饒江勇， 侯東波

(湖北省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院股份有限公司，湖北 武漢 430051)

0 引 言

黃石至咸寧高速公路是湖北省武漢城市圈環(huán)線高速公路的南環(huán)，2012年9月其K60+910-K61+050段左側(cè)邊坡發(fā)生滑塌，路基擋土墻發(fā)生破壞，影響該段落的路基施工，坡體在降雨影響后仍有滑移，為防止滑坡進(jìn)一步發(fā)展，需對(duì)坡體進(jìn)行工程防護(hù)處理。本文根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工程地質(zhì)、滑坡發(fā)育情況分析了該滑坡的治理方案。

1 滑坡區(qū)工程地質(zhì)

1.1 地形地貌

K60+910-K61+050段左側(cè)滑坡位于大冶市靈鄉(xiāng)鎮(zhèn)馬橋村，屬于構(gòu)造剝蝕-溶蝕低山丘陵地貌區(qū)，路線沿山體斜坡中下部展布，附近山頂高程224.7 m，自然坡角15-30°，林木茂盛。

1.2 地層巖性

圖1 滑坡典型工程地質(zhì)橫斷面圖

1.3 水文地質(zhì)條件

滑坡區(qū)無(wú)地表水。地下水主要為第四系孔隙水、基巖裂隙水、巖溶裂隙水，水量微弱。主要接受大氣降水的補(bǔ)給，受季節(jié)性變化明顯。

(1)第四系孔隙水：主要由大氣降水補(bǔ)給，向同層位含水層、低洼地帶排泄。

(2)基巖裂隙水：主要賦存于灰?guī)r風(fēng)化層與節(jié)理裂隙中，接受上部地表水下滲和同層位側(cè)向徑流補(bǔ)給，向同層位含水層、下伏基巖裂隙和溶隙排泄。

(3)溶蝕裂隙水：主要賦存于灰?guī)r的溶蝕管道、溶隙中，接受上部地表水下滲和同層位側(cè)向徑流補(bǔ)給，向同層位含水層、下部溶隙排泄。

1.4 不良地質(zhì)

滑坡區(qū)主要不良地質(zhì)為巖溶，多發(fā)育在巖土交界面處，鉆探揭露溶洞高度約0.7～5.4 m，一般為軟塑～可塑狀黏性土充填。

2 滑坡基本特征和穩(wěn)定性分析

2.1 滑坡基本特征

滑坡地處構(gòu)造剝蝕-溶蝕低山丘陵地貌區(qū)，坡體附近山頂高程224.7 m，坡體前緩后陡?；轮芙缜逦?，上窄下寬，在平面上呈“簸箕”形，后緣錯(cuò)落臺(tái)深為2.5～4 m，前緣剪出口位于路基擋墻與路面交界處，主軸方向354°，縱長(zhǎng)約90 m，前緣寬約130 m。估算滑坡體積約4萬(wàn)m3。

根據(jù)鉆探資料，滑體主要為含礫黏性土，平均厚度約7 m，土質(zhì)較黏，具膨脹性。滑坡體上陡坎拉裂縫發(fā)育，規(guī)模較大且連貫的錯(cuò)落臺(tái)從低往高有4處，普遍寬約1 m，深為1.5～2.5 m，具較明顯的牽引式滑坡特征。

2.2 滑坡穩(wěn)定性分析

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)鉆探取室內(nèi)試驗(yàn)成果，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地調(diào)、工程類比及反演計(jì)算分析，確定巖土物理力學(xué)指標(biāo)，見(jiàn)表1。

表1 滑坡體物理力學(xué)參數(shù)建議值

K60+910～K61+050段左側(cè)邊坡失穩(wěn)主要是由于路基開(kāi)挖坡腳引起，據(jù)施工單位介紹并觀察坡體上的多處陡坎，該滑坡有明顯的牽引滑動(dòng)特征，并且多次滑動(dòng)。在降雨過(guò)后，仍能觀察到滑坡前緣擋墻部位有明顯移動(dòng)跡象。這說(shuō)明滑坡仍處于極限平衡狀態(tài)，在施工擾動(dòng)及強(qiáng)降雨條件下，坡體將再次滑動(dòng)。

根據(jù)滑坡基本特征及巖土物理力學(xué)參數(shù)，選取主滑斷面Ⅰ-Ⅰ′剖面(K60+957.4)及輔助斷面Ⅱ-Ⅱ′剖面(K60+986)進(jìn)行穩(wěn)定性分析計(jì)算，根據(jù)《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D30-2015)中路塹邊坡設(shè)計(jì)要求，需考慮以下3種工況條件：

(1)正常工況：天然狀態(tài)下的工況；

(2)非正常工況Ⅰ：暴雨或連續(xù)降雨?duì)顟B(tài)下的工況；

(3)非正常工況Ⅱ：地震等荷載作用狀態(tài)下的工況。

因不穩(wěn)定斜坡區(qū)地震動(dòng)峰值加速度0.05g，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.35s，相當(dāng)于原地震基本烈度Ⅵ度區(qū)，故不對(duì)工況3進(jìn)行計(jì)算。分別對(duì)兩條剖面分別進(jìn)行穩(wěn)定性分析，穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 各剖面穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果

根據(jù)工程地質(zhì)分析及穩(wěn)定性計(jì)算，該坡體在天然狀態(tài)下基本穩(wěn)定，在暴雨?duì)顟B(tài)下處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，均低于《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D30-2015)中的安全系數(shù)要求，需采取工程防護(hù)措施進(jìn)行治理。

2.3 剩余下滑力計(jì)算

按照《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D30-2015)中路塹邊坡設(shè)計(jì)要求，對(duì)本次計(jì)算正常工況條件下采用1.25的設(shè)計(jì)安全系數(shù)，非正常工況Ⅰ下采用1.15的設(shè)計(jì)安全系數(shù)，剩余下滑力計(jì)算結(jié)果如圖2、圖3所示。

圖2 主滑斷面Ⅰ-Ⅰ′剖面剩余下滑力曲線圖

圖3 輔助斷面Ⅱ-Ⅱ′剖面剩余下滑力曲線圖

3 治理方案

該滑坡治理應(yīng)確保路基安全和邊坡后穩(wěn)定，特別是在暴雨或連續(xù)降雨情況下，能維持邊坡的穩(wěn)定性。根據(jù)工程類比和穩(wěn)定性分析，選取抗滑樁+清方平臺(tái)的綜合治理方案。

3.1 前期堵縫、截排水工程

抗滑樁施工前，對(duì)坡體裂縫用黏土進(jìn)行封堵并覆蓋塑料膜，并在滑坡錯(cuò)落臺(tái)上方施作截水溝，防止雨水下滲。

3.2 抗滑樁工程

在路基一級(jí)邊坡平臺(tái)處設(shè)置一排抗滑樁。滑坡推力沿主滑斷面Ⅰ-Ⅰ′剖面為900 kN，與水平面夾角12.8°；沿輔助斷面Ⅱ-Ⅱ′剖面為730 kN，與水平面夾角4.5°。

根據(jù)剖面情況及推力計(jì)算成果，抗滑樁分兩部分布置。編號(hào)KHZ1～KHZ8采取1.5 m×2 mⅠ型樁，間距6 m，樁長(zhǎng)13 m，嵌固段5 m；編號(hào)KHZ9～KHZ18采取1.7 m×2.3 mⅡ型樁，間距6 m，樁長(zhǎng)23 m，嵌固段8 m?？够瑯吨g設(shè)置橫系梁。

3.3 坡體修復(fù)工程

抗滑樁施工后，對(duì)坡面進(jìn)行修復(fù)，共設(shè)有五級(jí)邊坡，其中第一、二級(jí)坡按照原設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修復(fù)；第三、四、五級(jí)坡依據(jù)現(xiàn)有坡形進(jìn)行修整，修整后進(jìn)行噴播植草，各邊坡平臺(tái)設(shè)排水溝以便坡面排水。

抗滑樁治理方案平面布置如圖4所示。

圖4 滑坡抗滑樁治理方案平面圖

4 結(jié)束語(yǔ)

黃咸高速公路現(xiàn)已通車。本文根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)調(diào)繪、勘探試驗(yàn)成果及穩(wěn)定性分析，確定了滑坡的治理方案，為同類型的工程實(shí)踐提供了借鑒。