■林錦武

（漳州通廣云平高速公路有限公司，漳州 363305）

1 引言

山區(qū)高速公路建設過程中不可避免會遇到很多高陡邊坡，其由于地形、地貌、地質(zhì)情況較為復雜，常出現(xiàn)邊坡滑塌的問題，其中覆蓋土層深厚的滑坡是最為常見的病害類型。 該類型滑坡若不及時進行治理，在連續(xù)強降雨等不利工況下極易導致滑動面深切改造，引發(fā)更大規(guī)模的滑坡。 因此，文章以漳州云霄至平和高速公路（以下簡稱“云平高速公路”）坂仔互通D 匝道HK 改路滑坡為例，在充分分析滑坡的病害特征、成因、要素等機理的基礎上，提出相應的治理措施，旨在為今后類似的工程提供參考與借鑒。

2 滑坡概況

云平高速公路坂仔互通D 匝道邊坡原設計為三階，防護型式均為拱型骨架噴草（植灌）防護，D匝道邊坡坡頂為一地方改路 （以下簡稱 “HK 改路”）。 2019 年3 月坂仔互通D 匝道邊坡施工完成后， 對HK 改路進行開挖施工；2019 年4 月初HK改路右側邊坡山體發(fā)生大面積滑塌；2019 年4 月中旬受連續(xù)降雨影響，滑坡體持續(xù)變形滑動，后緣裂縫不斷加大。 滑坡體范圍內(nèi)存在眾多不均勻無規(guī)則裂縫， 裂縫寬約20～50 cm， 滑坡后緣下錯為80～150 cm，裂縫最高點至云平高速公路D 匝道路面中線水平距離約110 m，高差約60 m，距滑坡坡頂邊界約100 m 處有一高壓鐵塔， 滑坡現(xiàn)場如圖1所示。

圖1 滑坡現(xiàn)場

2.1 滑坡工程地質(zhì)和水文條件

依據(jù) 《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范 （JTG C20-2011）》[1]對滑坡現(xiàn)場的工程地質(zhì)和水文條件進行勘測。

2.1.1 地形地貌

場區(qū)地形地貌為剝蝕丘陵區(qū)，滑坡區(qū)內(nèi)峰頂標高約161 m， 坡體橫向坡面凹凸起伏， 順坡地形稍陡，自然坡度約30°～45°，滑坡區(qū)位于蜜柚種植區(qū)，植被較發(fā)育。

2.1.2 地層巖性

滑坡區(qū)地層較簡單， 上覆土層由粘質(zhì)粉土、殘積土構成，下伏基巖為侏羅系砂巖。 受特定氣候、地理地質(zhì)環(huán)境因素影響，滑坡區(qū)風化巖、殘坡積土分布厚度大；坡積土及全風化層均呈土狀，其孔隙比較大， 巖土主要礦物成分中富含的高嶺石吸水性強， 致使其具有遇水易軟化崩解的工程地質(zhì)特性；主要地質(zhì)情況自上而下為： 粘質(zhì)粉土， 層厚2.7～4.5 m，可塑；殘積土，層厚3.1～5.3 m，硬塑；全風化砂巖，層厚3.7～7.4 m，極軟巖，遇水崩解，軟化；（砂狀）強風化砂巖，層厚7.9～29.0 m，基本風化成砂土狀，極軟巖，遇水崩解，軟化；（碎塊狀）強風化砂巖，層厚0.5～15.4 m，泥質(zhì)膠結，巖質(zhì)較軟，巖芯較破碎，多呈塊狀；中風化砂巖，層厚0.5～6.5 m，泥砂質(zhì)膠結，巖體質(zhì)量等級處于較破碎～較完整，巖芯多呈短柱狀，少量碎塊狀，屬較軟巖[2]。

2.1.3 地質(zhì)構造

本地區(qū)總體上新構造運動形成的形變極為微小， 互通區(qū)沿線表層分布著較厚的第四系地層，未見活動性構造跡象，未見斷裂構造發(fā)育；邊坡坡向為70°， 坡角50°（坡比1∶1.15）， 巖層產(chǎn)狀為300°∠20°，節(jié)理、裂隙產(chǎn)狀與路線走向大角度相交。

2.1.4 水文地質(zhì)

該滑坡坡面水主要由地表水和地下水組成。 常年性地表流水較少；地下水下伏基巖裂隙，通過大氣降水垂直入滲、 沿裂隙以脈狀滲流形式呈點、線狀向溝谷谷底等地形較低處側向排泄，受裂隙發(fā)育程度、充填物等因素制約，該含水層貯水空間有限，分布不均，貯水量小。

2.2 滑坡病害特征

根據(jù)地質(zhì)勘察資料和現(xiàn)場的變形特征，滑坡后緣下錯達1.5 m， 滑坡周界已出現(xiàn)羽狀裂縫及拉張裂縫，滑體前部前緣擠壓變形出現(xiàn)鼓脹裂縫，HK 改路邊坡坡腳可見剪出口。 滑坡兩側周界裂縫發(fā)展較明顯，其中大里程方向（圖2 右側界）裂縫基本貫通，裂縫呈下錯狀；小里程方向（圖2 左側界）裂縫斷續(xù)，裂縫呈張開狀。

圖2 滑坡病害特征分布

3 滑坡成因與要素分析

3.1 滑坡變形原因

滑坡的發(fā)生有其內(nèi)在因素也有外在因素。 影響邊坡穩(wěn)定的內(nèi)在因素有地質(zhì)構成、巖土性質(zhì)、水文地質(zhì)條件等，而外在因素包括巖石風化、水、人類活動、地震等，滑坡的發(fā)生、發(fā)展是由各種內(nèi)、外因素相互作用促成的，各種作用錯綜復雜。 從本滑坡的影響因素角度對其成因機理進行分析，具體如下：

（1）從物質(zhì)結構上看，根據(jù)現(xiàn)場鉆探及施工開挖揭露結果顯示，坡積層結構較松散，穩(wěn)定性較差，分布于斜坡地帶，受外界不利因素作用易導致變形失穩(wěn)。 其下分布有侏羅系梨山組全～中風化砂巖，巖層傾向與路基開挖形成的坡面相近，不利于坡體穩(wěn)定，且全風化層厚度大，節(jié)理裂隙帶極其發(fā)育，遇水軟化，巖體力學指標極低。 裂隙帶連接貫通易構成斜坡滑動帶，在路基處形成剪出口，表明較弱的坡體地質(zhì)條件是形成滑坡的內(nèi)在因素。

（2）從坡體水文地質(zhì)條件分析，原始坡面上陡中緩下部隆起的形態(tài)有利于坡面地表水的匯集。 山體為農(nóng)業(yè)種植用地，為柚子林梯田。 在大氣降雨和農(nóng)業(yè)灌溉作用下，地表水不易及時排出，且持續(xù)下滲進入滑坡體內(nèi)。 該坡體覆蓋層含礫，滲透性總體較好，有利于坡面地表水下滲，下伏全～強風化砂巖節(jié)理裂隙極發(fā)育，透水性好，滑坡底全風化砂巖富集帶易飽水軟化，導致其強度降低，加速了滑坡的形成與發(fā)展。 根據(jù)勘察期間的觀察顯示，坡體降雨期間有明顯的變形加劇趨勢，從實踐上證明了降雨是坡體變形滑動的誘發(fā)因素之一。

（3）從坡體變形活動歷史上看，邊坡經(jīng)漫長的地質(zhì)改造，自然狀態(tài)下基本穩(wěn)定，詳勘期間未發(fā)現(xiàn)原始坡面有明顯的變形跡象。 而HK 改路工程施工完成后，當?shù)厝罕娫谄麦w地帶施工開挖改路機耕便道，使坡腳地帶形成連續(xù)貫通的臨空面，臨空面巖土體卸荷松弛并牽引上方坡體陸續(xù)出現(xiàn)了規(guī)模不等的變形破壞現(xiàn)象，主要表現(xiàn)為地表裂縫、邊坡坡面開裂破壞。 由此可見，人類活動是邊坡變形破壞的重要因素。

3.2 滑坡要素分析

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查， 場區(qū)內(nèi)滑坡橫向跨度約80 m，主軸方向長度約75 m。 滑坡處于坂仔互通D 匝道上方，HK 改路右側路塹處， 呈扇形， 體積約55.1×103m3，總體上本段自然坡體中上部變形較大，下部（HK 改路上部的第1 級、第2 級坡體）受上部滑體推力作用，而發(fā)生擠壓變形，為中型牽引式堆積層滑坡。

為進一步探明滑坡變形趨勢及滑動面位置，在滑坡體及D 匝道路塹邊坡上共布置8 個鉆孔 （圖3）， 并利用ZK1、ZK2、ZK3 地質(zhì)鉆孔進行深孔位移監(jiān)測。 根據(jù)鉆孔及監(jiān)測結果表明，既有滑動面位于全風化砂巖內(nèi)，滑帶擦痕明顯，滑體平均深度約為10 m。 滑坡側界羽狀裂縫以及張拉裂縫，坡體前緣出現(xiàn)鼓脹裂縫，通過監(jiān)測D 匝道三級坡頂深層測斜孔，D 匝道邊坡未變形，唯一剪出口位于HK 改路路塹邊坡坡腳，滑坡要素基本明確。

圖3 鉆孔布置平面示意圖

4 滑坡穩(wěn)定性分析

滑坡體主要由可塑～硬塑粉質(zhì)粘土 （局部含礫）、全風化砂巖構成，由鉆孔采取原狀或擾動土樣進行室內(nèi)試驗獲取滑坡體巖土層有關物理力學參數(shù)指標，如表1 所示。

表1 巖土體力學參數(shù)指標

4.1 既有滑動面滑坡穩(wěn)定性計算

滑坡穩(wěn)定性采用不平衡推力傳遞系數(shù)法對既有滑動面進行穩(wěn)定性分析（圖4），得出工況一（天然狀態(tài)）下穩(wěn)定安全系數(shù)F=1.044，工況二（暴雨或連續(xù)強降雨狀態(tài)）[3]下穩(wěn)定安全系數(shù)F=0.966，說明天然狀態(tài)下該邊坡處于欠穩(wěn)定臨界狀態(tài)，暴雨或連續(xù)強降雨狀態(tài)下邊坡出現(xiàn)失穩(wěn)， 與滑坡發(fā)生情況一致。

圖4 既有滑動面分塊示意圖

4.2 潛在滑動面滑坡穩(wěn)定性計算

由于滑坡滑帶具有復雜性，有可能發(fā)育多層非連續(xù)滑面，為確保滑坡治理的可靠性、徹底性，設計階段對潛在不穩(wěn)定滑面進行了搜索， 以選擇最不利條件作為治理設防依據(jù)。 通過對潛在不穩(wěn)定滑面進行搜索發(fā)現(xiàn)，選取了4 個潛在滑動面（表2）進行穩(wěn)定性分析， 既有滑面分塊和潛在不利滑面分布如圖5所示。

表2 滑動面類型

圖5 既有滑面分塊和潛在不利滑動面分布示意圖

根據(jù)表3 分析結果顯示，潛在滑面1、2 滿足規(guī)范的安全系數(shù)；潛在滑面3 處于不穩(wěn)定狀態(tài)；潛在滑面4 在工況二條件下略低于規(guī)范的安全系數(shù)1.2。 潛在滑面3 滑面距離既有滑面較近（圖5），并且處于風化界面處， 雖然現(xiàn)在未發(fā)生明顯滑動，但是不排除治理后滑面下潛改造。 通過計算可知，潛在滑面3 在工況二條件下設樁處的剩余下滑力為1654.5 kN/m，傾角10°。 潛在滑面4 滑面距離既有滑面較遠（圖5），雖然工況二條件下低于規(guī)范的安全系數(shù)1.2， 但從監(jiān)測數(shù)據(jù)上未見滑面4 有變形跡象，且通過裂縫封閉、截排水等措施后坡體較難達到計算的飽水條件，綜合考慮安全、造價、工期等因素，對該潛在滑面4 先予以深孔位移監(jiān)測。

表3 潛在滑面與既有滑面穩(wěn)定性分析

5 滑坡治理措施

5.1 應急處置措施

鑒于目前滑坡還處于蠕動變形階段， 恰逢雨季，降雨量大，為防止雨水下滲導致滑坡裂縫往后牽引，引發(fā)更大規(guī)?；?，及時制定了如下應急措施：（1）HK 改路邊坡坡腳反壓， 同時停止對HK 改路路塹邊坡開挖；反壓高度不小于4 m，主滑段高度適當增加；底部寬度不小于4 m，結合改路寬度情況酌情調(diào)整，為保障機耕道改路的通行，反壓體外側采用袋裝反壓。 （2）對坡體后山上的地表裂縫采用夯填土，并設置防滲土工膜后，用混凝土封閉表面；坡面用彩條布覆蓋，以防止雨水下滲。 （3）加強滑坡區(qū)內(nèi)地表位移、坡面裂縫觀測及深孔位移監(jiān)測并予以及時反饋，做好應急預案[4]。

5.2 支擋錨固工程措施

HK 改路邊坡第一階平臺位置布置16 根抗滑樁，樁截面尺寸為2 m×3 m，樁間距為5 m，樁長在15～23 m （其中Z1、Z16 樁長15 m，Z2、Z15 樁長19 m，Z3～Z14 樁長23 m）。Z5～Z12 樁頂高出一級坡平臺2 m，以作為抵抗滑體樁頂越頂?shù)陌踩珒洌瑯堕g設置C20 護面墻支擋[5]。

抗滑樁樁頂設置2 孔6 束預應力錨索， 孔徑Φ150 mm，上排錨索長48 m，下排錨索長43 m，單孔設計拉力500 kN，錨固段進入（碎塊狀）強風化砂巖不小于12 m?；轮卫砥矫妗⒘⒚?、典型斷面設計如圖6～8 所示。

圖6 滑坡治理平面設計圖

圖7 滑坡治理立面設計圖

圖8 滑坡治理典型斷面設計圖

5.3 截排水工程措施

為減少坡面雨水下滲對滑體造成的危害，滑坡周界設置了樹枝狀截水溝，滑坡體設置平孔排水及時排出滑動面處水體，并匯入路基邊溝，以減少雨水下滲軟化坡體，確?；w的穩(wěn)定。

5.4 滑坡監(jiān)測措施

利用既有的ZK1、ZK2 和ZK3 持續(xù)對該滑坡進行深層測斜監(jiān)測，施工期應加密觀測，特別是雨季期間要時刻關注邊坡滑動情況， 加強地表位移觀測，注意施工安全，同時還需密切關注以下2 個問題：（1）抗滑樁越頂破壞：計算結果顯示潛在滑面1、2 可滿足工況二的安全儲備， 但鑒于地質(zhì)條件的復雜性，在樁頂抬升2 m 的基礎上，需持續(xù)觀測深層測斜孔。 （2）坡體深層滑動：潛在滑面4 目前仍較穩(wěn)定，但仍需通過深層測斜孔和坡面位移觀測點持續(xù)監(jiān)測D 匝道路塹穩(wěn)定情況。

5.5 施工安全措施

施工單位應做詳細、 嚴密的施工組織設計，做好安全應急措施，嚴格按照相關規(guī)范、規(guī)程，確保安全文明施工。 開挖過程必須采取必要的安全措施，樁坑開孔后須在樁坑鎖口附近設置防護欄以防止人員墜落、高空落石等安全隱患發(fā)生，同時樁坑棄渣必須遠離鎖口，坑內(nèi)必須采取措施保證照明和通風，并及時抽排坑內(nèi)積水。 以監(jiān)測指導施工，建立安全巡視制度，并及時向有關單位匯報，重點加強抗滑樁護壁變形觀測，做好臨時支護，建立臨時應急措施及預防護加固方案，必要時還應建立應急搶險小組，確保施工安全。

6 結語

滑坡的成因復雜，影響因素多，相對應的處置措施宜因地制宜。 針對漳州云平高速公路坂仔互通D 匝道HK 改路山體滑坡， 業(yè)主單位第一時間立即召集各參建單位統(tǒng)一部署，通過對滑坡病害特征詳細調(diào)查，充分分析了滑坡要素，并結合地質(zhì)勘察報告、監(jiān)測簡報，推測滑動面的位置，并經(jīng)過穩(wěn)定性計算分析給出了相應的處置方案。 在滑坡整治過程中， 能做到密切結合監(jiān)測數(shù)據(jù)實現(xiàn)信息化施工，在經(jīng)歷多次連續(xù)強降雨時參建各方能協(xié)力合作避免滑坡病害的擴散，最終監(jiān)測數(shù)據(jù)表明滑坡治理措施是成功有效的。