某公路滑坡治理设计

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摘要：介绍了滑坡概况，工程地质条件，滑坡原因及特点，阐述了治理方案设计及监测等。

关键词：滑坡；治理设计；监测

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

一．滑坡概况

该滑坡于某公路K31+570~+760段左侧，在平面上呈扇形分布，南北宽190 m，东西长100m，平均厚约6m，滑坡体总体积约为11万m³。滑坡主滑方向280°，主要张裂隙7条，且互相连接。裂隙最大长度264 m，最大宽度3.5m，最大可见深度6m，最大垂直位移3.2 m，滑坡壁近于直立。滑坡向前移动约5 m，滑坡鼓丘高出原地面约1.5 m，在现场看到滑坡体的南北侧各出现了一条长度大于10m的张裂隙，且产生许多垂直主滑方向的细小裂隙，滑坡体上方房屋开裂，少数在滑坡裂缝旁的树木形成醉汉林，该滑坡属中层坡积牵引式滑坡。

公路原设计挡土墙向前移动开裂，经现场采取排水、阻水措施后，滑坡滑动速度已明显降低，但尚在缓慢移动中，处于由发展阶段转为趋于极限稳定的临界状态，属非稳定和不安全状况，滑坡继续前进将影响新建公路、附近居民以及滑坡体上方已有公路安全。受业主委托，我公司承担了该滑坡治理设计任务，设计自2010年9月2日开始，历时一个多月，于2010年10月7日通过专家组审查，而后进入施工阶段，至2011年3月竣工验收，通过2011年雨季，公路近一年多的通车运行，整个滑坡稳定。此工程设计方案经济合理，产生了很好的经济效益和社会效益。

二．滑坡岩土工程条件

（一）工程地质条件

该滑坡地形上陡下缓，地貌单元属低山丘陵地貌，根据地质勘察报告，滑坡区的地层主要为第四系全新统残坡积的碎石土和粉质粘土，下伏泥盆系跳马涧组的砂岩，具体地层如下：①碎石土：棕红色，中密，含50％～70％的次棱角状石英砂岩及页岩碎石，碎石粒径大小等，最大粒径超过1m，碎石中充填粘土和砂粒，该层为坡积物，厚7.5—9.1 m。②粉质粘土：杂色，可塑~硬塑状，在滑动带内为软塑~可塑状，粘性较强，含砂粒，手搓有明显砂感，局部含少量粒径小于1cm的棱角状砾石，该层为坡积物，厚3.7～4.8 m；其中滑动带厚1.2～1.3 m。粉质粘土取样试验结果表1。

滑坡上部有水渠通过，因水渠长年失修，水渠漏水从滑坡体上顺坡流下，是引起滑坡的主要因素之一。地下水主要为碎石土、粉质粘土中的上层滞水，主要接受大气降水和地表水渗透补给。

（二）滑坡原因分析

通过地质勘察和现场踏勘，发现引起滑坡产生滑动的主要原因为：①由于公路路面开挖，形成一高度达10 m多的陡边坡，使得山体临空面增大，失去了原有的阻挡支撑，形成滑坡。②上部坡积碎石土与下部的残积粉粘土接触面，与地面斜坡坡度基本一致，且粉质粘土的凝聚力、摩擦角较小，易在其表层形成滑动带。③由于水渠长年漏水，地表水及地下水渗入到粉质粘土表层，使得其抗剪强度大大降低，更加速了滑坡的发展。④开挖路堑挡土墙加快了滑坡的下滑。基于上述原因，我们对滑坡进行了一系列的设计处理工作。

（三）滑坡特点

第一滑坡面积大，厚度大，平均厚度为10 m左右。第二滑坡体上有公路通过，分布有水渠及部分民宅。第三该滑坡属古滑坡复活，直接影响新建公路、附近居民安全。

三．滑坡治理设计方案

（一）滑坡体下滑计算

根据《工程地质手册》，正在滑动的滑坡体应满足K≤0．95，已稳定的滑坡体应满足K=1，考虑该滑体渐趋稳定，取K=1，计算公式如下：根据地质剖面图(见图1)解联合方程组：

图l 滑坡计算剖面示意图

K稳定=（W1cosα1×tanφ+CL1）/ W1sinα1

K稳定=（W3cosα3×tanφ+CL3）/ W3sinα3

得C=16.4 kPa，Ф=12.3°，与试验室滑动带参数基本一致。

根据以上反算参数和试验数据，取滑坡体土的的物理力学参数如下：天然密度P=1.89t/m³,饱和密度Pat=1.98t/m³、孔隙比e =0.45、内聚力C=16.4 kPa、内摩擦角Ф=12.3°，滑坡推力按传递系数法计算：得最大下滑力Emax=1416kN/m。

（二）滑坡治理设计

根据滑坡体特点，滑坡治理的重点为先治水、再抗滑。治水旨在疏排地表水，抗滑旨在削坡减小下滑力，然后设置抗滑桩。具体方案如下：①整治、疏浚滑坡体上方公路边排水沟以利用其作为滑坡体顶部截水沟，同时对滑坡体上方公路上侧的水渠、高位水池及其排水管路进行疏浚、防漏、止漏治理，以阻止水体渗入滑坡体地下。②封闭滑坡体内所有裂隙，滑坡体地面设排水、疏水沟，以减少地表水渗入滑坡体地下。所有裂隙均采用原状素土分层捣实，表面用C15砼20cm厚进行封闭，对不能保证素土捣实效果的裂隙应用C15砼灌实；对宽度小于5cm的裂隙，采用素粘土直接捣实压紧进行封闭。经封闭后的裂隙表面应避免积水、渍水。③对整个滑坡体采用抗滑桩加桩护壁进行滑坡治理。抗滑桩成孔采用人工成孔，不得采用爆破或锤击成孔。抗滑桩设计依据参数：抗滑安全系数1.2，抗滑桩内力计算荷载分项系数1.2， 抗滑桩控制桩顶位移小于50mm，抗滑桩滑动面处控制桩身位移小于25mm；设计桩底为粉质粘土，设计要求桩进入滑动面以下不小于9m，桩侧为自然土体。

抗滑桩材料：砼强度等级，桩C30，护壁C25；钢筋为HRB335和HRB400。抗滑桩布置见图2。

抗滑桩在路面设计标高以下按桩身砼浇灌，路面设计标高以上砼应按矩形构件支模浇灌。桩顶与原有挡土墙齐平。抗滑桩在桩路面设计标高以上外侧面应采用光滑平整模板，要求拆模后砼表面光洁、平整，不再作其它粉刷。

抗滑桩在路面标高以上外侧模支撑在达到设计强度前不得拆除，在路面设计标高处应进行凿桩头处理后方可浇筑上部砼。

桩施工依照下列顺序进行：桩须从滑坡壁外由两端向滑坡中间渐次施工，桩孔开挖宜跳挖，浇灌桩砼时，相邻桩不应进行抽水、井下开挖等井下作业。

由于滑坡仍处于非稳定期，桩孔开挖施工前应制定可靠开挖方案，以确保施工安全和施工质量。为验证岩土工程地质资料、本滑坡治理抗滑桩及其护壁设计技术条件、施工等在本工程的正确性和适宜性，在抗滑桩正式施工前，进行了“试成孔”。

本工程中施工难点主要在桩孔成孔和桩钢筋笼制作吊装。桩成孔过程中，桩护壁受桩周土、地下水、桩孔深度等因素影响较大，施工中发现护壁有开裂、变形等情况，适当增加护壁厚度(一般每次增加5 cm)。钢筋笼制作、吊装分段。

④在桩施工到原公路设计标高后对原设计公路路侧挡土墙后部分坡面角大于45。的较高及较陡

的边坡在距挡土墙背9 m范围内对坡面进行修坡、削坡处理。⑤修复原已被滑坡破坏的(或继续施工)公路挡土墙、护坡、排水沟、植被等。滑坡体坡顶公路排水沟、坡底公路排水沟以及滑坡体上方原水渠、水位水池的整治、疏浚，均应以确保地面水体不进入滑坡体地下为原则。排水、疏水沟应顺原山体地表水自然流向，避开地面滑坡裂隙，避免破坏地面原有植被。

（三）滑坡处理设计计算对滑坡的判断及预测;①根据设计对地质勘察报告中I–I、Ⅱ–Ⅱ、Ⅲ–Ⅲ剖面进行的全部剖面总段和分段的滑动力计算，滑坡目前处于由发展阶段转为趋于极限稳定的临界状态，属非稳定和不安全状况。②在岩土工程勘察报告所圈滑坡范围内，虽本滑坡处理设计已考虑进行滑坡裂隙封闭和设置抗滑桩，但如果滑坡裂隙封闭不密实或遗漏，仍可能在滑坡体Ⅱ–Ⅱ、Ⅲ–Ⅲ剖面上部出现小范围的滑坡迹象，影响上部公路的安全使用。③在岩土工程勘察报告所圈滑坡范围外，原地质报告中Ⅳ–Ⅳ剖面位置，经计算其上部仍存在较大滑坡推力，目前处于临界稳定状态，如自然条件发生变化或抗滑段抗滑力丧失，可能产生新的滑面。新的滑面一旦产生，计算滑坡推力将大于Ⅱ–Ⅱ、Ⅲ–Ⅲ剖面计算的滑坡推力。

四．滑坡监测

对整个滑坡区建立现场监测自2011年3月自2012年3月，历时1年，本工程现场监测项目包括：一、自然环境(雨水、气温、冰冻等)。二、支护结构的位移(包括抗滑桩、挡土墙的水平和垂直位移)。三滑坡体表面裂隙、(包括滑坡体表面、坡顶、坡脚原有的或监测中新出现的)。四滑坡体的位移、滑坡体下方公路的位移、滑坡体上方公路的位移。五现场监测设立水平位移和沉降位移观测基准点。

五．实施效果

滑坡体在经过上述施工处理后，经过1年的监测，整个滑坡体处于稳定状态，未见水平位移和沉降位移，达到了预期的目标，产生了很大的经济效益和社会效益。

参考文献：

[1] 郑颖人等，边坡与滑坡工程治理（第二版），北京；人民交通出版社，2010.

[2]邓志斌．古滑坡地段滑坡治理措施[J]．中南公路工程，2002(3)．

[3]刘特洪，林天健编著’ 软岩工程设计理论与施工实践[M]北京：中国建筑工业出版社,2001