曾興楚、夏威

（湖南建工交通建設有限公司，湖南 長沙 410000）

0 引言

地質災害整體整治是“除險安居”專項行動中非常重要的組成部分。在郴州市人民東路龍家背路段發(fā)生了山體滑坡，且有繼續(xù)發(fā)展的趨勢。該路段所在區(qū)域地質條件復雜，周邊環(huán)境制約條件眾多，滑坡危害極大。公路位于滑坡之上，且路邊有民居；滑坡前緣向坡腳處數(shù)棟居民房屋區(qū)推移，使得坡腳處居民置身于懸崖之下；即將施工的人民東路延伸段隧道的施工安全受到威脅，且可能危及隧道的使用安全。因此，必須盡快采取有效措施對該滑坡進行處治。

1 滑坡加固治理工程概況

1.1 主體項目位置

郴州市人民東路延伸段地處郴州市城東郊，路線基本呈東西走向，有兩處隧道穿越山體?；?lián)岆U工程位于該路段兩隧道間的東隧道出口處，地屬郴州市蘇仙區(qū)白鹿洞街道石榴灣社區(qū)。因地名為龍家背，所以稱之為龍家背滑坡?lián)岆U治理工程。

1.2 地形地貌

龍家背滑坡所處地塊為湘南低山丘陵地貌區(qū)，地處隧道出口處，地形特點呈西高東低，地面高程在195～235m 之間?？睖y地塊寬度最大值為150m，長度最大值為160m，滑動體積約為24 萬立方米，屬于中等規(guī)模推移型滑坡。據(jù)調查，該邊坡在公路動工建設之前就已有很多縱向裂縫，原因是自然條件下坡體受力失衡，導致形狀改變和表面出現(xiàn)裂縫等現(xiàn)象，坡頂縫隙大約在1～3cm。經鉆探勘察，該邊坡巖土層結構自上而下可分為人工填土、粉質黏土、強風化頁巖、中風化頁巖、破碎灰?guī)r、中風化灰?guī)r六大層。

1.3 監(jiān)控數(shù)據(jù)

龍家背滑坡區(qū)域地質條件復雜。已有監(jiān)測資料表明，該地段滑坡始于2015 年11 月上旬，在滑坡后緣出現(xiàn)小規(guī)?；瑒?，坡頂房屋地面出現(xiàn)少量寬約4cm 的中型裂縫，并伴有0.2m 的地面沉降，后經房主自行填實處理。2016 年3 月下旬持續(xù)強降雨，滑坡整體發(fā)生明顯滑動，滑坡體后緣出現(xiàn)大量寬約10～50cm 的張拉裂縫，房屋前方地面被拉裂下沉30～70cm?；麦w坡頂為村民自建房，基礎為人工挖孔樁基礎，樁端埋藏深度約10m，滑坡后房屋暫未見明顯裂縫。房屋前新建公路路面出現(xiàn)多條寬裂縫，并下挫50cm。

2 滑坡治理思路

根據(jù)對該滑坡特點的分析，結合郴州市人民東路延伸段東2 號隧道的建設情況，秉持動態(tài)設計的原則，將該滑坡治理工程細分為以下六個部分。

第一，滑坡頂部房屋與道路保護。設置后排樁，保護滑坡后部房屋與道路。同時，在此設置抗滑樁以減小滑坡推力，對下方坡體起到部分保護作用。

第二，隧道出口洞門保護。前排抗滑樁設置在洞門位置，兩隧道間和隧道口兩側的局部區(qū)域設置雙排樁，對擬建隧道的洞門結構起到保護作用，確保隧道出口的安全。

第三，前后排樁之間進行放坡減載，放緩坡度處理。同時在坡面采用錨桿框格梁支護，保證表層滑坡體的穩(wěn)定。

第四，對洞門前兩側邊坡進行放坡處理。放坡坡比1∶1.5，以保留更多土體，在保證邊坡本身穩(wěn)定的情況下起到類似于坡腳加載的效果。

第五，距隧道出口6m，沿隧道軸線至后排樁區(qū)域采用鋼花管注漿工藝，確保隧道開挖過程中洞頂?shù)陌踩耘c可靠性。

第六，隧道結構保護。前后排樁之間，沿隧道左洞左側開挖邊界線外4m，設置一排隔擋樁，減少滑坡西南方向的推力對隧道結構的威脅。

根據(jù)已有勘察、設計資料，以及現(xiàn)場踏勘情況，對不同區(qū)段采取不同的支護措施，具體支護結構如下：

一是對隧洞出口洞門采用“抗滑樁+錨索+面板+錨桿”支護。前排樁緊貼隧道洞門后壁，樁頂設冠梁。AB 段抗滑樁樁長以入灰?guī)r4m 控制，樁頂按原地形線設置，樁徑1.5m，間距2m，面板厚20cm，樁頂設1.5m×1m 冠梁。CD 段抗滑樁樁長以入灰?guī)r4m 控制，樁頂按原地形線設置，樁徑1.8m，間距2.2m，面板厚20cm，樁頂設1.8m×1.2m 冠梁。BC 段布置兩排抗滑樁，按矩形布置，第一排、第二排樁排距3m，雙排樁采用連梁連接，連梁尺寸為1.2m×1.8m，各排樁間距2.2m，樁長以入隧道底板10m 控制，樁徑1.8m，面板厚20cm[1]。第一排、第二排樁頂設冠梁，冠梁為1.8m×1.2m，第二排樁冠梁為BG 段全段布置。前排樁冠梁設一排錨索，錨索長40m，錨固段32m，采用6φs15.2 鋼絞線，開孔直徑150mm，施加750kN 預應力，錨索入射角度為15°。洞門上方設微型鋼管樁，φ0.65×0.8m，矩形布置，并在面板位置設兩排錨桿。

二是對滑坡頂部房屋與道路采用“抗滑樁+錨索”支護。抗滑樁φ1.5m，間距2m。樁頂設1.5m×1m冠梁，錨索與冠梁連接，錨索長40m，錨固段32m，角度15°。設置第三排“抗滑樁+錨索”作為儲備支護措施，視后期監(jiān)測情況決定是否施工。

三是對前后排樁之間滑坡體采用“放坡+錨桿+框格梁”支護。分三級放坡，坡比1∶1.75，第一級坡坡腳為前排樁的第二排冠梁，二、三級坡坡腳設3m 平臺?？蚋窳喊?m×2m 布置，格構梁肋柱、橫梁斷面尺寸為400mm×400mm。二級坡和三級坡錨桿采用φ51 的自進式錨桿，錨桿打入角度為20°；一級坡錨桿采用主筋HRB400φ25 鋼筋錨桿，其中隔斷樁右側坡面錨桿打入角度20°，長度為25m；隔斷樁左側坡面錨桿打入角度為25°，長度為30m。錨桿均按φ2.4×2.4m 布置[2]。

四是對洞門前兩側邊坡采用“錨桿+框格梁”支護。坡比1∶1.5，框格梁按2m×2m 布置，格構梁肋柱、橫梁斷面尺寸為400mm×400mm，錨桿按φ2.4×2.4m 布置。一級坡錨桿采用主筋HRB400φ25 鋼筋錨桿，長度為18m；二、三級坡錨桿采用φ51 的自進式錨桿，長度為13.5m。錨桿打入角度均為20°。

五是隧道開挖過程的保護措施。對前排樁樁頂冠梁以內至后排樁、滑坡周界之間、左洞隧道邊線外4m（右洞為5m）范圍，采用鋼花管注漿進行加固處理。注漿孔按1.5m×1.5m 梅花形布置，其中左洞范圍內加密至1m×1m，注漿孔深度以進入底板以下1m且不影響隧道管棚施工為控制標準。

六是隧道結構保護采用隔擋樁支護。樁間距2.2m，樁徑1.8m，樁長以入隧道底板4m 或穿過滑動面三分之一樁長控制，采用冠梁連接，連梁尺寸為1.2m×1.8m。

3 施工工藝

3.1 旋挖樁施工

根據(jù)現(xiàn)場實際情況，旋挖機施工采用干旋和濕旋兩種方案。若鉆孔過程中土體難以自穩(wěn)，出現(xiàn)嚴重的塌孔現(xiàn)象，則采用泥漿護壁濕旋措施以確保孔壁穩(wěn)定，保證成孔質量。若土體有足夠的能力，不出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象，成孔質量良好，則采用干旋施工方案。

抗滑樁由兩側向中間靠，樁軸線按現(xiàn)場施工放線定位，挖樁時嚴格執(zhí)行三序跳挖施工工藝。

3.2 冠梁、連梁施工

樁頂冠梁尺寸分別為高1m、寬1.5m 和高1.2m、寬1.8m，冠梁連梁尺寸為高1.2m、寬1.8m，使用型號為C30 鋼筋混凝土架構，主筋凈保護層厚度應當達到50mm。作業(yè)現(xiàn)場依據(jù)鉆孔樁的作業(yè)進展，逐段、逐節(jié)進行鉆孔樁檢測，且保證擋墻、冠梁、連梁等單獨作業(yè)，在冠梁作業(yè)期間將縱向鋼筋提前埋在里面。

樁頂連梁、冠梁施工之前，先檢查樁身品質。對架構維護樁采用低應變法無損檢測技術檢查樁的質量，樁檢比例應當滿足樁總數(shù)10%以上，且在5 根及以上的要求。按照規(guī)范要求的檢測數(shù)量檢測各型號樁質量，前排樁選取7 根，后排樁選取8 根，隔擋樁選取3 根，檢測合格后才能進入樁頂冠梁施工[3]。洞底連梁尺寸為高1m、寬0.8m，樁與連梁采用植筋，鋼筋長度1.4m，植入抗滑樁0.6m。

3.3 錨索施工

3.3.1 施工工藝流程

定位—成孔—編索—安裝錨索—全孔一次注漿—掛金屬網(wǎng)—錨墩—養(yǎng)護—張拉—鎖定—張拉段注漿—封錨。

3.3.2 施工工藝要求

（1）鉆孔

使用15cm 的鉆頭進行鉆孔作業(yè)，角度應當符合設計標準。鉆孔完畢后，使用干凈的水或者黏稠度很低的循環(huán)泥漿進行沖洗（主要針對砂殘積粉質土層）。成孔深度為錨索長度+1000mm。并且，鉆孔施工需做好原始記錄。

（2）安放錨索

首先在安裝前用高壓空氣對孔進行清潔，對錨索體的品質進行檢測，并將錨索規(guī)范放置在施工區(qū)域內以利于下錨施工。下錨過程中，要避免錨索變形問題。若一些錨索無法插入孔的最深處，切不可強行插入，應找到原因，之后再次嘗試，直至錨體順利插到孔底。錨體入孔后外面留出1.5m 便于將進行張拉操作。下錨后應馬上清潔并進行漿液澆筑，避免孔坍塌[4]。

（3）注漿

使用高壓漿泵灌注M30 水泥砂漿，利用孔底壓力進行反方向漿液灌注，孔口配備止?jié){塞，漿液灌注壓力通常在0.5～0.8MPa 之間。每次漿液澆灌的壓力穩(wěn)定時長保持在5～10min 之間，爭取一次澆筑完畢。注漿管管底應當完全閉合，由一端的50cm 開始朝上每間隔2m 制作長度為1m 的花管，孔眼半徑應在0.4cm 以上。并且在錨固段內的孔眼外用橡膠膜進行處置，防止?jié){液倒流。漿液灌注完成后才能夠實施封錨操作，封錨一定要按照設計標準進行，避免風化問題。

（4）錨桿的張拉鎖定

錨索張拉采用150t 千斤頂。待錨索砂漿強度達到設計值的80%以上，方可進行錨索預應力張拉，同時應按順序位置張拉，并在規(guī)范允許的樁頂側向位移范圍內進行錨索鎖定，鎖定值為軸力設計值的75%～90%。錨桿設計錨固力為750kN，張拉鎖定過程中千斤頂油壓泵加卸載應平穩(wěn)、均勻，禁止猛增猛降，以免損壞錨固力。此外，千斤頂使用前必須經過質檢部門校核。

在錨索張拉過程中，錨具底座頂端和鉆孔軸線應當形成90°角，保證錨索張拉過程中千斤頂和錨索處于相同的軸線位置。在錨索張拉鎖定之后，應將防腐液涂抹在錨頭位置，用C30 混凝土封閉。使用機器對錨筋進行切割時，禁止使用電弧，留下的外露錨筋應當在5～10cm 左右，避免拽滑。一榀框架錨索的張拉必須采取對角張拉或整榀同時張拉方式。需要注意的是，進行預應力錨索施工前，要對錨索進行抽樣試驗檢測，選定1～2 根錨索進行抗拉拔試驗[5]。

（5）封錨

錨索項目施工完畢后，不可將錨頭鋼絞線切斷。待監(jiān)測展示邊坡形狀改變已趨于平穩(wěn)，對預應力錨索總體加以補償張拉，張拉完畢后，鋼絞線外露部分應在10cm 以內，對多余的鋼絞線進行切割清理。然后使用鋼絲刷將錨頭鋼絞線的銹跡全部清理干凈，按設計尺寸用C25 混凝土對錨頭進行澆筑密封。

3.4 邊仰坡防護施工

邊仰坡防護施工工藝流程：測量放線—施工截排水—邊仰坡開挖—刷坡—確定孔位—搭設操作平臺—鉆機就位—調整角度—鉆孔—清孔—安裝錨桿—注漿—制作框格梁—邊坡修整。

3.5 擋土墻施工

擋土墻施工工藝流程：施工準備—測量放線—基槽開挖—地基承載力檢測—立模加固—安裝泄水孔—做濾水層—澆筑混凝土—拆除模板—養(yǎng)護。

3.6 施工監(jiān)測

監(jiān)測的主要目的為確定滑坡變形動態(tài)（包括滑坡體變形方向、變形速度、變形范圍等），并對比變形發(fā)展，預測變形趨勢，判斷滑坡穩(wěn)定狀態(tài)，保證施工及周邊建筑物安全；反饋設計和檢驗處置效果，指導施工，優(yōu)化設計。根據(jù)工程特點結合相關規(guī)范，委托具有相關資質的第三方監(jiān)測單位開展如下監(jiān)測內容：坡頂房屋變形、樁頂位移及沉降、錨索應力、連梁及抗滑樁樁身應力、土體位移及地下水監(jiān)測等。

4 結語

在龍家背滑坡?lián)岆U治理工程中，根據(jù)現(xiàn)場巖土工程地質條件，滑坡特征及分布范圍，以及對相鄰建筑物產生的影響，為穩(wěn)定坡體和確保隧道施工安全、維護隧道洞壁穩(wěn)定和坡上建筑物的安全，分別采用“抗滑樁+錨索”“抗滑樁+錨索+面板+錨桿”等加固支護方式，方案設計符合實際情況，實施效果良好，可為同類工程提供參考。