孫建華

（四川仁沐高速公路有限責(zé)任公司，四川 成都 610047）

0 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)廣袤的山區(qū)成了高速公路建設(shè)的主戰(zhàn)場(chǎng)，而山區(qū)中各種逆坡向、順坡向?qū)訝顜r體分布廣泛，尤其是順坡向?qū)訝顜r體的穩(wěn)定性較差，對(duì)高速公路施工與營(yíng)運(yùn)安全產(chǎn)生非常不利的影響。因此，加強(qiáng)順層邊坡滑坡分析與處治方法研究，具有重要的意義。

1 順層邊坡滑坡的危害性

山區(qū)公路施工邊坡，尤其是高邊坡，如果存在抗剪強(qiáng)度低的軟弱結(jié)構(gòu)面，在施工擾動(dòng)的情況下，極易導(dǎo)致大量順層滑坡的產(chǎn)生。當(dāng)邊坡產(chǎn)生滑動(dòng)時(shí)，可能會(huì)沿著軟弱結(jié)構(gòu)面持續(xù)滑動(dòng)，最終造成邊坡失穩(wěn)、水土流失、工期延誤，甚至威脅到人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。一旦順層巖質(zhì)邊坡失穩(wěn)，就需要花費(fèi)大量資金進(jìn)行滑坡處治，嚴(yán)重影響項(xiàng)目推進(jìn)。

導(dǎo)致順層滑坡的內(nèi)因有地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、力學(xué)地質(zhì)參數(shù)等；外因有降雨、風(fēng)化、地震以及人類活動(dòng)等[1]。因此，在山區(qū)公路建設(shè)時(shí)，必須重視巖質(zhì)邊坡的順層穩(wěn)定性問(wèn)題，針對(duì)順層邊坡滑坡采取有效的處治措施，保證公路圓滿完工且后期安全可靠營(yíng)運(yùn)。

本文以G4216仁沐新高速公路K78+380—K78+715順層邊坡滑坡為例展開(kāi)分析。

2 K78+380—K78+715順層邊坡滑坡特征與成因

2.1 原設(shè)計(jì)概況

四川仁沐新高速公路項(xiàng)目K78+380—K78+715段左側(cè)邊坡初步設(shè)計(jì)為高邊坡，最大邊坡開(kāi)挖高度約31.5 m，采用壓力注漿錨桿框架梁防護(hù)。初勘對(duì)與之相鄰的K78+500—K78+800段右側(cè)的高邊坡（最大高度約為43.7 m）按工點(diǎn)進(jìn)行勘察，其結(jié)論為：基巖為逆向坡，對(duì)開(kāi)挖邊坡的穩(wěn)定性有利，邊坡整體穩(wěn)定。左側(cè)路塹邊坡巖層傾向坡外，雖為順層，但傾角僅為8°，邊坡整體穩(wěn)定。

施工圖詳勘階段，K78+380—K78+715段共布設(shè)3個(gè)鉆孔及2個(gè)坑探，施工圖階段地勘資料對(duì)該段順層邊坡的描述為：以高邊坡形式通過(guò)該段斜坡，最大開(kāi)挖高度約37.5 m，邊坡開(kāi)挖主要在侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組（J2s）強(qiáng)風(fēng)化泥巖、中風(fēng)化泥巖、強(qiáng)風(fēng)化砂巖、中風(fēng)化砂巖中進(jìn)行，屬基巖邊坡。該邊坡巖層產(chǎn)狀為320°∠10°，路線開(kāi)挖處邊坡坡面傾向?yàn)?52°，路線開(kāi)挖邊坡為順向坡，傾角小于坡角，屬于相對(duì)不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；另外，巖體中存在兩組剪節(jié)理及一組層理，這些節(jié)理及層理的切割會(huì)在巖體中形成各種不同組合體。邊坡現(xiàn)狀處于穩(wěn)定狀態(tài)，但節(jié)理裂隙的切割造成巖體破碎，使邊坡開(kāi)挖過(guò)程中局部可能產(chǎn)生不穩(wěn)定楔形體，建議進(jìn)行系統(tǒng)加固處理措施。

施工圖K78+365—K78+571段左側(cè)為高邊坡，路段長(zhǎng)206 m，施工圖設(shè)計(jì)該段邊坡最大開(kāi)挖高度約為37.5 m，采用“1:0.75邊坡+兩級(jí)框架錨桿+植草”的形式進(jìn)行防護(hù)。

2.2 邊坡變形破壞過(guò)程與滑塌原因

本路段左側(cè)邊坡在施工過(guò)程中不同部位發(fā)生過(guò)6次順層滑移破壞。期間項(xiàng)目業(yè)主多次組織設(shè)計(jì)單位、地質(zhì)專業(yè)相關(guān)專家進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘，共同分析滑坡發(fā)生原因，研究確定處治方案。

2.2.1 滑塌體周界、形態(tài)及規(guī)模

根據(jù)滑塌現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及地質(zhì)鉆孔資料顯示，該段高邊坡在不同時(shí)間不同位置發(fā)生多次滑塌，主要為砂巖層沿下伏泥化夾層發(fā)生的傾向路基順層滑移。結(jié)合工程地質(zhì)勘查報(bào)告資料顯示，該段高邊坡不同部位巖層產(chǎn)狀變化較大，歷次滑塌體產(chǎn)狀均不相同，均為邊坡局部滑塌，并且滑塌規(guī)模較小。

綜上所述，該段高邊坡發(fā)生的滑塌無(wú)明顯的滑坡周界，主要為局部砂巖體沿泥巖層層理面發(fā)生的順層滑動(dòng)。該段滑塌影響路基縱向長(zhǎng)335 m，豎向高53 m，沿路基中線橫向左偏140 m范圍以內(nèi)均為潛在的順層滑移范圍。

2.2.2 滑坡體結(jié)構(gòu)及土體特征

該處邊坡滑塌體物質(zhì)以全、強(qiáng)風(fēng)化砂巖及泥巖為主。

全風(fēng)化砂巖：灰黃色，結(jié)構(gòu)構(gòu)造模糊不清，原巖風(fēng)化為砂土狀，干鉆易進(jìn)尺。

強(qiáng)風(fēng)化砂巖：灰黃色，細(xì)粒結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，泥質(zhì)膠結(jié)，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖芯呈短柱狀，柱長(zhǎng)10～40 cm，巖質(zhì)較軟，錘擊易斷，巖石質(zhì)量指標(biāo)（RQD）=70。

中風(fēng)化泥巖：紅褐色，泥質(zhì)膠結(jié)，層狀構(gòu)造，砂質(zhì)感較強(qiáng)，局部夾砂巖薄層，層厚2～5 cm，節(jié)理裂隙很發(fā)育，巖芯呈短柱狀、碎塊狀，柱長(zhǎng)5～30 cm，巖質(zhì)軟，手掰易斷，RQD=40。

2.2.3 滑塌體成因機(jī)制分析

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及補(bǔ)充地勘資料，分析認(rèn)為造成K78+380—K78+715段高邊坡局部滑塌主要有以下4個(gè)原因。

（1）該地區(qū)（四川犍為）強(qiáng)降雨天氣較多，受降雨沖刷及浸泡影響，該段高邊坡表層巖體自重增大，加之砂泥巖互層中的薄層泥巖遇水變軟形成泥化夾層，抗剪強(qiáng)度極差，產(chǎn)生沿巖層層理面的順層滑動(dòng)。

（2）該段左側(cè)邊坡為順向坡，巖層傾角上緩下陡，上部為9°～10°，下部為24°～38°，且地形起伏較大，地層產(chǎn)狀多變，巖層傾角小于坡角，屬于相對(duì)不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，易產(chǎn)生順層滑動(dòng)。

（3）該段巖層節(jié)理裂隙發(fā)育，存在近乎垂直的兩組剪節(jié)理及一組傾向于路基的層理面，節(jié)理與層理的切割會(huì)在巖體中形成各種不同的組合體，節(jié)理裂隙的切割造成巖體破碎，使邊坡開(kāi)挖過(guò)程中易產(chǎn)生滑塌破壞。

（4）邊坡在開(kāi)挖之后產(chǎn)生陡峭臨空面，在尚未防護(hù)的情況下，臨空面上方巖土體沿泥巖層理面發(fā)生局部滑塌，影響邊坡穩(wěn)定性。

3 順層邊坡滑坡處治方案

該處滑坡處治原則為盡量少清方，坡面刷坡不出現(xiàn)新的切層，具體處治機(jī)理與方案如下。

3.1 滑坡機(jī)理及基本處治思路

切層出現(xiàn)順層滑坡是因?yàn)殚_(kāi)挖邊坡實(shí)際地層巖層傾角小于坡角，屬于相對(duì)不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生順層滑動(dòng)。

砂巖層順泥巖的結(jié)合面滑動(dòng)是因?yàn)檫吰碌刭|(zhì)條件為砂泥巖互層，在持續(xù)強(qiáng)降雨下，砂巖層下形成軟弱的泥化夾層，砂巖體沿層理面在自重作用下順層下滑形成滑塌[2]。

在此破壞機(jī)理下，為阻止砂巖層的滑動(dòng)，設(shè)計(jì)采用兩排抗滑樁坡腳抗滑短樁+1:2坡面清方+錨桿框架植草防護(hù)，以阻止坡面兩層砂巖體滑動(dòng)。

3.2 處治方案比選

推薦方案為“兩排抗滑樁+少清方+坡面錨桿防護(hù)”方案，抗滑樁位置均位于第一級(jí)和第四級(jí)平臺(tái)；比選方案為“兩排抗滑樁+1:2全清方+坡面錨桿防護(hù)”方案。

推薦方案較比選方案少清方約8萬(wàn)m3。

3.3 順層邊坡滑坡處治措施

處治措施是在現(xiàn)有邊坡的基礎(chǔ)上，盡量少清方，同時(shí)采用兩排錨索抗滑樁板墻+坡腳擋土墻+1:2刷坡+錨桿防護(hù)，抗滑樁采用直徑為2 m和2.5 m的圓樁（旋挖施工），樁間距4 m?？够瑯恫捎脴堕g橫系梁連接，橫系梁（高度×厚度）為1.5 m×1.2 m。樁間設(shè)置錨桿擋土板，錨桿長(zhǎng)9 m，柱間擋土板厚0.3 m，采用現(xiàn)澆方式與相鄰抗滑樁連接。

3.3.1 各里程段處治要點(diǎn)

（1）K78+380—K78+410段：第一級(jí)坡腳設(shè)置3 m高擋墻，之上邊坡坡率為1:2.0，坡高6 m，平臺(tái)寬6 m，采用錨桿框架植草防護(hù)，一級(jí)平臺(tái)設(shè)錨索抗滑樁板墻；第二級(jí)邊坡坡率為1:3、坡高5 m、平臺(tái)寬3 m，坡面采用菱形網(wǎng)格植草防護(hù)，第三級(jí)邊坡坡率為1:2、坡高7m、平臺(tái)寬3 m，坡面采用錨桿框架梁植草防護(hù)，第四級(jí)邊坡坡率為1:1.5，緩邊坡到頂，坡面采用植草防護(hù)。

（2）K78+410—K78+480段：第一級(jí)坡腳設(shè)置3 m高擋墻，之上邊坡坡率為1:2，坡高7.5 m，平臺(tái)寬3 m，坡面采用錨桿框架植草防護(hù)，一級(jí)平臺(tái)設(shè)錨索抗滑樁板墻；其他第二、第三、第四級(jí)挖方邊坡坡率、高度、平臺(tái)寬度以及防護(hù)措施與K78+380—K78+410段相同。

（3）K78+480—K78+650段：第一級(jí)坡腳設(shè)置3 m高擋墻，之上邊坡坡率為1:2，坡高7.5 m，平臺(tái)寬3 m，坡面采用錨桿框架植草防護(hù)，一級(jí)平臺(tái)設(shè)錨索抗滑樁板墻；第二級(jí)挖方邊坡坡率為1:3，坡高5 m，平臺(tái)寬3 m，采用菱形網(wǎng)格植草防護(hù)；第三級(jí)挖方邊坡坡率為1:2，坡高7 m，平臺(tái)寬3 m，采用錨桿框架梁植草防護(hù)；第四級(jí)挖方邊坡坡率為1:2，坡高8.5 m，平臺(tái)寬3 m，采用錨桿框架梁植草防護(hù)，設(shè)錨索抗滑樁板墻，抗滑樁項(xiàng)平臺(tái)寬22.1 m；采用6.25%橫坡；第五級(jí)挖方邊坡坡率為1:2，坡高4.5 m，平臺(tái)寬3 m，采用錨桿框架梁植草防護(hù)；第六級(jí)挖方邊坡坡率為1:1.5，一坡到頂，采用框架錨桿植草防護(hù)。

（4）K78+650—K78+670段：第一級(jí)坡腳設(shè)置3 m高擋墻，之上邊坡坡率為1:2，坡高7.5 m，平臺(tái)寬3 m，采用框架錨桿植草防護(hù)，一級(jí)平臺(tái)設(shè)錨索抗滑樁板墻；第二級(jí)邊坡坡率為1:3、坡高5 m、平臺(tái)寬3 m，采用菱形網(wǎng)格植草防護(hù)；第三級(jí)邊坡坡率為1:2、坡高7 m、平臺(tái)寬度3 m，采用錨桿框架梁植草防護(hù)；第四級(jí)邊坡坡率為1:2，緩邊坡到頂，采用錨桿框架梁植草防護(hù)。

（5）K78+670—K78+715段：第一級(jí)坡腳處設(shè)置3 m高擋墻，之上邊坡坡率為1:1.5，坡高6 m，平臺(tái)寬2 m，采用菱形網(wǎng)格植草防護(hù)；第二級(jí)挖方邊坡坡率為1:1.5，坡高8 m，采用菱形網(wǎng)格植草防護(hù)，邊坡平臺(tái)寬度2 m；第三級(jí)挖方邊坡坡率為1:1.5，一坡到項(xiàng)，采用菱形網(wǎng)格植草防護(hù)。

3.3.2 施工中的臨時(shí)性措施

（1）清方時(shí)，從邊坡坡頂處逐級(jí)向下清方，清方過(guò)程中每開(kāi)挖一級(jí)防護(hù)一級(jí)。清方之前在K78+380附近提前施工便道運(yùn)棄土。清方過(guò)程中嚴(yán)禁從邊坡上向下傾倒土方。

（2）施工過(guò)程中做好防水措施，提前在坡頂施工了塹頂截水溝，將坡頂匯集的雨水引出避免直接沖刷邊坡。施工至平臺(tái)時(shí)，修砌平臺(tái)排水溝，將水匯至兩側(cè)截水溝排出。雨天采用防水彩條布遮蓋住坡面，防止雨水滲入巖層面。

（3）開(kāi)挖一級(jí)，防護(hù)一級(jí)，防護(hù)工程強(qiáng)度達(dá)到規(guī)范要求時(shí)，再開(kāi)挖下一級(jí)邊坡。對(duì)于框格內(nèi)采用植草防護(hù)的，及時(shí)植草，并做好遮蓋、養(yǎng)護(hù)措施[3]。

（4）施工中及施工后都設(shè)置了位移監(jiān)測(cè)樁實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)邊坡穩(wěn)定情況。位移監(jiān)測(cè)樁縱向每40 m設(shè)置一道，橫向各級(jí)邊坡平臺(tái)及坡頂邊坡開(kāi)挖線外側(cè)處均設(shè)置位移監(jiān)測(cè)樁進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，采用全站儀實(shí)時(shí)測(cè)量位移監(jiān)測(cè)樁的坐標(biāo)、高程，實(shí)時(shí)記錄監(jiān)測(cè)結(jié)果，每周記錄至少一次觀測(cè)結(jié)果（每次下雨過(guò)后需測(cè)量位移監(jiān)測(cè)樁變化并記錄測(cè)量結(jié)果），保證記錄結(jié)果的持續(xù)性和準(zhǔn)確性。

3.3.3 施工注意事項(xiàng)

（1）抗滑樁施工由變形小位置開(kāi)始按跳樁法進(jìn)行施工，待樁身混凝土灌注完畢7 d后，方可開(kāi)挖相鄰抗滑樁。雨天不得灌樁施工，抗滑樁與樁間橫系梁混凝土同時(shí)澆筑。

（2）錨孔鉆進(jìn)采用干鉆，禁止開(kāi)水鉆進(jìn)，以確保錨固工程施工不會(huì)削弱邊坡巖土工程地質(zhì)條件和孔壁的黏結(jié)性能。鉆孔速度根據(jù)使用鉆機(jī)性能和錨固地層嚴(yán)格控制，防止鉆孔扭曲和變徑，造成下錨困難或其他意外事故。

（3）錨孔鉆進(jìn)達(dá)到設(shè)計(jì)深度之后，不能立即停鉆，要求穩(wěn)鉆1～2 min，防止孔底尖滅，達(dá)不到設(shè)計(jì)孔徑要求?？妆诓坏糜谐猎?，必須清理干凈。

3.4 滑坡處治效果

本工程嚴(yán)格按照經(jīng)評(píng)審的施工方案施工，加強(qiáng)了施工質(zhì)量和安全管理措施，施工期間和施工結(jié)束后，在坡腳、邊坡平臺(tái)、抗滑樁、塹頂?shù)冗m當(dāng)位置設(shè)置地表變形觀測(cè)點(diǎn)、地下位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)并定期觀測(cè)。

根據(jù)觀測(cè)結(jié)果顯示，處治工程完成后，防護(hù)效果良好，邊坡穩(wěn)定，未再次發(fā)生滑坡情況。

目前項(xiàng)目已經(jīng)建成通車。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在高速公路順層邊坡滑坡處治時(shí)，必須查明邊坡變形破壞情況、滑坡特征與成因，在盡量少清方的前提下制定合理的處治方案，針對(duì)不同里程段邊坡實(shí)際情況采取不同的處治方案，兼顧工程目標(biāo)與工程造價(jià)，最終實(shí)現(xiàn)工程的圓滿完工。