任軍

摘要 高速公路建設(shè)線路較長，地質(zhì)狀況復(fù)雜，極易產(chǎn)生邊坡滑坡、坍塌等病害，尤其對(duì)于玄武巖風(fēng)化地層，滑坡災(zāi)害更加頻繁，嚴(yán)重影響道路施工及運(yùn)營安全。鑒于此，文章依托某高速公路工程實(shí)踐，針對(duì)玄武巖風(fēng)化地質(zhì)滑坡及處治措施展開綜合探究，分析了滑坡形成原因，并對(duì)其穩(wěn)定性實(shí)施計(jì)算評(píng)價(jià)。根據(jù)滑坡具體狀況及穩(wěn)定性評(píng)價(jià)結(jié)果，提出了四種不同的處治方案，通過經(jīng)濟(jì)性、安全性等各方面比較，確定了最佳處治方案，即邊坡修整+抗滑樁加固+排水系統(tǒng)，取得了顯著成效，具有重要的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞 高速公路項(xiàng)目；玄武巖風(fēng)化土質(zhì)；滑坡成因；滑坡治理方案

中圖分類號(hào) U418.55文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 2096-8949（2024）05-0111-03

0 引言

玄武巖呈節(jié)理裂隙發(fā)育，在干濕環(huán)境條件下，其風(fēng)化程度較高，降雨條件下玄武巖表層土體吸水膨脹，迅速達(dá)到飽和狀態(tài)，穩(wěn)定性較差，極易產(chǎn)生坍塌、滑坡現(xiàn)象。為有效提升玄武巖風(fēng)化地質(zhì)邊坡穩(wěn)定性，保證高速公路建設(shè)及使用安全，該文依托某高速公路玄武巖滑坡處治案例，系統(tǒng)分析了滑坡形成原因，并提出了科學(xué)有效的處治措施，具有十分重要的實(shí)踐意義。

1 工程概況

某高速公路項(xiàng)目，K50+240～K50+550段左側(cè)路塹邊坡，采用三級(jí)邊坡，單級(jí)高為10 m，坡度1∶1。其中K50+420處距紅線邊緣65 m、80 m位置分別建有民房和220 kV高壓輸電塔。2019年10月二級(jí)邊坡防護(hù)即將完工時(shí)，開始進(jìn)行一級(jí)邊坡施工，開挖過程中一級(jí)坡面產(chǎn)生沿道路縱向平行剪切裂縫，縫寬5 cm，且存在滲水現(xiàn)象。邊坡頂部紅線外側(cè)30 m位置處存在2 m錯(cuò)臺(tái)，地表產(chǎn)生大量裂縫，蔓延至民房區(qū)域，導(dǎo)致房屋外墻出現(xiàn)大面積開裂；坡面防護(hù)部分混凝土格柵及排水溝垮塌；K50+450～K50+500段距離道路中心線10 m位置出現(xiàn)擠出破壞。滑坡滑動(dòng)方向大體垂直于道路中心線，滑體長、寬、厚分別為160 m、120 m和20 m，總體積為380 000 m3，潛在滑動(dòng)體體積為540 000 m3，為大型滑坡。此滑坡平面如圖1所示。

此滑坡地帶屬構(gòu)造剝蝕中山地貌。海拔介于2 050～

2 200 m之間，構(gòu)造深度為200～700 m。地層以P1-2玄武巖為主。地勘報(bào)告顯示，滑坡區(qū)域地層分布包括第四系坡殘積（Q4dl+el）層、二迭系上—下統(tǒng)（P1-2）地層。其地質(zhì)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

2 滑坡成因分析

工程實(shí)踐中，影響邊坡滑坡的因素較多，通過調(diào)查分析，主要原因包括以下幾個(gè)方面：

（1）地形因素?；碌囟芜吰碌匦味妇?，傾角為20 °～30 °。受邊坡土體自身重力影響，邊坡形成較大的重力勢(shì)能[1-3]。

（2）地質(zhì)條件?；碌囟沃饕刭|(zhì)條件為玄武巖風(fēng)化地層，質(zhì)地疏松、孔隙較大，遇水易軟化，強(qiáng)度顯著下降。實(shí)地勘查顯示，玄武巖風(fēng)化層之間出現(xiàn)光滑構(gòu)造面，摩阻力相對(duì)較小，是導(dǎo)致該滑坡產(chǎn)生的最主要原因。

（3）施工干擾。路塹開挖使邊坡產(chǎn)生大面積臨空，導(dǎo)致坡腳位置應(yīng)力增大，滑坡體沿光滑構(gòu)造面滑出，從而形成滑坡。

（4）降雨影響。場區(qū)內(nèi)遭遇連續(xù)性降雨，在雨水滲透作用下，玄武巖殘積土發(fā)生軟化，強(qiáng)度顯著下降，重量增加，進(jìn)一步加劇滑坡產(chǎn)生[4]。

3 滑坡穩(wěn)定性分析

3.1 計(jì)算參數(shù)選取

滑坡體以第四系玄武巖殘積土、全—強(qiáng)風(fēng)化玄武巖為主，屬典型的巖土類滑坡。目前，該滑坡仍呈現(xiàn)滑動(dòng)趨勢(shì)，結(jié)合滑坡具體情況，穩(wěn)定性系數(shù)取0.98。選擇最薄弱部位2-2?斷面實(shí)施穩(wěn)定性分析，通過具體實(shí)驗(yàn)及數(shù)值計(jì)算，得到滑坡巖土技術(shù)指標(biāo)參數(shù)[5]。

3.2 穩(wěn)定性計(jì)算

滑坡地帶地震最大烈度為Ⅷ度，地震加速度為0.20 g，應(yīng)充分考慮地震影響。利用傳遞系數(shù)法對(duì)最薄弱部位2-2?斷面穩(wěn)定性實(shí)施計(jì)算，具體結(jié)果如表1所示。

從表1可知：天然、暴雨及地震工況下滑坡體均未達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，仍舊處于滑動(dòng)階段，滑動(dòng)體逐步帶動(dòng)上部結(jié)構(gòu)滑移，使滑坡范圍顯著增大。所以，應(yīng)先對(duì)滑坡實(shí)施應(yīng)急處理，待其達(dá)到基本穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，再進(jìn)行永久性加固處理。

4 滑坡處治方案優(yōu)選

4.1 應(yīng)急處治措施

因滑坡體附近分布民房與高壓輸電塔，并且房屋外墻出現(xiàn)裂縫，如果不及時(shí)對(duì)邊坡實(shí)施加固處理，將會(huì)引發(fā)更加嚴(yán)重的后果。為此，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，先對(duì)一級(jí)邊坡剪切裂縫位置實(shí)施回填反壓處理，處理完成后，通過位移觀測滑坡基本達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。在輸電塔和民房中間部位布設(shè)3排規(guī)格為φ108 cm注漿管進(jìn)行注漿加固，注漿管長度為9 m，布設(shè)間距為1.5 m，呈梅花形設(shè)置。

4.2 處治方案比選

參照滑坡體穩(wěn)定性計(jì)算數(shù)據(jù)，并結(jié)合現(xiàn)場具體情況，初步擬定四種處治方案：

（1）方案一：對(duì)滑坡段線路進(jìn)行改線，繞避滑坡區(qū)域，僅針對(duì)滑坡實(shí)施加固處理。線路改線后，對(duì)局部路塹實(shí)施回填。在邊坡坡腳位置布設(shè)寬度為8 m、高度為10 m的柔性防護(hù)。在高壓輸電塔滑坡側(cè)基礎(chǔ)外圍布設(shè)一排抗滑樁，共8根，單根長度25 m，同時(shí)對(duì)坡面進(jìn)行生態(tài)防護(hù)，并完善排水系統(tǒng)。此方案會(huì)形成大量廢棄工程，且需新建橋梁，綜合成本約5 928萬元[6]。

（2）方案二：保持線路平面布局不變，適當(dāng)調(diào)整道路縱向坡度，盡可能降低對(duì)滑坡體的干擾，減小滑坡治理難度。道路縱坡調(diào)整后，在道路左側(cè)邊緣布設(shè)一排2.5 m×3 m抗滑樁，輸電塔下方布設(shè)一排2 m×2.5 m抗滑樁，共7根，單根長度為25 m，同時(shí)對(duì)坡面進(jìn)行生態(tài)防護(hù)，并完善排水系統(tǒng)。此方案會(huì)形成大量廢棄工程，且需新建橋梁，綜合成本約4 509萬元。

（3）方案三：對(duì)邊坡實(shí)施削坡并重新分級(jí)，在一級(jí)平臺(tái)位置布設(shè)2.8 m×4 m抗滑樁，一級(jí)、三級(jí)坡面利用錨桿框格梁實(shí)施防護(hù)，二級(jí)坡面利用錨索框格梁實(shí)施防護(hù)，錨索共6根，長度30 m。輸電塔下方布設(shè)一排2 m×2.5 m抗滑樁，共8根，單根長度為25 m，同時(shí)對(duì)坡面進(jìn)行生態(tài)防護(hù)，并完善排水系統(tǒng)?？偝杀炯s3 145萬元[7]。

（4）方案四：不改變道路線形，對(duì)邊坡實(shí)施削坡并重新分級(jí)，分別在一級(jí)、二級(jí)邊坡8 m和15 m寬平臺(tái)上布設(shè)一排1.5 m×2 m和2 m×3 m抗滑樁；一級(jí)坡面利用錨桿框格梁進(jìn)行防護(hù)；二級(jí)、三級(jí)坡面利用錨索框格梁進(jìn)行防護(hù)，同時(shí)對(duì)坡面進(jìn)行生態(tài)防護(hù)，并完善排水系統(tǒng)。總成本約2 173萬元。

綜合比較：方案一、二會(huì)形成大量廢棄工程，資源浪費(fèi)嚴(yán)重，成本較高，經(jīng)濟(jì)性較差；方案三抗滑樁截面較大，挖方量較大，存在較大安全風(fēng)險(xiǎn)，且成本較高；方案四設(shè)置雙排抗滑樁，受力合理，安全性高，成本較低。經(jīng)綜合比選，最終確定采用方案四[8]。

4.3 滑坡處治措施

滑坡治理按照削坡后最薄弱部位滑坡推力進(jìn)行設(shè)計(jì)，安全系數(shù)天然、暴雨、地震狀態(tài)下分別取1.25、1.15和1.15。通過計(jì)算求得一級(jí)、二級(jí)平臺(tái)抗滑樁最大滑坡推力分別為1 342 kN/m和1 929 kN/m[9]。

處理方案：

（1）在寬度為15 m的二級(jí)邊坡平臺(tái)上布設(shè)一排2 m×3 m錨索抗滑樁，共25根，單根長度25 m，樁頂部位布置一孔錨索，長度為35 m，錨固區(qū)長度10 m，錨索采用6根規(guī)格為φS15.2 mm高強(qiáng)低松弛1860級(jí)鋼絞線編制而成，樁體布設(shè)間距中—中為6 m與7 m。

（2）在寬度為8 m的一級(jí)邊坡平臺(tái)上布設(shè)一排1.5 m×2 m抗滑樁，共39根，長度16～20 m，樁體布設(shè)間距中—中為6 m與7 m。

（3）一級(jí)坡面設(shè)置錨桿框格梁，錨桿長度12 m；二級(jí)、三級(jí)坡面設(shè)置錨索框格梁，錨索長度30 m、35 m，錨固區(qū)長度10 m，并進(jìn)行生態(tài)防護(hù)[10]。

（4）完善排水系統(tǒng)，降低水損破壞。在距離強(qiáng)變形區(qū)域5 m處設(shè)置尺寸為0.6 m×0.6 m截水溝，各級(jí)平臺(tái)處布設(shè)尺寸為0.6 m×0.6 m排水溝。

（5）各級(jí)邊坡滲水部位布設(shè)仰斜式泄水孔，深度15×20 m，角度為8 °?；绿幹卧O(shè)計(jì)平、剖面示意圖如圖3～4所示。

5 結(jié)論

綜上所述，該文依托某高速公路工程實(shí)踐，系統(tǒng)分析了滑坡形成原因，并對(duì)其穩(wěn)定性實(shí)施計(jì)算評(píng)價(jià)，通過綜合比選提出了最佳治理方案，具體結(jié)論如下：

（1）玄武巖風(fēng)化路塹邊坡滑坡影響因素較多，受地形及地質(zhì)因素影響，玄武巖風(fēng)化層之間容易形成光滑構(gòu)造面，在雨水滲透作用下，玄武巖殘積土發(fā)生軟化，沿光滑構(gòu)造面產(chǎn)生滑動(dòng)。

（2）玄武巖風(fēng)化地質(zhì)滑坡治理時(shí)，應(yīng)根據(jù)滑坡具體情況，綜合經(jīng)濟(jì)、安全等各方面進(jìn)行比較，從而確定最佳處治方案。

（3）玄武巖風(fēng)化地質(zhì)滑坡治理時(shí)，應(yīng)先對(duì)邊坡進(jìn)行削坡處理，并進(jìn)行重新分級(jí)，在邊坡平臺(tái)處設(shè)置抗滑樁進(jìn)行加固，同時(shí)對(duì)坡面進(jìn)行生態(tài)防護(hù)，完善排水系統(tǒng)，降低水損破壞，全面提升邊坡穩(wěn)定性。

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