劉情，羅俐，王紅運(yùn)，寧超，張揚(yáng)揚(yáng)

（中國建筑一局（集團(tuán)）有限公司，北京 100071）

隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國的公路、鐵路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)逐漸走向山區(qū)，而山區(qū)的復(fù)雜多樣地形對于基礎(chǔ)設(shè)施的施工是一項(xiàng)挑戰(zhàn)，特別是在泥石流堆積體段路基施工是我們一直在突破的課題。

本文以云南華麗高速路基穿越泥石流堆積體的施工為工程依托。先綜合分析路基施工區(qū)域的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)等資料，全面了解路基段的地質(zhì)情況及泥石流堆積體的滑移反向。接著對路基進(jìn)行地質(zhì)鉆孔并取芯，進(jìn)一步確定泥石流堆積體的地質(zhì)情況，然后對泥石流堆積體滑移方向進(jìn)行深層-水平位移進(jìn)行監(jiān)測，從而得出其滑移的相關(guān)參數(shù)及滑移的具體方向，同時(shí)對該地區(qū)進(jìn)行沉降觀測，得出沉降速率，結(jié)合得到的土層體參數(shù)，利用巖土力學(xué)和泥石流動力學(xué)中的力學(xué)公式近似計(jì)算出極限動力，按照相關(guān)規(guī)范及動荷載及及抗滑樁靜荷載的抵抗能力，從而確定抗滑樁的位置及結(jié)構(gòu)形式。最后通過專業(yè)理正軟件進(jìn)行模擬驗(yàn)算，并在施工完成后，對區(qū)域內(nèi)沉降觀測點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測，確保其路基施工的穩(wěn)定性及安全性。

1 泥石流堆積體滑移的條件及危害

路基在泥石流堆積體段施工，對于地質(zhì)及水文情況復(fù)雜的地段，施工時(shí)易造成邊坡失穩(wěn)，形成工程滑坡。而產(chǎn)生滑坡的基本條件是泥石流堆積體前有滑動空間和切割面。易發(fā)生在中國西南丘陵山區(qū)，其最基本的地形地貌特征就是山體眾多，山勢陡峭，土壤結(jié)構(gòu)疏松，易積水，溝谷河流遍布于山體之中。

而泥石流是一種十分嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害，它嚴(yán)重的威脅著國家及人民的財(cái)產(chǎn)、生命安全，對路基等工程施工存在嚴(yán)重的威脅，易造成滑塌、坍塌，開裂等嚴(yán)重的事故，如何確保泥石流堆積體的整體穩(wěn)定性，對其工程施工前的全面監(jiān)測的精準(zhǔn)性是前提條件，也是關(guān)鍵所在。

2 工程背景

路基工程為一小段路基，起止點(diǎn)樁號為 K46+834 ～K47+020，長186m，穿越泥石流堆積體中部段，東側(cè)連接灰坡特大橋，西側(cè)連接一座特大橋。

泥石流堆積體東側(cè)發(fā)育一條河流沖溝，山體坡度較緩，呈15 ～25°，坡面有厚度較多的殘坡積粉質(zhì)黏土、碎石層，為上部山體風(fēng)化剝蝕堆積形成，松散堆積物厚度較大，多為含砂、粉土的塊石、碎石、角礫和漂石，堆積體沿路基施工路線寬350m，長500m，厚度為21 ～31.2m，體積約為4.73×106m。

泥石流堆積區(qū)降水呈現(xiàn)冬春干旱、夏秋多雨，年降雨量達(dá)到1000 毫米以上，多雨季節(jié)為7 ～10 月份。雨季季節(jié)時(shí)，路基東側(cè)沖溝洪水流量較大，沖刷著泥石流堆積體底部。

3 滑移泥石流堆積體的探測

通過現(xiàn)場踏勘了解泥石流滑坡體現(xiàn)場表層地下水情況及取樣研究表層土質(zhì)情況，然后利用地質(zhì)鉆孔充分了解泥石流堆積體的整體地質(zhì)分布構(gòu)造情況，并通過取芯實(shí)驗(yàn)得到土層地質(zhì)的部分力學(xué)參數(shù)。過程中布設(shè)水平—位移觀測點(diǎn)，利用深層水平—位移探測了解泥石流堆積體滑移情況，設(shè)置沉降觀測點(diǎn)，了解各區(qū)域泥石流堆積體沉降特點(diǎn)，在施工過程中泥石流堆積體出現(xiàn)局部開裂現(xiàn)場，我們對其進(jìn)行觀測，了解其裂縫變化曲線。

3.1 地質(zhì)鉆孔

利用原有地勘設(shè)計(jì)地質(zhì)鉆孔和橋梁Y50-1 人工挖孔樁地質(zhì)設(shè)計(jì)圖的地層分布圖，為了確保地質(zhì)構(gòu)造的準(zhǔn)確性，在其中間補(bǔ)充地質(zhì)鉆孔，探明泥石流堆積體的具體巖層情況。

通過地質(zhì)鉆孔取芯得出泥石流堆積體的基巖深度及不穩(wěn)定土層的厚度，然后結(jié)合基巖深度利用三角函數(shù)近似計(jì)算出泥石流堆積體滑動面與水平面滑移平均角度，即近似接近實(shí)際泥石流滑動角度。

地質(zhì)鉆孔所取得的樣本通過實(shí)驗(yàn)對比得出不穩(wěn)定堆積體土層其為粉質(zhì)黏土，現(xiàn)對其不同深度取樣，因其地區(qū)年降雨量較多，溫度相差不大，故要研究其粉質(zhì)黏土粘聚力及內(nèi)摩擦角的大小是否受含水率的影響。通過實(shí)驗(yàn)得出粉質(zhì)黏土伴隨著含水量不斷增大，粘聚力和內(nèi)摩擦角不斷下降，當(dāng)達(dá)到飽和含水率時(shí)，相對原狀土層粘聚力和內(nèi)摩擦角下降了50%-60%。

3.2 巖體深層水平位移（測斜孔）監(jiān)測

測斜儀的工作原理是測量測斜管軸線與鉛垂線之間的夾角變化量，從而計(jì)算出土層各點(diǎn)的水平位移大小。通常在壩內(nèi)埋設(shè)一垂直并互成90°四個(gè)導(dǎo)槽的管子，當(dāng)管子受力發(fā)生變形時(shí)，將測斜儀探頭放入測斜管導(dǎo)槽內(nèi)，逐段（50cm 一個(gè)測點(diǎn)）量測變形后管子的軸線與垂直線之間的夾角sinθi，并按增量?di，即?di=Lsinθi。

對泥石流堆積體深層-水平位移監(jiān)測過程為：在泥石流堆積體滑移區(qū)域設(shè)置3 組滑移探測孔，其測孔深度依據(jù)區(qū)域基巖深度分別確定

（1）鉆孔，要求：定位準(zhǔn)確；傾斜度小于1 度；鉆孔直徑與測斜管匹配(比測斜管略大)。保證孔位不塌，可采用泥漿鉆孔。

（2）下管，采用完好無破損的測斜管。底部安裝底座后用密封膠進(jìn)行密封，以防泥漿進(jìn)入。用經(jīng)緯儀確定好導(dǎo)向槽的方向，逐節(jié)或幾節(jié)(預(yù)先接好，接頭處用密封膠進(jìn)行密封)下管。當(dāng)孔內(nèi)水位較高，對管造成較大浮力時(shí)可向管內(nèi)注入清水且適當(dāng)施加靜壓力，但不可將測斜管壓彎。

（3）孔壁回填，采用細(xì)砂回填或自然塌孔消除孔壁空隙，也可采用泥漿灌注，要求回填土要密實(shí)。

（4）孔口設(shè)置與記錄。包括測量測斜管頂端高程，安裝保護(hù)蓋，測斜管四周砌好保護(hù)墩，并做好標(biāo)記。記錄應(yīng)含工程名稱、測孔編號、孔深、孔口坐標(biāo)、高程、埋設(shè)日期、人員及該點(diǎn)的鉆孔地質(zhì)情況等。

3.3 沉降位移觀測

在路基及施工便道開挖的過程中，滑移泥石流堆積區(qū)出現(xiàn)一條長裂縫，裂縫穿過施工工便道，我們在便道及裂縫區(qū)域設(shè)置12 個(gè)沉降觀測點(diǎn)，在擋墻及生活區(qū)設(shè)置5 個(gè)沉降位移觀測點(diǎn)，使用全站儀對觀測點(diǎn)進(jìn)行定期觀測。

使用全站儀對已設(shè)置觀測點(diǎn)進(jìn)行定期監(jiān)測，直到觀測點(diǎn)與原始值差值達(dá)到最大，沉降及水平位移的變化值在全站儀允許測量誤差范圍之內(nèi)，同時(shí)對裂縫的寬度進(jìn)行取多點(diǎn)測量，求取其平均寬度，將所測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，從而得出水平位移累計(jì)值及沉降累計(jì)值得曲線圖如圖1、圖2 所示。

根據(jù)圖1 和圖2 我們可以得出泥石流堆積區(qū)沉降及位移在第6 次測量之后，其累計(jì)差值基本保持不變，表明目標(biāo)區(qū)域沉降及位移趨于穩(wěn)定，裂縫寬度也在隨著時(shí)間的推移逐漸達(dá)到最大寬度，而裂縫最大寬度與區(qū)域內(nèi)位移最大值基本接近。我們可以確定在施工部分工程后，區(qū)域泥石流在發(fā)生一定的沉降及位移后逐步走向穩(wěn)定。

圖1 沉降位移累計(jì)值曲線圖

圖2 裂縫寬度累計(jì)值曲線圖

4 滑移泥石流堆積體防護(hù)處理

4.1 泥石流滑坡體路基施工段防護(hù)結(jié)構(gòu)處理

本段路基工程穿過的泥石流堆積體為大型泥石流堆積體，我們通過多種探測方法探明其地質(zhì)性質(zhì)及滑動結(jié)構(gòu)形式，綜合大型滑坡體的治理方法，采用多種方法對其進(jìn)行治理。治理方式分為兩部分治理，為路基上方及路基下方。路基上方采用路塹墻和錨索框格梁結(jié)合的形式對路基泥石流堆積體上層土層進(jìn)行力學(xué)加固，使其保持力學(xué)穩(wěn)定性；路基下層采用方形抗滑樁加懸臂端及圓形抗滑樁的形式進(jìn)行治理，加固其力學(xué)穩(wěn)定性質(zhì)。

4.2 路基工程排水處理

因泥石流區(qū)域內(nèi)年降雨量豐富，其路基施工需設(shè)置完善的排水系統(tǒng)，排水系統(tǒng)分為路基上層錨索框格梁上方設(shè)置天溝，中間設(shè)置急流槽，急流槽連接截水溝，所有水溝將水流引入泥石流堆積體旁側(cè)山谷沖溝內(nèi)，在路基邊緣與路塹墻交界處設(shè)置邊溝，路基底層設(shè)置盲溝滲水系統(tǒng)，邊側(cè)設(shè)置邊溝，用于排出及聚集地下空隙水、裂隙水，以及地表滲水，降低因地下滲水而造成的路基及路塹墻的不均勻沉降。

旁側(cè)溝谷內(nèi)雨季洪水較大，因此在直徑2.2 圓形抗滑樁上方設(shè)置3 米高的冠梁，主要作用是阻擋沖溝內(nèi)洪水對泥石流滑坡體底部的沖刷及表層泥石流堆積體的土加石的滑動，從而避免滑坡體從底部沖空導(dǎo)致滑坡體滑動，影響橋墩墩柱的安全及當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的生命、財(cái)產(chǎn)安全。

5 結(jié)語

通過以上數(shù)據(jù)及內(nèi)容的分析研究，得出路基在泥石流滑坡體段施工，在設(shè)計(jì)無法滿足實(shí)際現(xiàn)場施工的情況上，需要對泥石流堆積體使用多種探測手段進(jìn)行探測，從而確定泥石流滑坡體滑動坡面、地質(zhì)條件、水文地質(zhì)等影響滑坡體滑動的因素。針對滑坡體的形態(tài)特征，選用適用且經(jīng)濟(jì)的防護(hù)結(jié)構(gòu)對滑坡體進(jìn)行處理，采取一定的措施減少及降低影響因素對滑坡體滑動的影響。