張興輝

中交第二公路工程局有限公司，陜西 西安 710000

1 高邊坡滑坡監(jiān)測(cè)與防治關(guān)鍵技術(shù)

1.1 TLS技術(shù)

TLS技術(shù)是地面三維激光掃描（Terrestrial 3D Laser Scanning）技術(shù)的簡(jiǎn)稱(chēng)，屬于一種遙測(cè)檢測(cè)技術(shù)。儀器自身向旋轉(zhuǎn)式鏡頭中心進(jìn)行激光束的發(fā)射，經(jīng)快速且有序旋轉(zhuǎn)，鏡頭將激光掃過(guò)被測(cè)區(qū)域，當(dāng)與物體接觸時(shí)，光束會(huì)在第一時(shí)間向掃描儀反射，此時(shí)，內(nèi)部微電腦會(huì)對(duì)光束飛行時(shí)間進(jìn)行計(jì)算，以此確定激光光斑與掃描儀之間距離的長(zhǎng)短。結(jié)合測(cè)量到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，作業(yè)人員可以掌握公路高邊坡滑坡的實(shí)際情況，TLS技術(shù)為公路搶通工作的開(kāi)展提供輔助，方便作業(yè)人員快速而又有效地將由于高邊坡滑坡問(wèn)題引起的公路阻斷狀況解決，恢復(fù)正常通行。

1.2 控制爆破技術(shù)

高邊坡滑坡防治工程經(jīng)常會(huì)用到控制爆破技術(shù)，以為滑坡防治作業(yè)的安全性提供保證?？刂票萍夹g(shù)在高邊坡滑坡防治中主要有以下兩個(gè)方面的應(yīng)用：（1）應(yīng)用于排水工程。高邊坡滑坡問(wèn)題多在雨季發(fā)生，尤其是暴雨或長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)性降雨的天氣下發(fā)生的頻率很高，通過(guò)排水洞的設(shè)置對(duì)地下水進(jìn)行攔截，可以達(dá)到控制地下水位的目的，提高滑坡的穩(wěn)定性。在排水洞的施工過(guò)程中，采用控制爆破技術(shù)可顯著提高施工效率，盡可能地降低成本支出。具體應(yīng)用時(shí)，應(yīng)做好滑坡體前緣壓腳工作，通過(guò)設(shè)置集水溝排出地表水，另外還需科學(xué)設(shè)置排水洞，開(kāi)展臺(tái)階施工，采用在排水洞周邊預(yù)留減震孔的方式，在上下掏槽爆破技術(shù)的支持下，為排水洞順利施工提供保證。（2）應(yīng)用于削坡減載。若坡體地形比較陡峭，組成滑體的巖土體硬度又比較大，可通過(guò)在滑坡中上部主滑段采用控制爆破技術(shù)實(shí)施削坡減載，從而優(yōu)化滑坡抗滑性能。

2 工程概況

此次高邊坡滑坡防治區(qū)域?yàn)樵颇险淹ㄖ了拇?lè)山高速公路串絲至佛耳巖段，串絲互通ZK1+700～ZK1+944.6段、E匝道EK0+330～EK0+489.6段位于串絲支溝西岸，邊坡原設(shè)計(jì)ZK1+800～ZK1+900段為深挖路基，左側(cè)共設(shè)5級(jí)坡，最大邊坡高度約35m，位于ZK1+880處。

自2018年10月16日至2019年4月13日，昭樂(lè)高速公路施工第一標(biāo)段串絲樞紐互通ZK1+800～ZK1+885段第二級(jí)平臺(tái)抗滑樁發(fā)生較大位移變形，通過(guò)應(yīng)用TLS技術(shù)，監(jiān)測(cè)到最大位移達(dá)2566mm，距離設(shè)計(jì)中線約140m處出現(xiàn)沉降及裂縫，裂縫寬度為0.5～2.0m，沉降量為0.3～1.5m，擬采取相應(yīng)措施進(jìn)行滑坡防治。

3 滑坡原因界定

該段坡體所依附的自然山體呈相對(duì)凹槽狀，主長(zhǎng)度約700m，坡面匯水面積較大，坡頂已施工的截水溝等排水設(shè)施已被全部沖毀，加之9月、10月連綿細(xì)雨，雨水全部滲入土體，土體呈飽和狀。樁背承受的下滑推力增加，樁體發(fā)生傾斜變形，開(kāi)挖邊坡體隨之發(fā)生變形，坡頂出現(xiàn)張拉裂縫。下伏基巖界面為凹槽狀，兩側(cè)基巖埋深淺，中間埋深大，中間覆蓋層厚且易匯聚地下水，因此中間段下滑力要遠(yuǎn)大于兩側(cè)，最終造成中間段抗滑樁變形量遠(yuǎn)大于兩側(cè)抗滑樁。

4 高邊坡滑坡防治方案

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，依據(jù)分段處治的原則，分為ZK1+700～ZK1+944.6段、E匝道EK0+330～EK0+489.6段，分別給出處治方案。因篇幅所限，此處以ZK1+700～ZK1+944.6段為例，給出具體的滑坡處治方案。

4.1 防護(hù)方案

（1）一級(jí)邊坡防護(hù)方案。①原一級(jí)邊坡路塹擋墻4m調(diào)整為5m，擋墻上施作錨索框格梁；②錨索框格梁布設(shè)2排6束錨索，第1排距離地面0.5m，第2排距離第1排錨索2.5m，錨索長(zhǎng)度均為35m，施作角度均為25°，鉆孔入巖層不小于12m，錨固端長(zhǎng)度不小于10m，張拉應(yīng)力為720kN；③格梁尺寸縱橫梁均采用50cm×50cm。

（2）二級(jí)邊坡防護(hù)方案。①二級(jí)邊坡高度調(diào)整為10m，邊坡坡率調(diào)整為1∶0.75；②二級(jí)邊坡坡面將錨桿防護(hù)調(diào)整為錨索框格梁植草防護(hù)，錨索框格梁布設(shè)5排4束錨索，錨索縱向間距2.5m，錨索長(zhǎng)度均為35m，施作角度均為25°，鉆孔入巖層不小于12m，錨固端長(zhǎng)度不小于10m，張拉應(yīng)力為520kN；③二級(jí)平臺(tái)寬度仍保證為7m。

（3）三級(jí)原設(shè)計(jì)抗滑樁錨索防護(hù)方案調(diào)整。①由于一級(jí)擋墻加高、二級(jí)邊坡加高，3級(jí)抗滑樁外露高度調(diào)整為5～7m；②ZK1+740～ZK1+800段、ZK1+900～ZK1+945段三級(jí)邊坡抗滑樁外露高度為5m，布設(shè)2排4孔4束錨索，1排2孔6束錨索，鉆孔入巖層不小于12m，錨固端長(zhǎng)度不小于10m，4束錨索張拉應(yīng)力為520kN，6束錨索張拉應(yīng)力為720kN；③ZK1+800～ZK1+900段三級(jí)邊坡抗滑樁外露高度為7m，布設(shè)3排6孔4束錨索，1排2孔6束錨索，鉆孔入巖層不小于12m，錨固端長(zhǎng)度不小于10m，4束錨索張拉應(yīng)力為520kN，6束錨索張拉應(yīng)力為720kN；④將原有樁間錨桿護(hù)面墻調(diào)整為錨索護(hù)面墻，ZK1+740～ZK1+800段、ZK1+900～ZK1+945段抗滑樁樁間擋墻高度為6.5m，布設(shè)2排4孔4束錨索，鉆孔入巖層不小于12m，錨固端長(zhǎng)度不小于10m，張拉應(yīng)力為520kN，ZK1+800～ZK1+900段抗滑樁樁間擋墻高度為8.5m，布設(shè)2排4孔6束錨索，鉆孔入巖層不小于12m，錨固端長(zhǎng)度不小于10m，張拉應(yīng)力為520kN。

（4）四級(jí)邊坡防護(hù)方案。①四級(jí)邊坡坡率為1∶1，高度為10m，采用錨索框格梁植草防護(hù)；②錨索框格梁布設(shè)3排4束錨索，第1排距離地面0.5m，第2排距離第1排錨索3m，錨索長(zhǎng)度均為35m，施作角度均為23°，第3排距離第2排錨索3m，錨索長(zhǎng)度均為35m，施作角度均為23°，鉆孔入巖層不小于12m，錨固端長(zhǎng)度不小于10m，張拉應(yīng)力為520kN。

（5）四級(jí)以上邊坡防護(hù)方案。四級(jí)以上邊坡采用卸載方案，五級(jí)采用拱形骨架植草防護(hù)。

（6）ZK1+800～ZK1+885段增設(shè)抗滑樁。①對(duì)該段采用分段支擋的方案，并在距離原設(shè)計(jì)抗滑樁上方50m布設(shè)錨索抗滑樁，抗滑樁尺寸為2m×3m，間距為5m，樁長(zhǎng)25～35m；②在抗滑樁上布設(shè)2排4孔6束錨索，第1排錨索距離樁頂1m處，錨索長(zhǎng)度35m，施作角度20°，第2排錨索距離樁頂2.5m處，錨索長(zhǎng)度35m，施作角度25°，入巖層不小于12m，錨固端長(zhǎng)度不小于10m，張拉應(yīng)力為720kN；③抗滑樁樁間采用4m厚的M7.5漿砌片石作為擋墻支擋。

4.2 排水方案

（1）在上方道路靠山側(cè)設(shè)置邊溝，用于引排山上的匯水及水溝的水；考慮現(xiàn)場(chǎng)施工難度，應(yīng)用控制爆破技術(shù)，設(shè)定邊溝尺寸為30cm×40cm的矩形溝，條件不好的情況下，布設(shè)尺寸為20cm×40cm的梯形溝，采用C20混凝土澆筑。

（2）在距離邊坡開(kāi)挖線外側(cè)30m平臺(tái)位置開(kāi)挖尺寸為100cm×100cm的截水土溝，用于截排雨水及土體的滲水。

（3）在邊坡外側(cè)5m位置布設(shè)尺寸為60cm×60cm的截水溝。

（4）在已開(kāi)挖的抗滑樁樁體之間打仰斜式排水孔，距離地面以上1m位置布設(shè)一排兩處仰斜式排水孔，泄水孔長(zhǎng)度根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)確定，以進(jìn)入不透水層為宜。

（5）邊坡坡體出現(xiàn)的裂縫，采用黏土封填，封填黏土應(yīng)多出裂縫開(kāi)裂線外各50cm，高出裂縫開(kāi)裂中心線50～75cm，形成土包，封填黏土壓實(shí)度不小于90%。

5 邊坡穩(wěn)定性分析

基于以上防治措施，將治理路段邊坡劃分為3種工況，執(zhí)行穩(wěn)定性驗(yàn)算任務(wù)：正常工況為處于天然狀態(tài)下的工況；非正常工況Ⅰ為處于暴雨或連續(xù)降雨?duì)顟B(tài)下的工況；非正常工況Ⅱ?yàn)樘幱诘卣馉顟B(tài)下的工況。穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)表如表1所示。

表1 穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)表

6 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于公路高邊坡滑坡災(zāi)害的防治，相關(guān)人員需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，采取科學(xué)合理的應(yīng)對(duì)辦法，以達(dá)到有效降低處治投入資金，提高處治效果的目的。文章分析了TLS與控制爆破兩種高邊坡滑坡監(jiān)測(cè)與防治關(guān)鍵技術(shù)，并基于實(shí)際工程確定各種防治措施，有效地提高了邊坡的穩(wěn)定性。