大型顺层岩质滑坡治理措施与施工要点探讨

大型顺层岩质滑坡治理措施与施工要点探讨
【摘要】根据工程实例对公路开挖中容易遇到的大型顺层岩质滑坡地质灾害的地质原因进行了分析，并探讨了大型顺层岩质滑坡整个治理过程中的措施和施工要点。

【关键词】地质滑坡；地质成因；整治措施；施工技术
该滑坡地段原设计只是一般的路堑设计，后来在开挖一级边坡后出现山体裂缝，边破滑移，经过实地勘察，结合坡面马刀树等特征和当地住户对该山体在60年代修建老路时曾经垮塌过的描述，初步判断该滑坡为一古滑坡体，滑坡体量大，岩石风化严重，地表水丰富，如果不加以综合治理，一次性根除隐患，那么该地段对以后的高速公路使用将造成巨大的影响。

现就介绍整个滑坡的整治过程中的措施和施工要点。

1、地质概况
滑坡区地貌由山峰与沟谷相连，山坡陡峻，沟谷深窄，地貌类型属侵蚀—构造齿状低中山，属新华夏系第三巨隆起带的西南端，即习称“江南古陆”西缘。

滑坡所在山体在平面上呈现圈椅状，而在地形坡度上呈现上陡、中部平缓而下部又变陡的古滑坡地貌特点，山体高程774～900m，相对高差l26m，地形坡角一般为32°～45°局部陡坡地段为40°～55°，中上部、中下部平缓地段为25°左右。

构造体系主要划分出北东向和北北东向构造体系，其中北东向构造体系以NE40°～50°构造褶皱群及北东向张扭性断裂组成；北北东向构造体系以北北东向带状褶皱为主，次为伴生的压扭性断裂构造带。

滑坡区地层由上覆第四系残坡积层之粉粘土、碎石土及人工填筑土层与下伏基岩前寒武系板岩组成，该板岩是一套由陆源碎屑物质组成的、因区域变质作用而形成的浅变质岩系，地层单斜产出，倾向3l0°～320°，倾角40°～60°，综合地层产状320°∠45°。

滑坡区地下水主要由上层滞水及裂隙水组成，其补给为大气降水，通过透水性相对较强的粉质粘土和碎石土间渗透，在透水性相对较弱的板岩面附近汇集，在较低处从基岩面和强风化层间以面状或线状泉水形式排出地表。

2、滑坡体特征
该滑坡为大型顺层岩质滑坡，滑坡大致范围为两侧Kl20+l90～Kl20+370，滑面为强、中风化界线，即层面，滑坡后部滑床倾角以55°为主，主滑面为3O°～34°，目前滑动范围宽38Om，最长225m，滑坡剪出口在高速公路路基面上下，高程为775m左右，滑坡后壁最高处高程约86Om，滑体相对高差85m；滑体平均厚度约16.5m，最厚达19.5m，滑体体积141万m3；主滑动方向为NW34°。

3、滑坡变形原因分析
该滑坡的滑动变形主要受层理面的控制，滑坡区岩层产状倾角变化较大，上陡下缓，上部倾角55，中下部3O°～34°，陡、缓层面为滑坡的形成提供了必要的条件；另外，层间错动发育，泥化夹层明显，泥化程—度较高，此为滑坡形成的有利条件。

当坡脚路基开挖时，脚形成了临空面，改变了坡体原有的应力状态，加之地表裂缝的形成有利于地表水的下渗，泥化夹层进一步软化，最后导致了坡体沿着强中风化层面间泥化夹层整体失稳下滑。

4、治理措施
考虑到滑坡体积大，以及大量开挖对周围环境的影响，在治理措施的选择上利用预应力框架锚索、抗滑桩、必要的减载刷方、防排水设施、植草绿化等综合手段进行治理，在治理的同时着重兼顾环境和公路沿线的外观。

（1）刷方减载：
为减小滑坡推力，结合现场地形，对坡面进行刷方，刷方后边坡分为五～七级，边坡高度为6—1Om，其中第一级边坡的坡率为1：O.5，其它各级边坡的坡率均为1：1第一级平台宽为5～7m，第二、三、五、六级平台宽分别为5、5、2、2m，第四级平台宽为12m。

（2）锚索抗滑桩：
在K12O+194→- +376段的第一级平台上（截面为2.OmX3.Om的桩桩中心距高速公路线路中心线为21.2m，截面为1.8mX2.4m的桩桩中心距高速公路线路中心线为2O.9m）布置一排预应力锚索抗滑桩，共计81根，以抵挡滑坡滑动，抗滑桩桩长为14～24m；桩间距中4～中6m；抗滑桩的长轴方向为NW34°；每根抗滑桩上布设两孔预应力锚索，每孔锚索由1O（8）根￠15.2高强度、低松弛的186O级钢绞线组成；锚索长度为15～26m（其中1～26和57～81号桩锚索长18m，27～49号桩锚索长2Om，50～56号桩锚索长15m，均由1O根组成），锚固段长度均为1Om，锚索倾角均为25°。

（3）为防止一级边坡的岩石风化及桩间上部岩土体坍塌，在K12O+184.7～+379.5段的一级边坡设置窗式菱形护面墙防护，顶宽O.4m，胸坡坡率1：0.5，背坡坡率1：0.4，墙高6～10m。

（4）预应力锚索框架：
在第二→六级边坡各设置三排预应力锚索，锚索长度15～27m，锚索竖向间距为3.333m，沿坡面走向间距3m；锚索倾角25，钻孔直径为13Omm，锚索由8￠15.2高强度低松弛的186O级钢绞线组成，锚固段长均为1Om；锚索端部设置框架，共计1O9片，框架的横梁和竖梁截面均O.6mXO.7m，嵌入坡面3Ocm，
采用C25钢筋混凝土现浇，坡面采用三维网植草进行绿化。

（5）锚杆框架：
在K12O+249.8～+291.8及K12O+333.8～+363.2段左侧的第六级坡面上布设排锚杆，锚杆长度均为9m，由￠25螺纹钢组成，沿坡面走向水平间距3.Om，垂直距离 3.Om，倾角15；锚杆端部设置框架，共计19片，框架梁截面均为O.3mO.3m，全部嵌入坡面，采用C2O钢筋混凝土现浇。

（6）仰斜排水孔：
在一级边坡抗滑桩之间及二级坡框架间各设置一排仰斜排水孔，共计58孔，长度8～24m，间距6m，仰角6°，终孔孔径11Omm，孔内置￠9O渗水软管，孔口距平台垂直距离为lm。

上两排斜孔的长度如下（小里程至大里程）：第1～6孔分别为15、1Om；第7～1O孔分别为22、8m；第11～13孔分别为2O、14m；第14～17孔分别为26、2O；第18～27孔分别为18、1Om；第28～29孔分别为8、1Om，施工时可根据出水情况调整排水孔的位置与长度。

（7）截排水沟：在一、三、四、六级平台上设置排水沟，在刷方坡口线外5m左右处设置截排水沟。

（8）夯填裂缝：将刷方线以外的裂缝用粘性土进行夯填，以阻止地表水下渗至滑体，夯填前应先将裂缝两侧各超挖5Ocm，深度不小于1m，并使侧壁呈锯齿状。

5、主要工程施工流程
施工时应严格按照“开挖一级，锚固一级”的原则进行，在上一级边坡的锚固工程未完成时，严禁开挖下一级边坡。

（1）锚索抗滑桩：先施工锚索后施工抗滑桩，其顺序为：测放桩位→清理并稳固桩孔附近坡面→锚索孔定位#锚索钻孔锚索制安→锚索注浆→施工抗滑桩锁口→开挖→节桩孔→绑扎护壁钢筋→支模→浇注护壁砼→开挖下→节桩孔→重复上面三道工序直到设计标高→封底砼→绑扎桩身钢筋→浇灌桩身砼→养护→锚索张拉锁定。

（2）锚索框架：锚索框架施工分片进行，每两根竖梁及三根横梁组成一框架挖槽→绑扎钢筋→浇注砼→养护→锚索张拉锁定。

6、施工注意事项
6.1抗滑桩工程
（1）抗滑桩要按桩排方向及桩中心坐标准确放线定位。

（2）抗滑桩施工前应先将桩位附近边坡或表层易滑塌部分予以清除：并做好桩位附近地表水的拦截工作。

（3）抗滑桩应跳桩分节开挖，按设计做好锁口盘和每节护壁，每节开挖深度1.0m，开挖一节，做好该节护壁，当护壁砼具有一定强度后方可开挖下一节，护壁各节纵向钢筋必须焊接，禁止简单绑扎。

（4）浇筑护壁砼时，必须保证护壁不侵入桩截面净空以内，桩坑开挖过程中应随时校准其垂直度和净空尺寸。

（5）在开挖桩孔过程中，地质人员要下坑进行地质编录，核对地层岩性及滑面位置，如发现与设计情况不符时，应及时与监理及设计人员联系，以便及时作出设计变更。

（6）桩坑挖到设计标高后进行验槽、保证封底砼厚度。

（7）桩身砼应边灌注、边振捣，全桩砼应不间断一次完成。

6.2预应力锚索（锚杆）
（1）抗滑桩锚索和框架锚索设计荷载为11OO（88O）kN，锁定荷载为1OOO （8OO）kN；锚索张拉分五级进行，分别为设计荷载的O.25、O.5、O.75、1.O、1.2倍.
（2）锚索材料采用高强度、低松弛预应力钢绞线，直径中二15.2mm，强度186OMpa，要求顺直、无损伤、无死弯。

（3）锚固段必须除锈、除油圬，按设计要求绑扎分线环；自由段除锈后，涂抹黄油并立即外套波纹管，两头用铁丝扎紧，并用电工胶布缠封。

（4）锚索下料采用砂轮切割机切割，避免电焊切割.考虑到锚索张拉工艺要求，实际锚索长度要比设计长度多留2.Om，即锚索长度L锚二L锚固段几自由段+2.Om（张拉段）。

（5）锚索（杆）孔位测放力求准确，偏差不得超过11cm，钻孔倾角允许误差上2°；考虑沉碴的影响，为确保锚索深度，实际钻孔深度要大于设计深度1.Om （O.4m）。

（6）锚索（杆）造孔禁止开水钻进，以确保锚索（杆）施工不致于恶化边坡岩体工程地质条件，钻进过程中应对每孔地层变化（岩粉情况）、进尺速度（钻速、钻压等）、地下水情况以及-些特殊情况作现场记录，若遇坍孔，应立即停钻，进行固壁处理。

（7）抗滑桩锚索及框架锚索（杆）终孔孔径均为13Omm（11Omm），成孔
后的孔径不得小于该值，钻孔完成之后必须使用高压空气（风压0.2～0.4Mpa）将孔中岩粉或地下水全部清除孔外，以免降低水泥砂浆与孔壁岩体的粘结强度。

（8）锚索（杆）孔内灌注水泥砂浆，水灰比O.4-O，45，灰比1：1，砂浆体强度不低于3OMpa，采用从孔底到孔口返浆式注浆，注浆压力不低于0.25Mpa。

6.3锚索框架
（l）框架梁采用C25钢筋砼现场浇注，浇注时预埋OVM锚垫板、螺旋筋及孔口PVC管，节点处务必振捣密实。

（2）两根竖梁及三根横梁组成一片框架，每片框架整体浇灌，一次完成，两片框架之间设置2cm伸缩缝，内填浸沥青木板，待框架梁达到设计强度的8O%后方能进行张拉锁定锚索，框架梁中间的空格采用三维网植草绿化。

6.4砌体工程
（l）雨季施工坡脚护面墙时，应提前做好临时排水工程，以免坑槽积水或汇水浸泡坡脚。

（2）护面墙（截排水沟）采用M7.5砂浆砌筑，砂浆须饱满，强度须满足设计要求，墙顶采用砂浆抹面。

（3）砌体材料强度不低于3OMpa，片石厚度不小于lOcm，分层错缝搭接砌筑。

（4）根据地质条件，护面墙和截排水沟每lO～l5m设置沉降缝，缝宽2-3cm，缝内采用沥青麻絮、浸沥青木板等材料。

7、结束语
根据该地段的处理整治措施，对比现在的滑坡处理与原来的盲目大量开挖，破坏环境，降低公路成型后的外观的做法，认为现在在处理工程施工中的滑坡类问题时，应该综合考虑各种因素，利用先进的技术手段处理好工程与环境的关系。

参考文献：
[1]公路工程技术标准（JTJOOl-97）[S].北京：人民交通出版社，l998.
[2]岩土工程勘察规范（GB5OO2l-2OOl）[S].北京：中国建筑工业出版社，2002.。