礎(chǔ)的埋置深度，盡可能達到滑動面以下的穩(wěn)定巖層中，并滿足設(shè)計深度的要求。

5 結(jié)語

山體滑坡是公路工程中常見病害之一，規(guī)模較大的滑坡對人類的生產(chǎn)建設(shè)活動和人民的生命財產(chǎn)有著極大的危害，因此，應對滑坡及時進行預防和處理。通過以上工程實例，總結(jié)出以下幾點處理滑坡的要點:

1)清除滑坡體，對無向上及兩側(cè)發(fā)展的中小型滑坡可采用清除滑坡體的方法處治滑坡。

2)治理地表、地下水，在水的滲透作用下，邊坡很容易失穩(wěn)，形成滑動面，通過設(shè)置截水溝、急流槽、地下排水管等設(shè)施將水排出滑坡體所在范圍。

3)設(shè)置支擋工程，根據(jù)滑坡的性質(zhì)，可采用干砌石垛、重力式抗滑擋墻、錨桿擋土墻、抗滑樁等支擋工程，以抵抗整個滑體的滑動。

4)設(shè)置坡面防護工程，帶植草灌的骨架防護，不僅可以穩(wěn)定路基，保護邊坡免受雨水沖刷，而且可以起到美化路容的效果，防止水土流失。

［1］楊航宇.公路邊坡防護與治理［M］.北京:人民交通出版社，2003.

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