柯長(zhǎng)澤

（泉州市交通工程規(guī)劃建設(shè)管理處，泉州 362000）

1 工程概況

沈海復(fù)線泉州段羅溪互通E 匝道EK0+160～EK0+280 右側(cè)邊坡，原設(shè)計(jì)邊坡防護(hù)高度為16m，分兩階，第一階邊坡采用拱形骨架護(hù)坡， 第一階平臺(tái)為寬度6m 的村道改路，第二階邊坡采用M7.5 漿砌片石擋墻，下方為互通區(qū)橋梁結(jié)構(gòu)。沈海復(fù)線泉州段于2014 年年底建成通車，2016 年7 至9 月底受“莫蘭蒂”等超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)帶來(lái)連續(xù)降雨影響，第一階坡面發(fā)生溜塌，第二階坡面及坡頂出現(xiàn)圈椅狀張拉裂縫和錯(cuò)臺(tái)，局部有大量涌水，并逐漸向上部牽引，向深度發(fā)展，最終形成多層多級(jí)的牽引式滑坡，如圖1 所示。

圖1 項(xiàng)目平面圖

2 滑坡病害成因分析

(1)一是地形因素。 滑坡體位于丘陵地貌區(qū)山坳中下部，山體匯水面積大，且邊坡上陡下緩導(dǎo)致地表水和地下水在滑坡部位匯集。

（2）二是地質(zhì)因素。該邊坡地層上覆殘坡積粉質(zhì)粘土及殘積砂質(zhì)粘土，下伏呈散體的全、強(qiáng)風(fēng)化巖層較厚，巖體節(jié)理裂隙發(fā)育， 存在多組不利結(jié)構(gòu)面， 且地下水較豐富，下滲后在土巖交界處形成一定厚度的富水軟弱層，坡體易發(fā)生滑動(dòng)位移。

（3）三是氣候因素?！澳m蒂”等超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)帶來(lái)的連續(xù)強(qiáng)降水侵襲，雨水滲入坡體，坡體自重增大，下滑力增大，降低了坡體巖土力學(xué)指標(biāo)，對(duì)滑動(dòng)面產(chǎn)生潤(rùn)滑作用，最終導(dǎo)致坡體變形失穩(wěn)。

（4）四是工程因素。 坡體前緣E 匝道施工開(kāi)挖，形成約二階的人工邊坡， 導(dǎo)致整個(gè)坡體前緣抗滑力和整體穩(wěn)定性降低；邊坡頂部第一次出現(xiàn)張拉裂縫發(fā)生變形后，滑坡體地質(zhì)勘察受到民事影響， 造成設(shè)計(jì)單位未能及時(shí)完成滑坡治理方案設(shè)計(jì)，且臨時(shí)排水措施不足，導(dǎo)致滑坡持續(xù)發(fā)展。

3 滑坡體穩(wěn)定性分析

3.1 定性分析

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及地質(zhì)勘探報(bào)告分析推測(cè)， 滑坡體沿順坡傾向的層面或軟弱帶多級(jí)滑動(dòng)，呈西南向沿E 匝道長(zhǎng)度約120m，垂直E 匝道路線長(zhǎng)度約180m，滑動(dòng)高度約46m，滑坡面深度約6～16m，主要存在于土巖交界處，天然坡度為25°～30°， 體積約為158328m3， 水位深度為4～11m， 滑坡體成分主要為殘坡積粉質(zhì)粘土和殘積砂質(zhì)粘土，在多種不利因素作用下，前緣坡面滑動(dòng)形成圈椅狀張拉裂縫，使后緣失去支撐而逐漸向后緣發(fā)展，根據(jù)《公路滑坡防治設(shè)計(jì)規(guī)范》滑坡分類，定性為中型堆積土牽引式中層順向滑坡，危害程度為嚴(yán)重，安全防治等級(jí)為Ⅰ級(jí)，如圖2 所示。

圖2 滑坡體主滑面斷面圖

3.2 定量分析

采用極限平衡分析法對(duì)該滑坡進(jìn)行穩(wěn)定性定量分析，選取滑坡體沿滑動(dòng)方向最長(zhǎng)處為典型滑坡斷面，計(jì)算模型如圖3 所示。 根據(jù)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)值和反算分析法綜合確定典型滑動(dòng)面土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)， 因該滑坡在連續(xù)降雨期間已處于整體滑移狀態(tài)，試驗(yàn)值取殘余強(qiáng)度指標(biāo)，天然狀態(tài)穩(wěn)定系數(shù)Fs= 1, 重度18.4kN/m3飽和狀態(tài)穩(wěn)定系數(shù)Fs= 0.95, 重度19.6kN/m3， 然后在極限平衡狀態(tài)下采用Morgemsterm-Price 法利用Geo-shop 軟件反算出不同的C、Ф 值，最后取靠近試驗(yàn)值的反演參數(shù)作為建議采用值。

圖3 滑坡計(jì)算模型

表1 滑帶土抗剪強(qiáng)度參數(shù)綜合取值表

根據(jù)上述模型與滑帶土抗剪強(qiáng)度參數(shù)， 因滑動(dòng)面為折線形，采用傳遞系數(shù)法對(duì)典型剖面進(jìn)行滑坡推力計(jì)算，計(jì)算公式：Ti=KsWisinai-Wicosaitanφi-ciLi+ψiTi-1

ψi=cos(ai-1-ai)-sin(ai-1-ai)tanφi

式中，Ti、 Ti-1為 第i 和 第i-1 滑 塊 剩 余 下 滑 力（kN/m）；Ks為穩(wěn)定安全系數(shù)， 滑坡處于連續(xù)降雨下工況，取1.2；Wi為第i 滑塊的自重力（kN/m）；ai、ai-1為第i和第i-1滑塊對(duì)應(yīng)滑塊的傾角 （°）； φi為第i 滑塊滑面內(nèi)摩擦角（°）；ci為第i 滑塊滑面巖土黏聚力（kN/m2）；Li為第i 滑塊滑面長(zhǎng)度（m）；ψi為傳遞系數(shù)。 通過(guò)理正巖土軟件模擬分析得出滑坡典型斷面滑坡最大推力約為1460kN，滑坡體不穩(wěn)定。

4 滑坡治理方案

治理滑坡應(yīng)根據(jù)滑坡區(qū)的地形地貌、地質(zhì)條件、成因類型、規(guī)模、穩(wěn)定性、危害程度和施工條件等，通過(guò)多方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定合理方案。 因該滑坡規(guī)模較大，已逐漸向后方牽引，并向深處發(fā)展，且緊鄰下方通車匝道橋，為防止后緣產(chǎn)生新的滑動(dòng)，應(yīng)避免過(guò)多的土體擾動(dòng)，排除大面積削坡減荷反壓及大型抗滑擋墻的方案，坡體富水、地質(zhì)較差導(dǎo)致錨桿錨索成孔困難，排除預(yù)應(yīng)力錨索框架梁及預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁的方案，同時(shí)考慮工程造價(jià)、樁身彎矩較大等因素，確定采用H 型剛性抗滑樁方案結(jié)合截排水措施綜合治理的方案。

施工工序： 施工臨時(shí)排水→坡腳反壓→坡頂裂縫回填夯實(shí)→清理坡面松散土體→施工外圍樹(shù)枝狀截水溝→施工第二階平臺(tái)抗滑樁→施工樁間掛板→施工坡面支撐滲溝及板后回填透水性材料→第三階坡面植草灌→分段卸除（段長(zhǎng)5～10m）第一階反壓土袋→施工第一階擋墻，詳見(jiàn)圖4～5。

圖4 治理方案立面圖

圖5 治理方案斷面圖

4.1 支擋加固工程

（1）清理坡面松散土方后及時(shí)對(duì)坡面裂縫進(jìn)行封閉，防止地表水滲入坡體影響邊坡穩(wěn)定性。

（2） 在邊坡第一階改路平臺(tái)位置內(nèi)側(cè)坡腳打設(shè)h 型雙排框架圓形抗滑樁，樁間距5～6m，抗滑樁地面以下采用圓樁，直徑為2m，靠山側(cè)抗滑樁地面以上6m 部分采用方樁，截面尺寸為：2m×2m，樁長(zhǎng)23～30m，要求抗滑樁進(jìn)入中風(fēng)化巖凝灰熔巖層不小于6m?？够瑯稑额^方樁段預(yù)留2 孔8 束預(yù)應(yīng)力錨索，設(shè)計(jì)拉力900kN，根據(jù)施工期及施工后根據(jù)坡體變形發(fā)展情況酌情打設(shè)。

施工要點(diǎn)：①樁孔開(kāi)挖采用機(jī)械開(kāi)挖，樁坑開(kāi)挖按跳二挖一和從兩側(cè)向中間的施工順序施工， 以減少對(duì)坡體結(jié)構(gòu)的擾動(dòng)破壞作用和影響， 樁身強(qiáng)度不低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%方可開(kāi)挖相鄰樁。 ②開(kāi)挖過(guò)程中隨時(shí)核對(duì)滑動(dòng)面情況，嚴(yán)格進(jìn)行抗滑樁施工過(guò)程資料的整理保存，特別是對(duì)開(kāi)挖地層的性狀描述應(yīng)真實(shí)詳盡， 對(duì)每根抗滑樁應(yīng)整理地質(zhì)柱狀圖并保存影像資料， 如發(fā)現(xiàn)實(shí)際情況與設(shè)計(jì)有較大出入應(yīng)及時(shí)作相應(yīng)調(diào)整。 ③樁身灌注前檢查斷面凈空，鋼筋籠搭接接頭不得設(shè)在土石分界和滑動(dòng)面處，擋板與樁身、頂梁一起澆筑，澆筑時(shí)不間斷一次完成，嚴(yán)格控制澆筑質(zhì)量，尤其是必須加強(qiáng)振搗，樁澆筑后進(jìn)行樁身完整性檢測(cè)。

（3） 第二階樁間坡面采用4m 高C15 片石混凝土掛板支擋，板后回填透水性材料至設(shè)計(jì)刷坡坡面，并通過(guò)出水管道與支撐滲溝連接。

（4） 第一階邊坡前緣修筑6m 高C15 片石混凝土擋墻，在民房處設(shè)置端墻。

施工要點(diǎn)：①基坑開(kāi)挖按照分段跳槽進(jìn)行，開(kāi)挖后進(jìn)行承載力試驗(yàn)，若承載力不足則基底換填級(jí)配碎石。②模板采用鋼模，確保有足夠的剛度和強(qiáng)度，澆筑前涂刷脫模機(jī)，模板應(yīng)設(shè)內(nèi)撐保證墻體厚度。③澆筑用材料需檢驗(yàn)合格才能進(jìn)場(chǎng)，片石以30～60cm 為宜，要均勻鋪開(kāi)，長(zhǎng)面豎放，單塊周圍有10cm 以上砼，片石總量不超過(guò)片石混凝土總量的30%，與模板距離大于15cm。

（5）施工期間注意坡體變形監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置在坡體穩(wěn)定性差或地質(zhì)擾動(dòng)大的部位，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包括深孔位移、樁頂位移、裂縫觀測(cè)、應(yīng)力監(jiān)測(cè)，在雨季加密觀測(cè)，當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件、穩(wěn)定狀態(tài)等出現(xiàn)較大變化時(shí)，應(yīng)校核滑坡治理方案的合理性和可靠性，必要時(shí)調(diào)整和完善設(shè)計(jì)。

4.2 截排水工程

本項(xiàng)目主要截排水措施包括防止外圍地表水進(jìn)入滑坡區(qū)（截水溝）、排除地表水（排水溝、急流槽）、防止地表水下滲（坡面植草灌）、排除地下水（平孔排水、支撐滲溝）。

（1）鑒于滑坡體面積較大，根據(jù)坡體裂縫分布情況，設(shè)置三道環(huán)狀截水溝，中部設(shè)置兩道橫向主溝連接，形成樹(shù)枝狀截水系統(tǒng)。

（2）第一階邊坡設(shè)置排水平孔，長(zhǎng)20m，間距4m，在具體施工過(guò)程中， 可根據(jù)施工揭示地層及含水狀態(tài)等實(shí)際情況調(diào)整孔位、 孔數(shù)和孔深， 以排水孔正常出水率達(dá)50%以上為宜，確保平孔排水工程效果。

（3）邊坡第一階平臺(tái)及改路平臺(tái)設(shè)置排水邊溝，兩側(cè)出口要求與截排水天溝順暢連接。

（4） 第二階邊坡樁間擋板上設(shè)置泄水孔， 間距1m×1m，呈品字形交錯(cuò)布置，孔長(zhǎng)不少于1m，孔內(nèi)設(shè)φ50mm的有孔PVC 管及過(guò)濾土工網(wǎng)。

（5）第三階坡面設(shè)置支撐滲溝，滲溝寬度2m，滲溝內(nèi)填充的片石，應(yīng)從下到上粒徑逐漸變小，溝底平順且坡度不小于1%，滲溝匯集的地下水通過(guò)縱向排水管向急流槽排泄，匯入地表排水系統(tǒng)，坡面及回填透水材料頂采用客土噴播植草灌防護(hù)。

5 后期邊坡穩(wěn)定監(jiān)測(cè)

沈海復(fù)線羅溪互通邊坡水毀治理工程由于施工結(jié)束后需要盡快投入運(yùn)營(yíng)，所以不具備較長(zhǎng)時(shí)間的觀測(cè)期，為保證邊坡運(yùn)營(yíng)安全性， 對(duì)該邊坡進(jìn)行兩年運(yùn)營(yíng)期監(jiān)控量測(cè)工作。 邊坡處治效果監(jiān)測(cè)是檢驗(yàn)邊坡處治設(shè)計(jì)和施工效果、處治后邊坡穩(wěn)定性的重要手段。

對(duì)本項(xiàng)目監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括深層土體位移、水平位移、豎向沉降，監(jiān)測(cè)點(diǎn)，包括9 個(gè)測(cè)設(shè)點(diǎn)，按以下條件布設(shè)：①沿邊坡和滑坡預(yù)計(jì)的滑動(dòng)方向或已滑動(dòng)方向和垂直其滑動(dòng)方向布設(shè)成觀測(cè)線；②在監(jiān)測(cè)的邊坡段和滑坡區(qū)域，在其中部及其兩側(cè)邊緣布設(shè)3 條觀測(cè)線，監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)至滑動(dòng)影響范圍30m 外； ③監(jiān)測(cè)點(diǎn)的間距以30m 為準(zhǔn), 如圖6所示。 中期主滑動(dòng)面4 個(gè)深層土體位移如圖7 所示。

圖6 監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置平面圖

通過(guò)對(duì)羅溪互通水毀邊坡的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)合巡視結(jié)果，在連續(xù)強(qiáng)降雨過(guò)后，滑坡體變成未見(jiàn)明顯發(fā)展，變形趨于收斂，邊坡趨于穩(wěn)定，累計(jì)變化量均未超過(guò)預(yù)警值。

圖7 主滑面深層位移監(jiān)測(cè)圖

6 結(jié)語(yǔ)

一個(gè)滑坡往往是多種因素綜合作用的結(jié)果， 只有通過(guò)對(duì)滑坡成因分析的系統(tǒng)分析，并結(jié)合滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)，確定滑坡體穩(wěn)定狀況和發(fā)展趨勢(shì)，分清主次、因地制宜、靈活運(yùn)用各種防治技術(shù)， 才能制定出合理可行的處理方案； 本項(xiàng)目結(jié)合工程特點(diǎn)采取H 型剛性抗滑樁和截排水相結(jié)合的治理措施， 對(duì)該邊坡持續(xù)兩年的運(yùn)營(yíng)期監(jiān)測(cè)表明坡體已趨于穩(wěn)定，經(jīng)受住多次強(qiáng)降雨的考驗(yàn)，滑坡治理達(dá)到了預(yù)期目的， 為今后同類型滑坡病害治理提供實(shí)例參考。