兰新铁路滑坡治理设计与施工

兰新铁路滑坡治理设计与施工
摘要：论文以兰新铁路为背景，通过现场调查、分析计算等方法探究形成兰新线某段黄土边坡滑坡的原因，使用抗滑桩+夯填裂缝的治理措施进行治理，对症下药，取得了较好的治理效果，以供其它类似工程借鉴。

关键字：滑坡；黄土边坡；原因分析；防治措施
中图分类号：tu74 文献标识码：a 文章编号：
1.前言
兰新铁路k104+500～k104+600段位于甘肃中部黄土高原地区，线路路基结构形式为半填半挖，山体高程为2000m左右，地形总体为东北高、西南低，自然坡度大约为30°，边坡中后部地势比较平缓，其上为青龙观。

地形、地貌复杂多变，地质岩性不良，地质构造复杂。

该段铁路因边坡不稳影响行车安全。

2.坡体特征与性质
边坡位于兰新铁路上行线路左侧，边坡高约30m，青龙山公园坐落在该边坡坡顶的台坪上，该平台基本上受冲沟切割而形成三面临空的孤立台坪，具有较典型的黄土峁或庄浪河三级阶地的地貌形态。

该台地的西侧边坡临空面较宽且倾向铁路。

边坡较陡约为
1:0.75的坡率。

坡顶距线路水平距离约20m,坡脚设置高2～2.5m 浆砌片石护墙且距线路中心仅5m。

边坡由黄土（q4）组成，土质较疏松且具有遇水产生湿陷的特性。

边坡坡面上绿化的灌木丛及植被
较茂盛，平常以喷灌方式浇水。

兰新铁路k104+500～600边坡为一土质边坡，滑体物质主要为黄土及圆砾土，边坡的变形主要是黄土沿其自身软弱带而滑动。

边坡前部设置一挡墙，目前挡墙施工缝张开，部分挡墙拉裂。

挡墙前部有一条通往青龙山庄的水泥路，铁路路基从该水泥路的外侧通过，边坡变形方向为sw64°。

目前坡面变形比较严重，坡面整体拉裂。

边坡目前已出现明显变形迹象，坡顶产生顺坡向的拉张及下错裂缝，延伸达20余米，裂缝宽度为20～30cm。

通过简易挖探到裂缝深度近2m时，裂缝仍向下发展，宽度变为5-10cm。

追索该裂缝可见其自坡顶呈环状向边坡半腰伸展，其在边坡上的影响范围主要在南端，涉及宽度约50m。

与此同时，检查坡顶的青龙观地坪，在距坡坎6m处，可见到有裂缝已经产生，裂缝走向n20º～
30ºe，其与边坡后缘的南侧界裂缝比较对应。

青龙观的庙宇围墙具轻微的沉陷变形迹象，台地的南、北两端的台阶及护墙也出现裂缝或沉陷变形情况，其影响范围可达整个台地的南、北两端。

根据边坡区内地形地貌及边坡的变形特征等综合确定，边坡的变形方向为sw64º。

边坡影响路线里程为k104+500～+600，沿路线最宽100m左右，垂直线路长约40m，体积约为4.0×104m3。

3.滑坡变形的原因分析
通过以上地质特征分析可以得出，导致边坡变形的原因有：①土质疏松且具湿陷性，遇水易引起土体强度降低并产生沉陷变形；
②表水下渗导致坡体内存在滞水层，形成软弱带而引起边坡变形；
③边坡绿化灌溉及公园生活用水下渗，加剧了边坡的变形与发展；
④边坡坡率较陡，原有坡脚护墙不足以约束坡体向临空面变形。

目前变形主要为边坡向临空面失稳变形，同时也存在着黄土的湿陷变形。

考虑到降雨及植被浇灌水入渗的持续影响，可初步判定该边坡已处于不稳定状态，按边坡南端环状裂缝包裹的50m宽度范围预估，其可能失稳滑下的土方量可达3000m3 ,左右。

北段50m宽范围坡体，目前变形较南段轻微，但坡脚护墙以及坡顶建筑仍有不同程度变形，对线路安全存在隐患。

由于边坡坡率较陡，其前缘距离铁路过于靠近，虽土方量较小，考虑到黄土地区发生的滑坡，大多为降雨导致的突发性滑动，综合判断该边坡对铁路具较大的潜在危害性，存在掩埋铁路的风险，为此必须予以尽早治理为宜。

永登县常年降雨量为300 mm/y ，近年来降雨量有所增加，从铁路防洪角度出发，该边坡也应是防洪工作的隐患之处，本着“治早治小”的原则，建议及早考虑采取工程处理措施为宜。

根据坡体变形特征及调查结果分析，边坡目前处于欠稳定状态，稳定系数在1.02～1.05之间。

在强降雨影响下，边坡的稳定性降低，将处于失稳状态。

综上可以看出，目前边坡处于欠稳定状态，随着工程地质条件的进一步恶化，必将引起此边坡产生大范围的滑动变形，对兰新铁
路产生极大危害，因此需对边坡进行各种状态下的稳定性计算分析，以便提出经济、安全的治理措施。

4.滑坡整治措施
该滑坡为一黄土滑坡，鉴于山体顶部为青龙观寺庙，无法进行清方，为此考虑以支挡锚固为主。

该滑坡滑床仍为黄土，若采用锚索锚固，其能提供的锚固力较小，需采用较多的锚索，经济上不合理。

由于滑坡自现铁路路床附近剪出，可考虑在边坡中部设置抗滑桩进行支挡。

根据滑坡当前的变形状态，结合反算结果和经验数值，综合确定主滑段的力学参数指标。

推力计算时自然工况取k＝1.2，暴雨工况取k＝1.15，地震工况取k＝1.1。

具体见下表：
具体措施为：
（1）抗滑桩：在k104+500～+600段距路线12.25～14.25m处右侧坡体上设置一排抗滑桩，桩的长边方向为sw64°，桩间距中～中6m。

桩截面分别为1.6m×2.0m、1.6m×2.2m，桩长为14～18m，共计11根。

（其中a、c型各2根，b型7根）抗滑桩采用c25钢筋混凝土浇筑。

（2）夯填裂缝：为防止雨水通过裂缝直接下灌至坡体中软化滑面，将坡体上裂缝采用粘性土或三七灰土进行夯填。

5.施工方法
抗滑桩，应至少跳一桩开挖，严禁一排桩一次性开挖。

抗滑桩是该治理工程的最重要措施，在第一批桩开挖到位后须经设计人员到场确认后再进行浇筑；在施工时若发现地质情况与设计不符时应及时通知业主及设计单位，以便根据现场实际情况进行调整。

抗滑桩距铁路路基较近，火车通过时其引起的震动可能会对桩坑开挖造成一定的影响，为此应在开挖过程中加强观测以防止出现意外。

夯填裂缝等措施应在主体工程实施前或同时进行，以减少水对滑坡造成的不利影响。

抗滑桩施工流程：测放桩位→清理并稳固桩孔附近坡面→施工抗滑桩锁口→开挖一节桩孔→绑扎护壁钢筋→支模→浇注护壁砼→开挖下一节桩孔→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。

6.结论
本文重点是对兰新线一段黄土边坡地段进行滑坡治理，通过对滑坡体历史、周围环境及本身的物理力学性质调查和分析计算，提出采用抗滑桩+夯填裂缝的处治措施进行治理，通过后期的观察及量测，滑坡体较为稳定，通过这种方式进行治理后效果显著，供其它类似工程借鉴。

参考文献：
[1]gb50021-2001岩土工程勘察规范[s].
[2]gb50027-2001供水水文地质勘察规范[s].
[3]gb50003-2001砌体结构设计规范[s].
[4] gb50330-2002建筑边坡工程技术规范[s].。