蔣小權(quán)，劉光彬

(廣西交通設(shè)計集團有限公司，廣西 南寧 530029)

0 引言

河池至百色高速公路隘洞互通A-B匝道左側(cè)邊坡屬中低山碎屑巖斜坡，路基設(shè)計高程約為340 m。A-B匝道左側(cè)路基最大挖方高度約為55 m，原設(shè)計分6級開挖，每級高度為10.0 m，其中第一至第三級邊坡坡比為為1∶1，采用9 m長的錨桿框架梁防護，第三級邊坡頂部平臺建造有約為2 m寬的發(fā)電站輸水混凝土明渠，第四至第六級邊坡坡比為1∶1.25，坡面采用植草防護。

本文以河池至百色高速公路隘洞互通A-B匝道左側(cè)古滑坡為例，通過野外地質(zhì)調(diào)查、鉆探及監(jiān)測，結(jié)合古滑坡的判定及識別標志，判定該邊坡為深層牽引式巨型古滑坡，并通過方案比選研究選定經(jīng)濟合理的處治方案。

1 滑坡工程地質(zhì)條件

1.1 地形地貌

滑坡區(qū)屬構(gòu)造剝蝕低山地貌，高程在343～622 m，整體上呈現(xiàn)出上陡下緩的地形外觀特征，山脊走向為北西向。建設(shè)期間人類工程活動對坡體的改造明顯，隘洞互通A-B匝道路基以路塹方式從坡體前緣通過，將坡體前緣的山嘴挖除，在坡體前緣形成山坡坡角約為45°的6級陡坡，將整個坡體從上陡下緩的地貌特征改造成坡體后緣陡、中間較平緩、前緣較陡的上陡中緩下陡的地貌特征。

1.2 地層巖性

根據(jù)地質(zhì)調(diào)查、鉆探揭示及室內(nèi)土工試驗結(jié)果，場地內(nèi)地層主要由古滑坡堆積體(Qdel)、三疊系中統(tǒng)百蓬組巖層組成，現(xiàn)分述如下：

1.2.1 古滑坡堆積層(Qdel)

古滑坡堆積層其成分不均一，自上而下由粉質(zhì)黏土混碎石、強風化粉砂巖、中風化粉砂巖、粉砂巖泥化層等組成。

1.2.2 三疊系中統(tǒng)百蓬組(T2b)

該地層為中風化粉砂巖，灰色，粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，中厚層構(gòu)造，屬較堅硬巖，節(jié)理裂隙稍發(fā)育，巖體較完整，巖芯多呈中、長柱狀，局部為碎塊狀，綜合判定巖體基本質(zhì)量等級劃分為Ⅲ級巖體。

1.3 地質(zhì)構(gòu)造

勘察區(qū)位于隘洞向斜的東側(cè)，未發(fā)現(xiàn)斷層通過。根據(jù)地質(zhì)調(diào)繪成果，勘察區(qū)巖體產(chǎn)狀及結(jié)構(gòu)面分區(qū)統(tǒng)計表如表1所示。

表1 巖體產(chǎn)狀及結(jié)構(gòu)面分區(qū)統(tǒng)計表

2 古滑坡的判定與識別

2.1 從地質(zhì)環(huán)境上判定

通過地質(zhì)調(diào)繪發(fā)現(xiàn)，滑坡總體呈現(xiàn)出上陡下緩的地形外觀，滑坡堆積區(qū)兩側(cè)發(fā)育2條剪切裂縫擴張形成的沖溝，兩側(cè)沖溝與坡體近似平行并逐漸向坡后延伸形成雙溝同源的微地貌特征。同時，在調(diào)查過程中分別對滑坡區(qū)的前緣、中部以及滑坡區(qū)以外地層的巖層產(chǎn)狀分別進行量測(量測結(jié)果見表1)。通過對5處巖層產(chǎn)狀的對比分析發(fā)現(xiàn)，滑坡前緣的巖層傾角小于滑坡中部的巖層傾角并小于滑坡區(qū)外地層的巖層傾角。由此可知，滑坡區(qū)曾經(jīng)遭受過重力搬運作用[1-2]。

2.2 從滑坡歷史變形特征上判定

通過地質(zhì)調(diào)繪發(fā)現(xiàn)，在滑坡堆積區(qū)由于滑坡在不同地質(zhì)時期發(fā)生滑動后在坡體上形成多條裂縫，而這些裂縫在后期雨水侵蝕、沖刷作用下形成3條張拉凹槽。同時，滑坡體在不同時期滑坡后在坡體上形成三處滑坡緩坡平臺。這些多梯級拉張凹槽和滑坡平臺都是古滑坡的主要地貌特征。

2.3 從現(xiàn)場鉆探和監(jiān)測數(shù)據(jù)上判定

在勘察過程中沿滑坡體的主滑方向布置了一條勘察剖面，通過鉆探成果顯示，在滑坡體粉砂巖風化層中，規(guī)律性地分布多段泥化層，并且通過鉆孔深層水平位移監(jiān)測成果顯示，鉆孔中的泥化層與鉆孔深層水平位移監(jiān)測成果顯示的變形位置基本吻合。由此判定粉砂巖風化層中的泥化層為古滑坡的滑動帶。(見圖1)

圖1 ZK5監(jiān)測曲線圖

3 古滑坡變形機制分析

勘察區(qū)古滑坡在久遠年代發(fā)生多次滑動，滑坡區(qū)每當遭受強降雨等不利因素的影響，都會促使古滑坡的復活，因此該滑坡一直處于間歇性的滑動狀態(tài)[3]。古滑坡經(jīng)過長期的蠕動變形和侵蝕作用，形成了上陡下緩的地貌單元，已趨于穩(wěn)定狀態(tài)[4-5]?；露逊e體厚度較大，且由于粉砂巖在風化過程中，風化不均勻，局部產(chǎn)生泥化層等，使得其成分不一，結(jié)構(gòu)性質(zhì)差異大，致使滑坡沿著軟弱帶滑動，且滑坡兩側(cè)位置發(fā)育有兩條剪切裂縫形成的沖溝。

在修建高速公路期間，開挖滑坡前緣坡體，使得滑坡前緣的抗滑力降低，促使古滑坡復活滑動，并在山坡后緣出現(xiàn)弧形張拉裂縫，對匝道路塹邊坡采用格梁錨索進行加固處治后，坡面得以加固。同時依靠邊坡自穩(wěn)能力，短期內(nèi)使得邊坡滑動變形得到一定控制，暫時處于穩(wěn)定狀態(tài)。但是錨索的長度未穿過古滑面，未對古滑面起到錨固效果，直至2019-07-06遭受史上罕見的暴雨襲擊，使得土體強度進一步惡化，變形逐步累積，滑面逐步加深，致使錨索失效，最終形成整體性的滑坡變形破壞。

4 滑坡規(guī)模及類型判定

古滑坡體整體輪廓明顯，在平面上呈現(xiàn)出較為明顯的長舌狀特征，滑動方向302°與高速公路走向呈大角度相交。古滑坡面積約為88 000 m2，新近滑坡區(qū)域的面積約為63 000 m2，滑面埋深10～46.7 m，滑動土體均厚約為28 m，估算現(xiàn)狀條件下古滑坡已發(fā)生滑動的新近滑坡方量約為(176×104) m3。

同時，在坡面上形成多級錯臺和坡面張拉裂縫，說明本次新近滑坡的滑動是一個牽引式的滑坡。但根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，監(jiān)測孔孔口位移均大于滑面處的位移，這說明滑坡體內(nèi)部發(fā)生了自上而下的推移。由此判定整個滑坡就形成了一個由牽引式引發(fā)而后又轉(zhuǎn)換成一個推移式滑坡的復合型滑坡。

5 滑坡處治措施比選

通過現(xiàn)場地質(zhì)調(diào)繪，該段邊坡坡體主要由第四系坡殘積粉質(zhì)黏土混碎石、強風化粉砂巖及中風化粉砂巖構(gòu)成。根據(jù)本滑坡的特點，提出以下幾種處治方案的設(shè)想：(1)適當放坡+錨固方案；(2)明洞與抗滑明洞方案；(3)抗滑樁+錨固方案；(4)抗滑樁+加筋土柔性反壓方案；(5)錨筋樁+加筋土柔性反壓方案。

5.1 方案初選

5.1.1 適當放坡+錨固方案

(1)現(xiàn)狀坡度已經(jīng)很緩，坡度約為19°，適當放坡不僅會產(chǎn)生新的臨空面，而且會降低滑坡前緣的下滑力。

(2)滑坡體厚度較大，在ZK2處厚度就有28 m，如在ZK2處施工錨索時，自由段的長度約為50 m，因此錨固體長度要求很長。

(3)該邊坡建設(shè)期就是放坡+格構(gòu)錨索(錨桿)的方案，建設(shè)過程中已出現(xiàn)滑坡，滑坡后繼續(xù)放緩坡+錨索處置，而后續(xù)又出現(xiàn)新的滑坡。因此適當放坡+坡面錨固方案在該滑坡中不適用。

5.1.2 明洞與抗滑明洞方案

常規(guī)明洞主要是靠山側(cè)設(shè)置的支擋結(jié)構(gòu)平衡滑坡的下滑力，并且明洞結(jié)構(gòu)體在滑坡的下滑力的作用下，抗滑穩(wěn)定性差。

抗滑明洞方案是抗滑樁與明洞形成一個整體，其整體性較好，這樣就可以通過抗滑樁來承受滑坡的推力，并將部分滑坡推力分配給明洞結(jié)構(gòu)，通過抗滑樁和明洞結(jié)構(gòu)共同受力抵抗滑坡的下滑力。同時，可以在明洞和抗滑明洞上部進行填土反壓，平衡掉一部分滑坡推力，從而減小滑坡治理的工程量。因此，有支擋結(jié)構(gòu)的抗滑明洞方案是可行的。

5.1.3 抗滑樁+錨固方案

利用抗滑樁對整個滑坡體進行強支擋，控制整個滑坡的穩(wěn)定性。錨固的方案可以處治越頂?shù)膯栴}，但是錨固體的長度與前面所述的一樣，也需要很長。該方案在本滑坡中不適用。

5.1.4 抗滑樁+加筋土柔性反壓方案

利用抗滑樁對整個滑坡體進行強支擋?？刂普麄€滑坡的穩(wěn)定性。在強支擋結(jié)構(gòu)上部采用加筋土反壓，既可以提高滑坡前緣的抗滑力，也可以用來防止支擋結(jié)構(gòu)上部土體發(fā)生越頂破壞，因此該方案可行。

5.1.5 錨筋樁+加筋土柔性反壓方案

利用錨筋樁支擋結(jié)構(gòu)對整個滑坡體進行強支擋，控制整個滑坡的穩(wěn)定性，同時在錨筋樁頂部以上坡體中滑坡阻滑段采用加筋土進行堆載壓重，以提高阻滑段的抗滑力，并防止樁頂以上邊坡發(fā)生越頂破壞，因此該方案可行。

5.1.6 方案初選對比結(jié)果

綜合對比上述五種分案，結(jié)合本滑坡的地質(zhì)特征，初選的處置措施為：抗滑樁+明洞方案、抗滑樁+加筋土柔性反壓方案、錨筋樁+加筋土柔性反壓方案。

5.2 設(shè)計方案的詳細比選

5.2.1 抗滑樁+明洞方案(簡稱抗滑明洞方案)

在匝道路塹邊坡底部設(shè)置一排抗滑樁，對滑坡體進行支擋，同時在匝道滑坡區(qū)域設(shè)置橫撐使抗滑樁與明洞連接為整體。這樣使抗滑樁與明洞相結(jié)合，充分利用明洞進行樁間傳力，可以對滑坡起到較好的支擋作用。而且，該方案還可以利用明洞頂部的覆土平臺，將滑坡滑塌下來的堆積體置于明洞頂部，以避免對被保護道路的影響，取得較好的處治效果。經(jīng)測算該處治方案費用為3 365.3萬元。

5.2.2 抗滑樁+加筋土柔性反壓方案(簡稱抗滑樁方案)

在匝道路塹邊坡底部設(shè)置兩排抗滑樁，樁徑按1.8 m考慮，樁中心間距為4.5 m。第一排抗滑樁布置于原一級邊坡底部位置，第二排抗滑樁布置于原一級邊坡中部位置，樁長約為24 m，每排布置24根抗滑樁。同時，在抗滑樁頂部以上坡體中滑坡阻滑段按1∶1.2坡比采用加筋土進行堆載壓重，以提高阻滑段的抗滑力，并防止樁頂以上邊坡發(fā)生越頂破壞。經(jīng)測算該處治方案費用為2 505.5萬元。

5.2.3 錨筋樁+加筋土柔性反壓方案(簡稱錨筋樁方案)

利用錨筋樁進行支擋，在原一級邊坡區(qū)域設(shè)置錨筋樁平臺，在滑坡核心變形區(qū)60 m寬度內(nèi)布置8排錨筋樁，滑坡兩側(cè)非核心變形區(qū)50 m寬度內(nèi)布置7排錨筋樁，錨筋樁呈(1.5×1.5) m正方形布設(shè)，樁長35 m，樁頂設(shè)置40 cm厚的鋼筋混凝土面板系梁將錨筋樁連為整體。同時，在錨筋樁頂部以上坡體中滑坡阻滑段按1∶1.2坡比采用加筋土進行堆載壓重，以提高阻滑段的抗滑力，并防止樁頂以上邊坡發(fā)生越頂破壞。經(jīng)測算該處治方案費用為2 568.4萬元。

5.2.4 設(shè)計方案的最終比選

三種方案的比選結(jié)果為：(1)三種方案均具備防護強度高、支護效果好、工程可靠性高的特點；(2)從工程造價估算看，抗滑樁方案的經(jīng)濟效果十分明顯；(3)從工程可行性方面進行比較，抗滑明洞方案施工工序和工藝較為復雜，需要封閉匝道，對匝道通行的影響較大；(4)從工程質(zhì)量控制上來講，抗滑樁方案樁基施工質(zhì)量易受滑坡推力的影響而存在缺陷；(5)錨筋樁方案樁體集束鋼筋體積小，不需要過多的加工場地，施工便捷，施工周期較短，并且成樁質(zhì)量不受滑坡推力的影響。

經(jīng)過上述的對比后可知，抗滑樁方案建安費相對較低，處治效果好，建議優(yōu)先選用抗滑樁(抗滑樁+加筋土柔性反壓)方案。

6 結(jié)語

本文通過詳細勘查，結(jié)合滑坡監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析后，得出下列結(jié)論：

(1)本滑坡具備典型的雙溝同源、多梯級張拉凹槽和滑坡平臺等古滑坡的主要地貌特征。在滑坡區(qū)域有規(guī)律地分布多段泥化層，且與深層位移監(jiān)測變形位置基本一致，說明這些泥化層為古滑坡的滑動面。

(2)整個古滑坡屬深層牽引式巨型滑坡，本次新近滑坡是屬于一個由牽引式引發(fā)而后又轉(zhuǎn)換成一個推移式滑坡的復合型滑坡。

(3)經(jīng)過處治方案初選后，考慮采用抗滑樁+明洞方案、抗滑樁+加筋土柔性反壓方案、錨筋樁+加筋土柔性反壓方案等三種方案進行詳細設(shè)計方案的比選。

(4)經(jīng)過三種方案的技術(shù)復雜程度、工期、建安費等方面的比較后，優(yōu)先選用抗滑樁+加筋土柔性反壓方案對該古滑坡進行處治。