■　黃文霖（三明市公路局，三明　365000）

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城市快速通道水南互通B匝道路塹邊坡滑坡原因分析及治理

■黃文霖
（三明市公路局，三明365000）

摘要本文以三（明）-沙（縣）城市快速通道水南互通B匝道路塹邊坡滑坡治理為例，分析其滑坡的原因及處治加固的措施，為類似滑坡治理工程提供借鑒。

關鍵詞路塹高邊坡滑坡病害成因分析治理措施

1　工程概況

1.1工程背景

三（明）—沙（縣）城市快速通道是連接三明與沙縣的城市快速路，采用一級公路兼城市快速路標準，設計速度80km/h，雙向六車道，路基寬32m。其水南互通位于沙縣虬江街道水南村，采用菱形互通設計，B匝道BK2+500～BK2+720段右側原設3級路塹邊坡，坡高近24m，均以人字形骨架防護進行防護。圖1為BK2+ 500～BK2+720段總體設計與橫斷面設計圖。

該段路基從2011年3月開始施工，至2011年12月底已完成BK2+500～BK2+624段邊坡開挖，2012年4月現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)邊坡出現(xiàn)坍塌，坡頂出現(xiàn)5條裂縫（最遠裂縫距坡頂以外約47.0m，寬度1.8m，深度2.2m）；為控制邊坡變形發(fā)展，2013年4月～2014年4月對該段邊坡采取刷方減載等措施進行應急處理，開挖過程中邊坡有出水現(xiàn)象，施工中采用臨時排水溝將水排出，后邊坡出現(xiàn)進一步滑動，逐漸出現(xiàn)地表隆起、導致完成坡面防護開裂、已完成涵洞被剪切變形、坡面出現(xiàn)拉張裂縫等病害，通過補充地質(zhì)勘察，確定該滑坡為牽引式滑坡，滑坡體處于緩慢蠕滑狀態(tài)，最終滑坡治理邊坡為7級，坡高近40.0m。圖2為局部病害圖。

1.2滑坡現(xiàn)狀

滑坡體后緣線呈圈椅狀，后緣弧形張拉裂縫寬約2.0m，已形成高約2.0m的拉裂陡坎，延伸長度超過80.0m。滑坡前緣線曲折，剪出口地表出露情況不明顯，僅局部地段發(fā)現(xiàn)少量隆起的小鼓丘?；麦w中部弧形張拉裂縫發(fā)育，總體垂直于主滑向，寬度0.3～0.5m不等?；仓饕挥趶婏L化巖中，前緣部分位于殘積性粘性土中，埋深約3.0～7.0m，最大埋深約9.0m，滑坡范圍內(nèi)滑床形態(tài)縱向上呈后緣陡傾、中部過度、前緣較為平緩（局部反傾）的圓弧形。圖3為邊坡裂縫平面分布與滑動面位置示意圖。

圖1　BK2+500～BK2+720段總體設計與橫斷面設計圖（單位：m）

圖2　局部病害圖

圖3　邊坡裂縫平面分布與滑動面位置示意圖（單位：m）

2　氣候、水文和地質(zhì)情況

2.1氣候與水文

滑坡區(qū)屬亞熱帶大陸性潮濕氣候，溫和濕潤，雨量充沛，晝夜溫差較大，夏季較炎熱，冬季可見霜雪。年平均降雨量1821.47mm左右，3～6月為雨季，降雨量占全年的47％以上，11月至翌年2月為枯季，7、8月份常見暴雨。

滑坡區(qū)未見較大水流，在滑坡東北側挖方區(qū)見有少量山間匯水，流量較小，為季節(jié)性流水；滑坡體西側為魚塘，地勢較低，水位較低（約168.00m）?；缕孪驗槲鞅?，滑坡體內(nèi)地下水順坡流向低洼地帶。

2.2地形地貌

該段邊坡處丘陵地貌單元。斜坡自然坡度約25～38°，坡向約320°，近東西向，區(qū)域海拔最高點高程約252.10m，最低點高程約178.30m，高差73.80m。斜坡坡面為第四紀坡積土覆蓋。斜坡植被較發(fā)育，以經(jīng)濟林為主，坡腳為在建城市快速通道。

2.3地質(zhì)構造及地震

該山體為單斜構造，巖層為白堊系沙縣組泥巖、粉砂巖地層，巖層產(chǎn)狀40°∠33°；滑坡體后緣山體為侏羅系南園組凝灰熔巖地層，沙縣組與南園組以斷層接觸，該斷層為正斷層，傾向北西，被上部殘坡積土層覆蓋，傾角不明。區(qū)內(nèi)抗震設防烈度為6度。

2.4地層分布

勘察區(qū)上部地層主要有坡積粉質(zhì)粘土和殘積粘性土，下伏基層為強-中分化巖層。巖層主體為泥巖、粉砂巖（產(chǎn)狀40°∠33°），部分為凝灰熔巖。軟硬巖層接觸地帶為不利結構面，易產(chǎn)生順結構面滑動，泥巖、粉砂巖風化作用強烈，節(jié)理、裂隙極度發(fā)育，在BK2+655東側已開挖地帶主要發(fā)育有三組（315°∠40°、108° ∠80°、155°∠89°）節(jié)理面（每10cm3～8條）。

2.5水文地質(zhì)

場地內(nèi)未見較大水流，在滑坡北側低洼處有少量山間匯水，流量1L/s，為季節(jié)性流水；地下水主要為孔隙潛水和基巖裂隙水，含水層富水性性弱，透水性弱，屬弱透水層。地下水補給來源主要為大氣降水滲入補給，順坡向逕流，排泄至魚塘、溝谷等低洼處，滑坡體附近未見地下水出水點，但不排除斷層帶含少量構造裂隙水。按《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021—2001）附錄G及第12.2.1～5條之規(guī)定判斷，地表水對砼結構具微腐蝕性，對鋼筋混凝土結構中的鋼筋具微腐蝕性。

3　滑坡成因分析

3.1地質(zhì)環(huán)境

（1）根據(jù)地質(zhì)勘查報告，該地存在一古老滑坡，且該滑坡產(chǎn)生位置和滑動面與古滑坡基本一致，古滑坡的存在為滑坡復活提供了內(nèi)在條件。

（2）滑坡體表層主要為坡積粉質(zhì)粘土和殘積粘性土，下部為強風化基巖，受巖性的影響，粉砂巖、泥巖易風化破碎，砂土狀強風化層厚度大，不利于滑坡穩(wěn)定。受構造影響，巖石節(jié)理、裂隙極度發(fā)育，三組節(jié)理每10cm出現(xiàn)3～8條，泥巖、粉砂巖與凝灰熔巖斷層相接帶，且斷層帶走向與邊坡走向平行，極易產(chǎn)生順結構面滑動。

3.2工程活動

（1）滑坡位于丘陵山坡，山坡坡度上部較陡，下部較緩，在邊坡下部土體被開挖后，形成了高約17m的人工邊坡，切斷了緩傾角構造面并使其在坡面出露，使滑坡土體松弛，強度降低。

（2）開挖過程中未對坡面及時防護，使坡體植被被破壞后長期暴露，在自然因素影響下，穩(wěn)定性進一步降低，引發(fā)淺層與深層滑動，并向后延伸產(chǎn)生牽引式滑坡。

3.3降水與地下水

2012年該地區(qū)發(fā)生持續(xù)性強降水，地下水大量滲入滑坡體，使得巖土體含水量劇增，重量增大，加劇了破碎帶擠壓作用，巖石節(jié)理裂隙極度發(fā)育，地表雨水容易下滲，并沿破碎帶形成地下水脈，形成懸浮細粒土，土體軟化，層間粘結力下降，巖土體強度降低，產(chǎn)生變形蠕動，最終沿軟弱帶發(fā)生滑塌，是滑動發(fā)展的主要誘發(fā)原因。

4　滑坡應急與綜合治理措施

4.1應急措施

為了防止滑坡的發(fā)展與擴大，必須采取應急措施，具體措施如下：

（1）反壓坡腳，提高滑坡體的抗滑力。反壓過程中應進行密切監(jiān)測，保證施工安全，反壓施工必須保證填筑質(zhì)量，使滑坡盡快穩(wěn)定。

（2）夯填裂縫，阻止地表水對滑坡體的下滲。

（3）施做外圍截水溝，切斷山體上部地表水對滑坡體的沖刷。

4.2綜合治理措施

鑒于BK2+500～BK2+720規(guī)模較大，變形破壞嚴重，待邊坡基本穩(wěn)定后采取如下綜合治理措施：

（1）刷方反壓。一方面通過刷方減小滑坡體下滑力，另一方面將刷方土體直接反壓坡腳，進一步增加滑坡體的穩(wěn)定性。

（2）分臺整治。對原一級平臺頂部加寬至25.0m，兩端平臺寬度漸變過渡至2.0m，將滑坡體分為2個邊坡進行治理。

（3）放緩邊坡。在抗滑擋土墻頂設置第一級5m高邊坡，坡率1：1.25，在寬平臺以上邊坡每6m一級，共3級，坡率為1：1.5，邊坡平臺寬度為4.0m，滑坡后緣坡率設置分別設置為1：1與1：0.75，共2級，邊坡平臺寬度為3.0m。

（4）支擋加固。分級設置抗滑擋土墻、預應力錨索抗滑樁和預應力錨索框架加固。

首先，在坡腳位置設置仰斜式抗滑擋土墻，對現(xiàn)有滑動面進行支擋；其次，在寬平臺內(nèi)側布置2.0m×3.0m錨索抗滑樁，對預計滑動面進行支擋，抗滑樁長15m，樁上部設2孔預應力錨索，錨索長度分別為44.0m、46.0m，錨固長度15.0m，錨固段設在斷層后凝灰?guī)r層中，錨索單孔設計拉力1500kN；最后，由于寬平臺以上第一級邊坡出現(xiàn)裂縫，在寬平臺以上第一級（總第三級）邊坡BK2+625～BK2+681段采用預應力錨索框架，預應力錨索長度38.0m，錨固段12.0m；在寬平臺以上第二、三級（總第四、五級）邊坡設置預應力錨索框架防護，預應力錨索長度33.0m，錨固段25.0m，錨固長度12.0m，錨固段設在斷層后凝灰?guī)r層中，錨索單孔設計拉力700kN。

（5）排水措施。首先，在各級邊坡設置急流槽，各級平臺設置排水溝，并在坡側與外圍截水溝連接，使地表水迅速、順暢地排出滑坡體，避免地表水下滲，進一步影響坡體穩(wěn)定；

其次，在坡體有滲水區(qū)域與抗滑擋土墻后設置深層仰斜式排水孔，以疏導坡體內(nèi)地下水，排水孔長度15.0～23.0m。

（6）坡面防護。在各級平臺進行草灌喬結合植被防護，對各級坡面進行三維網(wǎng)植草防護，防止坡面沖刷。

圖4為BK2+500～BK2+720段右側滑坡治理平面圖，圖5為BK2+500～BK2+720段右側滑坡治理斷面圖。

5　滑坡變形監(jiān)測及治理效果

為了保持對本滑坡體的變形情況的及時掌握，確保在治理措施實施過程中以及道路在后期運營一定時期內(nèi)的安全，對滑坡進行了動態(tài)變形監(jiān)測，共布置了4個主要斷面共15個監(jiān)測點的地表位移監(jiān)測、并按照規(guī)范定期進行表裂縫觀測與錨索應力監(jiān)測。

監(jiān)測結果顯示：隨著治理工程的實施，滑坡區(qū)的地表位移、裂縫位移等已趨于穩(wěn)定，錨索應力計變化值在正常范圍內(nèi)，綜合分析監(jiān)測成果，該邊坡已處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，治理效果明顯，達到了設計預期效果。

圖4　BK2+500～BK2+720段右側滑坡治理平面圖

圖5　BK2+500～BK2+720段右側滑坡治理斷面圖（單位：m）

6　結語

（1）滑坡是山區(qū)公路的建設中嚴重的危害，其治理成本高，對項目工期、安全影響大，因此在道路設計過程中應加強地質(zhì)勘查，盡量避開古滑坡或易觸發(fā)滑坡的地段。

（2）在邊坡施工過程中，應按照施工規(guī)范要求進行開挖與及時防護，避免由于人為因素造成或引發(fā)滑坡。

（3）滑坡的發(fā)生是一個逐步變化的過程，有著較為明顯的特征，在其早期發(fā)展時期就應采取必要的措施進行治理，避免滑坡的進一步發(fā)展和擴大。

參考文獻

［1］DZ/T 0218-2006，滑坡防治工程勘查規(guī)范.

［2］DZ/T 0219-2006，滑坡防治工程設計與施工技術規(guī)范.

［3］福建省三明地質(zhì)工程勘察院. BK2+500～BK2+720滑坡治理工程巖土工程勘察報告.2013.