李朋麗，林凱明，李家春，馬保成，彭 燃

（1.長安大學(xué)特殊地區(qū)公路工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西西安 710064；2.汕頭市達(dá)濠市政建設(shè)有限公司，廣東汕頭 515041）

0 引言

近年來，交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不斷完善，在高等級(jí)公路建設(shè)中，線形要求較高，在低山丘陵區(qū)往往也需要采用開挖方式通過。由于地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件以及建設(shè)中人為的不合理工程活動(dòng)等原因，造成新滑坡的產(chǎn)生以及老滑坡的復(fù)活可能性大增，滑坡災(zāi)害的治理越來越受到重視［1-2］。

永（州）藍(lán)（山）高速公路是國家高速公路網(wǎng)規(guī)劃中的二連浩特至廣州高速在湖南境內(nèi)最南端的一段。湖南處于云貴高原向江南丘陵和南嶺山地向江漢平原的過渡地帶，地勢變化比較大，地貌類型復(fù)雜多樣。工程所在地區(qū)巖層以石灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、灰質(zhì)頁巖、砂巖為主，且降水量大（多年平均降雨量達(dá)1324～1551mm），降水的時(shí)空分布影響著該區(qū)多種地質(zhì)災(zāi)害的時(shí)空分布，使滑坡、崩塌等邊坡災(zāi)害多發(fā)。因此，地質(zhì)災(zāi)害成為制約永藍(lán)高速公路施工的重要因素，而滑坡是施工和運(yùn)營期間遇到的主要地質(zhì)災(zāi)害之一。

白泥坳滑坡位于湖南省南部的永州市零陵區(qū)桐子坪鄉(xiāng)白泥坳村境內(nèi)，湖南省道S216在其后緣通過，而擬建高速公路在其前緣通過，路線里程K18+000～K18+350（ZK18+020～ZK18+320）。

本文主要研究白泥坳滑坡的成因分析及其防治措施，以期減少因滑坡災(zāi)害可能造成的巨大損失。

1 白泥坳滑坡的成因分析

白泥坳滑坡的成因機(jī)理可從如下四方面進(jìn)行分析［3-5］。

1.1 地層巖性

不同時(shí)代的地層和各式各樣的巖性構(gòu)成了復(fù)雜多變的巖土體，巖層的時(shí)代與巖層的性質(zhì)相比，巖性對形成滑坡的影響非常突出。白泥坳滑坡的地層巖性主要為易于風(fēng)化、遇水軟化的深灰色、黑灰色粉砂質(zhì)頁巖及炭質(zhì)頁巖，產(chǎn)狀285°∠40°，下伏深灰-灰黑色薄層狀泥灰?guī)r，但后者地表未出露。根據(jù)地面調(diào)繪及鉆探揭露，滑體及其周邊出露的地層主要有第四系全新統(tǒng)（Q4）及泥盆系上統(tǒng)錫礦山上段（），中統(tǒng)跳馬澗組（D2t）。

鉆孔地質(zhì)資料如表1所示（鉆孔2），鉆孔位置的剖面圖如圖1所示。

根據(jù)鉆探和物探資料，滑面埋深在11.40～13.60m，基本位于泥盆系上統(tǒng)錫礦山上段（）全風(fēng)化與強(qiáng)風(fēng)化深灰色、黑灰色粉砂質(zhì)頁巖及炭質(zhì)頁巖接觸面，屬于中層破碎巖體滑坡。炭質(zhì)頁巖以粘土礦物為主，大部分有明顯的薄層理，呈頁片狀，隔水性好，質(zhì)地軟弱，力學(xué)強(qiáng)度相對較低，軟化系數(shù)為0.26～0.5。在與其它巖層接觸面處抗剪強(qiáng)度較低，容易形成軟弱面，當(dāng)坡體受力情況突然變化時(shí)，就有可能形成滑動(dòng)面。邊坡坡腳阻滑部分開挖后，易造成開挖坡腳應(yīng)力集中，沿著相對軟弱面發(fā)生滑動(dòng)變形，從坡腳剪出破壞。

表1 鉆孔地質(zhì)資料Table 1 Drilling data

圖1 滑坡治理工程示意剖面圖Fig.1 Sectional Sketch of the landslide controlling project

1.2 地形地貌與區(qū)域構(gòu)造

該滑坡地表形態(tài)很不規(guī)則，表現(xiàn)為后緣寬、前緣窄，橫向長、縱向短的簸箕狀，按測線計(jì)，縱向長度為256～283m，橫向長度為 260～440m，平面面積約95400m2。該滑坡既涉及隧道工程，又涉及路基工程。對于隧道工程，左線涉及長度約45m，右線涉及長度185m。而路基工程則為3～10m不等的挖方，左線涉及長度約110m，右線涉及長度約150m。路基及隧道的開挖已使滑坡呈現(xiàn)復(fù)活跡象?；碌乇硇螒B(tài)特征不明顯，既沒有前緣的隆起鼓丘，也沒有后緣的拉張裂縫，但滑體中部卻呈現(xiàn)易于地表水地下水匯聚的低洼坡地。據(jù)調(diào)查，該滑坡為一老滑坡，上陡下緩，坡腳為兩條沖溝交匯的溝谷地形。由于滑坡作用，形成了坡腳溝谷凹岸稍微突出的反?，F(xiàn)象。坡體上也見有寬緩梳狀的溝谷、壟崗分布，展布方向約45°。

滑坡處地表植被發(fā)育，既有樹木，也有雜草，還有已開墾但未種植的荒地。測得其地面高程310～390m，相對高差80m，坡度10°左右，并且呈南高北低、東高西低之勢（圖2）。

圖2 白泥坳滑坡及鉆孔布置圖Fig.2 BAINI’AO Landslide and boreholes’distribution

1.3 氣象水文及地下水

水的作用是形成滑坡的重要條件?；聟^(qū)屬亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候區(qū)，4～8月份降雨量占年降雨量的60％以上，多綿綿細(xì)雨，可連續(xù)30d以上，滑坡區(qū)地表水系不發(fā)育，除前緣坡腳發(fā)育一條流量不大、但常年流水溝谷外，其他周邊均為季節(jié)性的小沖溝。在滑體中部，發(fā)育一寬2～3m、深1～2m的縱向流水小沖溝，用于排泄來自S216涵洞季節(jié)性的地表水。

圖3 永藍(lán)高速公路滑坡防治工程布置圖Fig.3 Layout of the landslide controlling project on Yongzhou－Lanshan Expressway

鉆探過程各鉆孔中均揭露了地下水，其高程311.80～353.50m，屬于賦存于基巖風(fēng)化層中的風(fēng)化裂隙水或上層滯水，對滑體物質(zhì)起浸潤、軟化作用，軟化老滑坡的滑動(dòng)帶、增加滑體重量，促使老滑坡局部復(fù)活。路基上邊坡開挖時(shí)揭露出地下水，并從地下水滲出處發(fā)生滑動(dòng)。

1.4 施工工序

該滑坡后緣位于S216右側(cè)山坡。由于修建S216時(shí)采用填方路堤通過，增加了老滑坡后緣帶的荷載而導(dǎo)致滑坡復(fù)活，但已在S216左側(cè)路基坡腳局部設(shè)置了抗滑樁，對滑坡進(jìn)行了治理，目前已趨穩(wěn)定。然而，由于在永藍(lán)高速公路右線抗滑樁樁位上側(cè)邊坡開挖施工中對該滑坡坡腳產(chǎn)生擾動(dòng)，誘發(fā)了坡體中部裂縫的出現(xiàn)，滑坡體頂部出現(xiàn)3cm的裂縫，同時(shí)可見坡腳有泥漿滲出，分析屬于坡體淺層滑動(dòng)。為了確保路基及隧道施工的安全，擬采取滑坡穩(wěn)定措施。

2 滑坡防治措施及施工方法

針對白泥坳滑坡工程地質(zhì)特征、穩(wěn)定性狀況，通過分析與計(jì)算，對該滑坡采用地表排水結(jié)合地下排水，并在右線右側(cè)路塹邊坡上設(shè)置抗滑樁方案進(jìn)行治理（圖3），并在施工中根據(jù)現(xiàn)場的開挖情況對滑坡進(jìn)行動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)［6-9］。

2.1 地表、地下排水及施工方法

在滑坡周界共設(shè)置了4道截水溝用于攔截流向滑坡的匯水，截水溝尺寸根據(jù)匯水大小分別采用了60cm×60cm、150cm×100cm兩種尺寸。大尺寸截水溝同時(shí)分擔(dān)排除S216涵洞季節(jié)性流水的作用。截水溝設(shè)施的設(shè)置應(yīng)銜接順暢，出現(xiàn)轉(zhuǎn)折時(shí)應(yīng)采用圓弧型轉(zhuǎn)角，保證排水通暢，不出現(xiàn)積水現(xiàn)象。

另外，在挖方第一級(jí)邊坡上采取平式鉆孔排除地下水。平孔鉆孔采用水平鉆機(jī)鉆進(jìn)，鉆孔直徑采用Ф100mm，當(dāng)鉆孔深度達(dá)到要求后，推入外徑Ф75mm、壁厚3.0mm的帶孔塑料PVC排水管。

2.2 抗滑樁設(shè)置與施工方法

右線右側(cè)路塹邊坡上或外側(cè)設(shè)置抗滑樁工程：鋼筋混凝土抗滑樁橫截面2m×3m，樁中心距5m，共52根，其中18m ×11根，20m ×10根，22m ×18根，24m×13根，樁身采用C30混凝土現(xiàn)澆，樁頂覆土50cm。

抗滑樁開挖施工嚴(yán)格按施工組織設(shè)計(jì)進(jìn)行，必須間隔開挖，嚴(yán)禁連續(xù)開挖。開挖季節(jié)應(yīng)避開雨季，并且做好地表防排水措施，樁孔內(nèi)部應(yīng)做好支撐防護(hù)，包括以下內(nèi)容：

①對抗滑樁平面位置按圖紙進(jìn)行放樣，按樁排方向及樁中心坐標(biāo)，準(zhǔn)確放線定位。開挖過程中，應(yīng)有地質(zhì)人員下坑進(jìn)行地質(zhì)編錄，核對地層巖性及滑面位置，如其實(shí)際位置與圖紙出入較大時(shí)，應(yīng)通過變更設(shè)計(jì)處理?；嫖恢眉霸O(shè)計(jì)樁底高程應(yīng)報(bào)監(jiān)理工程師會(huì)同設(shè)計(jì)單位現(xiàn)場檢查確定。

②抗滑樁施工前應(yīng)先將樁位附近邊坡的表層易滑塌部分予以清除，并做好樁位附近地表水的攔截工作。

③抗滑樁應(yīng)分節(jié)開挖，按設(shè)計(jì)做好鎖口盤和每節(jié)護(hù)壁。每節(jié)開挖深度1.0m，開挖一節(jié)，做好該節(jié)護(hù)壁，當(dāng)護(hù)壁砼具有一定強(qiáng)度后方可開挖下一節(jié)，護(hù)壁各節(jié)縱向鋼筋必須焊接，禁止簡單綁扎。

2.3 滑坡防治工程施工注意事項(xiàng)

（1）施工工序：滑坡周界裂隙回填夯實(shí)→地表截、排水系統(tǒng)→抗滑樁工程→路基工程→隧道工程。治理工程施工應(yīng)嚴(yán)格按照工序進(jìn)行。

（2）整平孔口地面，對位于挖方平臺(tái)上的抗滑樁，應(yīng)先開挖至平臺(tái)設(shè)計(jì)標(biāo)高再施工，開挖出的土方應(yīng)堆砌在邊坡下側(cè)。同時(shí)做好樁區(qū)地表截、排水及防滲工作，若存在降雨可能時(shí)，應(yīng)在孔口搭設(shè)雨棚，對孔口地面下0.5m高度襯砌進(jìn)行加強(qiáng)處理，孔口地面上加筑適當(dāng)高度的圍埂，以防地表水進(jìn)入孔內(nèi)。

（3）邊坡開挖應(yīng)自上而下逐級(jí)開挖、土石方應(yīng)遠(yuǎn)離坡體，不能堆積在下一級(jí)邊坡天然坡面上，以免坡體因加載而產(chǎn)生失穩(wěn)破壞。

（4）邊坡開挖及隧道施工中，嚴(yán)禁放大炮，以免震松坡面巖土體，誘發(fā)坡面及坡體失穩(wěn)。

（5）邊坡防護(hù)工程施工前，應(yīng)先對坡面及邊坡平臺(tái)上的松散堆積物清理干凈，保證坡面凹凸差不超過10cm，對超挖部分用漿砌片石回填。

（6）做好施工中的滑坡工程地質(zhì)編錄工作。

（7）施工中應(yīng)在滑坡體上設(shè)置一定數(shù)量的觀測設(shè)施，對滑坡進(jìn)行立體的地表和深部位移變形、裂縫系統(tǒng)觀測，一旦發(fā)現(xiàn)地表裂縫或滑體出現(xiàn)位移，馬上停止施工，并立即與設(shè)計(jì)人員聯(lián)系，及時(shí)采取處置措施。

3 結(jié)論

本文分析了白泥坳滑坡的影響因素和成因機(jī)理，提出了有針對性的滑坡防治措施。

（1）結(jié)合白泥坳工程地質(zhì)條件從巖性，區(qū)域構(gòu)造，水以及施工工序論述了該滑坡形成的成因機(jī)理，砂質(zhì)頁巖及炭質(zhì)頁巖接觸處易形成軟弱面造成滑動(dòng)。

（2）該滑坡采用地表及地下排水和在右線右側(cè)路塹邊坡上或外側(cè)設(shè)置抗滑樁方案進(jìn)行治理，同時(shí)應(yīng)在施工中根據(jù)現(xiàn)場的開挖情況對滑坡進(jìn)行動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)。

注：本文相關(guān)數(shù)據(jù)參考了中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司《詳細(xì)工程地質(zhì)勘察報(bào)告》。

在此表示感謝。

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