衡邵高速公路某处滑坡治理技术

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摘 要：衡邵高速公路某滑坡为发生在褐红色亚粘土和强风化碳质页岩层等不良地质条件及恶劣气候条件下的工程滑坡群，由于其复杂性，工程开工以来一直未能得到有效治理，成为整条线路的控制性工程。本文以该工程为例，在分析该滑坡产生原因、总结前期治理失误的基础上，提出了锚索抗滑桩，预应力锚索地梁，疏排水，浆砌片石护坡等综合治理措施，最终成功的将该滑坡治理，保证了衡邵高速公路全线的如期通车。该工程对类似滑坡的治理具有一定的借鉴意义。

关键词：滑坡治理；高速公路；抗滑桩；预应力锚索

中图分类号： U416.1+63

文献标识码：B

文章编号：1008-0422（2012）05-0136-02

1 引言

滑坡是自然界中一种常见的最常见的地质灾害现象，它的发生常常威胁到人类的生存环境，造成交通终止，堵塞河道，摧毁厂矿，掩埋村镇，带来重大的人员伤亡及财产损失。公路工程作为一种线性工程，对地形、地质体的依附、利用和改造格外强烈，特别是标准高，路面宽，填挖高度大的高速公路进入山区后，滑坡和边坡的治理，已成为影响工程造价、制约路基工程稳定和安全的关键性因素，滑坡病害的治理越来越引起公路部门的重视。本文以湖南衡邵高速公路K100处滑坡治理工程为实例，通过对该工程滑坡的病理病害分析，提出综合治理方案，由此得出的工程经验及教训还是值得借鉴的。

2 工程概况

该滑坡地处湖南省境内，项目区段地形起伏较大，切割较深，属丘陵地貌，主要为山丘及田间洼地，冲沟，低洼地段多为农田，沟渠、水塘较多。衡邵高速K100+150~+280区段本为一老滑坡，2007年开工后，衡邵高速公路以深挖路堑形式从滑坡前缘通过，由于衡邵高速公路路基的开挖，滑坡前缘形成临空面，改变了原有地质环境的平衡状态，诱发了滑坡。近三年来，由于受地质条件和多雨气候的影响，加之挖方的持续推进，施工未能贯彻“治早、治小”的滑坡防治理念，甚至前缘出现了边滑移边清运的施工误区，变形逐步向后缘、两端发展，在K100+020~k100+430深挖路堑范围内，出现多处路堑边坡失稳，滑坡、流塌现象普遍发生，逐步形成一滑坡群。恶劣的地质及气候条件，加之不当的施工工序使滑坡灾害出现了新滑动、新变形、新发展，严重影响着工程施工进度及全线通车目标的实现。

3 滑坡概况及产生的原因

衡邵高速公路K100+020~k100+430段内有大小滑坡4处，最大处滑坡为发生在K100+150~+280里程段左侧的滑坡，该滑坡总体呈“圈椅状”地貌，边界特征明显，滑坡体面积约1.5×104m2，滑体厚度平均约为15m，滑坡体积约22.5×104m3，属大型中层牵引式基岩滑坡。滑坡体主要物质为第四系残积层，物质成分主要为褐红色亚粘土和强风化碳质页岩，硬塑状，含少量的植物根系和角砾，下伏主要为强风化碳质页岩，灰黑色，裂隙发育，岩芯手感滑腻。根据勘察，本滑坡体具有多层、多级的滑动特性，红粘土层与碳质页岩接触面及强风化碳质页岩内均有滑动面产生。

通过对该滑坡地层岩土性质，水文地质情况及相关性的分析，该滑坡产生的原因可归纳为以下几点：

3.1 该处地形地质条件复杂，土质特殊，松软，排水不畅，抗剪性差，是滑坡、坍滑、溜塌发生发展的根本原因。该滑坡滑体物质表层为亚粘土，当坡体平衡受到破坏时，滑体物质变的非常松散，使得地表水迅速下渗，从而加重了滑坡体自重，减弱滑带的抗剪强度。滑床为强风化碳质页岩，灰黑色，原岩破碎，裂隙发育，岩芯手感滑腻，抗剪强度差，属软质岩，有利于滑坡的形成。

3.2 公路以深挖路堑的形式从滑坡体前缘通过，是滑坡产生发展的诱发因素。由于滑坡前缘土方的开挖，直接改变了原有地质环境的平衡状态，坡体失去有效支撑，从而诱发了该处滑坡的发生、发展。

3.3 当地多雨的气候条件是影响滑坡的主要因素，尤其是连续降雨，雨水渗入土体，不但使滑体土体重度增大，而且是滑带土饱和软化，降低其抗剪强度，引起斜坡土体沿软弱面滑移变形破坏。

3.4 由于滑体上原分布有两处鱼塘，使得部分蓄水沿原基岩裂隙面逐渐下渗，降低滑带的抗剪强度，从而有利于滑坡的发展。

4 综合治理措施

基于以上对该处地质灾害发生发展的原因分析，本工程后期治理采取了支挡锚固和截排水相结合的综合治理方案，施工严格按堑坡从上而下分级开挖、开挖一级防护一级、再开挖下一级的施工顺序。开挖好的坡面要立即支挡防护封闭，防止风化和侧向卸载造成坡体坍塌。各里程段的具体治理措施为：

4.1 主滑坡治理

主滑坡治理采用了锚索抗滑桩、桩间板墙、浆砌片石挡墙、集水井及仰斜排水孔等措施相结合的综合治理方案，见图2。

4.1.1 锚索抗滑桩

在大滑坡体前缘布置一排锚索抗滑桩，共13根，桩间距6.0m，桩身截面2.0m×3.0m，桩长16m，嵌入路面以下6m，为降低桩的嵌入长度，在每根桩半腰处（即桩头以下5m）布置2孔预应力锚索。桩间采用浆砌片石挡墙，上部为板墙与桩连接。

4.1.2 疏排水措施

由于该滑坡体为膨胀性红粘土，土质松软、排水不畅，加之当地多雨的气候条件，滑坡体前部、中部土体大部饱水，因此在滑坡体上布置横向和纵向柔性填石渗沟，疏干滑坡体表层饱水土体；同时为疏排深部地下水，桩间布置仰斜排水孔，滑坡体上布置3眼集水井，井深8m，井内布置放射状仰斜排水孔将地下水汇入集水井，同时一孔将井内汇水引出坡体；另外，在滑坡体周边布置一环状截水沟，及时将坡体上的汇水排出。

4.1.3 裂缝夯填

对滑坡坡面的张拉裂缝用灰土夯填，分层填筑，分层夯实，对滑坡坡面进行坡面整理，使坡面平顺，无反坡汇水等现象。

4.2 其它部位治理工程

其它部位左右侧路堑边坡由于前期施工工序不当，加之多雨的气候条件，导致该段堑坡病害多发，多处产生流塌变形。

边坡开挖方面，本工程首先严格按照开挖一级防护一级、再开挖下一级的施工顺序；且横向开挖时，严格控制开挖长度（根据本工程地质条件，其土拱效应在5m左右，个别地方仅为2-3m）。

在支档锚固方面，首先采用预应力锚索地梁控制住边坡的整体变形；其次由于本处滑坡的物质组成为上层黄褐-褐-红褐色亚粘土和下层强风化炭质页岩，局部夹煤层，大气降水多且强度大，坡体特别容易松散滑动，故采用浆砌片石护坡防护住所有一级坡及部分二级坡，防止雨水侵入、风化。

在疏排水方面，各级平台处采用C20混凝土封闭，并设置截排水沟及急流槽；一级坡设置仰斜排水孔，保持坡体稳定。

5 施工过程及治理效果

后期治理方案确定后，2010年6月，业主单位委托地质灾害治理专业施工单位进场，严格按照逐级刷坡、从上至下，开挖一级，防护一级的原则组织施工。工程措施施工前，首先对滑坡体及周边的排水进行了疏通。施工过程中，按照设计单位提出的“动态化设计，信息化施工”的理念，对抗滑桩开挖平台上方坡体进行了临时加固，避免的滑坡体前缘开挖后引起的整体蠕滑，保证了抗滑桩桩井开挖工程中施工人员的安全。针对刷坡过程中产生的局部塌方，进行了抢险锚杆、微型桩的抢险加固。经过5个月的紧张施工，2010年12月该滑坡治理工程顺利完成，保证了衡邵高速的全线顺利通车。衡邵高速正式运营已16个月，在此期间经历了数次大强度降雨，该滑坡顺利接受了考验，说明该滑坡的治理措施是有效、成功的。

6 结论及建议

6.1 滑坡危害严重，治理费用昂贵，因此在公路选线时应充分地质勘察，地质配合选线（即所谓“地质选线”），尽量避开大型滑坡和多个滑坡连续分布的地段，以及开挖后可能发生滑坡的地段。

6.2滑坡治理应遵循“治早，治小”的防治原则，发现问题，及时治理可有效降低治理费用，缩短治理工期，同时治理方案应确保一次根治，不留后患。

6.3滑坡治理是一项特殊的地质灾害工程，由于地质环境的复杂多变性、隐蔽性和不可确定性，因此特殊地质灾害治理过程应遵循“动态设计、信息化施工”的理念，地质人员、设计人员和施工人员，三者密切配合，从始至终参与治理全过程。如在疏排过程中出现的局部坍塌，可增加抢险锚杆，微型桩等措施；根据现场锚索钻孔信息，适当减少或增加锚索长度与数量等等。同时地质灾害治理务必委托具有专业资质的施工单位组织施工。

6.4 地质灾害治理工程中的疏排地下对改善滑坡不利影响因素，提高滑坡稳定性起着重要的作用，是滑坡治理成功的关键。