公路滑坡防治措施综述

　　[摘要]公路滑坡一直是公路水毁最大的灾害之一，治理滑坡是保障公路安全的重要课题之一，本文就众多公路水毁灾害中滑坡的防治措施进行归纳，希望在工程滑坡治理中起到参考使用。� 　　[关键词]公路滑坡 防治措施 治理实例 　　 　　 一、引言� 　　 　　 在我国的西部地区，地形起伏较大，地质条件复杂，地质环境脆弱，地质灾害时有发生，特别是贵州一带典型的喀斯特地形地貌，施工中常见软土地基，岩溶，滑坡，泥石流，膨胀土，水害，煤层瓦斯，采空区等不良地质情况，对当地交通和百姓生活带来很大的影响。本文就众多灾害中滑坡的防治措施进行探讨。� 　　 　　 二、总论� 　　 　　 本文讨论的滑坡是指山坡地表在地层结构、岩性、水文地质条件等自然条件下，由于地下水活动、河流冲刷、人工切坡、地震活动等因素的影响，边坡的大量灰岩、土体在重力作用下，沿着一定的软弱结构面（带），整体向下滑动的现象，俗称“走山”或“垮山”。滑坡主要发生在地表起伏较大的地区，如山区。在地表植被差及地表结构遭到严重破坏的地区，也容易发生。滑坡体的治理可采用的工程措施有：排水、削坡、减重反压、设置抗滑挡墙、抗滑桩、锚固和预应力锚固、抗滑键等。当滑坡不大时，可采用刷坡减载、打桩或修建挡土墙进行处理达到稳定滑坡的目的；如滑坡较大时可采用修建挡土墙、钢筋混凝土锚固桩或预应力锚索等方法处理。不论采用何种处理方法，都必须作好地表水及地下水处理，且其基础都必须置于滑动面以下的硬岩层上或达到设计要求。对于滑坡的表面可采用整平夯实山坡，填筑积水坑，堵塞裂隙或进行山坡绿化固定表土。� 　　 　　 三、治理原则� 　　 　　 对滑坡的治理，一般采用“预防为主、避让与治理相结合和全面规划、突出重点”的原则，应掌握滑坡发生的历史和现状，详细分析滑坡的外表地形、滑动面、滑坡体的构造、滑动体的土质及饱水情况，了解滑坡体的形成原因和机理，根据滑坡体的位置、水文、地质等因素制定防止滑坡总体规划。� 　　 　　 四、治理措施� 　　 　　 对公路滑坡进行治理，首先应确认滑坡大小类型，接着应详细调查地形、地质和水文条件，认真研究和确定滑坡的类型及其发展的阶段，分析形成滑坡的主、次要因素及彼此的联系，结合公路的重要程度、施工条件及其他情况综合考虑，弄清滑坡的性质是属于推移性还是牵引性，是顺层滑坡还是切层滑坡等，然后决定进行工程治理的方法。� 　　 1．推移性滑坡治理措施� 　　 通过从地形、地质、地貌、钻探或其他探测方法所取得地质纵断面，结合调查得来的水文地质资料，经综合分析，判明滑坡属于推移性时，治理着重于滑坡上部，一般用减重与反压的办法。首先清除上部过厚的堆积物，清除之后的剩余下滑力仍大于剪切力时，若继续清除堆积物不经济，可在滑坡上部布设抗滑桩以阻止其推移，必要时可在滑坡下部剪出口附近采用设置挡土墙等支档结构。滑坡体内之地下水应从源头处以盲沟排出滑体以外，并在滑体外铺砌截水沟，将外界水截往其他地方排除，尽量避免外界水浸入滑体促进滑动。� 　　 2．牵引性滑坡治理措施� 　　 属于牵引性滑坡时，治理部位着重于滑坡下部（即滑体堆积物较厚部位接近前缘部份），一般用减重或排除牵引力的办法清除下部过厚的堆积物，在滑体下部设抗滑桩或在滑坡脚设挡土墙等。同样，滑体内之地下水和滑体外之外界水须设盲沟和截水沟将水从其他地方排除。� 　　 3．减重和反压治理措施� 　　 采用减重和反压措施，应对滑坡推力进行计算，划出主滑段与抗滑段。根据稳定滑坡的反复试算，选定减重和反压最适宜的部位与范围。对减重后滑体较软弱地段亦要进行验算，减重后暴露的地面应整平夯实，并做好防渗和排水处理。反压抗滑过程中，应注意防止堵塞滑坡前部的渗水和排水出路，当反压地段基地有软弱层时，应进行处理。� 　　 削坡减重前应对滑体结构形态进行分析，削减主滑部分；对于坡脚下部属于阻滑部份不可削减，否则，反而促进滑动变形。 � 　　 反压治理是在滑体下部近前缘部份的抗滑地段，采取加载措施以增大抗滑力。反压就是在前部T=W（sinα-cosαtanφ）为负值的抗滑地段，堆渣加载。为加强堆渣的作用强度，可修成抗滑土堤，其大小应按推力计算结果确定。� 　　 4．支挡治理措施� 　　 根据滑坡性质，可采用干砌石垛、支挡渗沟、重力式挡土墙、锚杆挡土墙、加筋土挡土墙、以及锚固桩等支挡结构，以抵抗整个滑体的滑动。� 　　 其中，抗滑石垛主要用与滑体不大、自然坡度较平缓、滑动面位于路基附件或坡脚下部较浅处的滑坡，主要依靠片石垛的重量，以增加抗滑力的一种简易抗滑措施。� 　　 抗滑挡土墙是整治滑坡进场采用的有效措施之一，在滑坡下部修建抗滑挡土墙，对于大型滑坡，常作为排水、减重等综合措施的一部分；对于中、小型滑坡，常与支档渗沟联合使用。正如上述减重反压法一样，应用时必须掌握滑坡的性质、滑体结构、滑面层位、层数、滑体的推力及基础的地质情况。否则，易使墙体变形而失效。� 　　 锚杆结构，主要采用柱板式锚杆挡土墙、竖向预应力挡土墙及锚杆加固等整治措施。� 　　 柱板式锚杆挡土墙主要由预制（或就地灌注）的钢筋混凝土立柱、档土板构成的墙面与水平（或倾斜）的钢锚杆（或钢筋束、钢丝束等）联合组成，滑坡推力作用在挡板上，由挡板传递给立柱，再由立柱专递给锚杆，由锚杆的锚固段所产生的抗拔力来维持结构和墙后岩（土）体的稳定。� 　　 竖向预应力锚杆挡土墙是将竖向锚杆的一端用水泥砂浆锚固在岩质地基中，另一端砌筑在混凝土或浆砌片石墙身内，并设锚具与圬工联系，最后张拉锚杆。利用锚杆的弹性回缩对墙身施加竖向预应力，以代替部分挡墙圬工重量，从而减少抗滑重力式挡墙圬工断面，达到节省圬工、降低造价的目的。� 　　 锚杆加固措施，主要用于斜坡岩层的顺层滑动，它是利用锚杆的抗拔力或抗剪力以及滑动岩层间的摩阻力来阻止岩体的下滑，锚杆插入岩层后，施加轴向压力迫使锚固端的楔子使楔缝张开，致使锚固端被紧固在锚孔的岩体中，以达到锚固的目的，锚杆打入后，孔内应压注水泥砂浆，以提高锚杆的抗拔力，并防止钢筋锈蚀。同时，安装锚杆时应避免逐个安装，因边坡即使产生微小的移动，单个锚杆也易折断，故必须数个锚杆同时安装以策安全。� 　　 抗滑桩加固措施，抗滑桩是承受侧向荷载用以整治滑坡的支挡结构物，他穿过滑体在滑床的一定深度处锚固，达到抵抗滑坡推力的作用。在滑坡推力大、滑动面深的情况下比较适用，因其桩位灵活，可是设在滑坡体中最有利于抗滑的部位，可单独使用，也能和其他结构物配合使用。因其施工方便，设备简单，具有工程进度快、施工质量好、比较安全、施工时可间隔开挖，不致引起滑坡条件的恶化等优势，对整治已通车路线上的滑坡和处在缓慢滑动阶段的滑坡特别有利。但是，抗滑桩是利用桩周土体对桩的嵌制作用稳定土体的，所以不适用于软塑体滑坡。� 　　 对于浅层滑坡或路基边坡滑坡，可采用普通的混凝土桩进行防治。对于岩层整体性强、滑动面明显的浅层或中厚层滑坡，当修建抗滑挡土墙圬工量大，或因开挖坡脚易引起滑动时，可在滑坡前缘设置混凝土或钢筋混凝土钻孔桩。对于推力较大的大型滑坡，可采用大截面的挖孔桩，采用分排间隔设桩或与轻型抗滑挡土墙结合的形式，以分散滑坡推力，减少每级抗滑建筑物的圬工体积。� 　　 抗滑键加固措施，在软弱土层滑坡地段，可沿滑动面走向设置抗滑键。通常多采用沿软弱结构面开挖平洞，切入滑动面上下岩体，然后回填混凝土或钢筋混凝土。�

　　 5．生物治理措施� 　　 生物治理措施是利用农业、林牧业技术，对公路边坡范围内的陡坡耕地、荒地、荒坡，进行人工改造，以控制其面蚀作用和水土流失强度，也起到调节或削减地表泾流，阻滞在沟谷中形成大的洪峰，从而抑制滑坡的产生和发展。 � 　　 生物治理措施具有应用范围广，投资少、风险性小的特点，同时生物措施能促进生态平衡，改善自然环境条件，具有生产效益和经济效益，且防治作用持续时间长。在一些滑坡、崩塌地质灾害高易发区（段），其防治措施需要生物措施与工程措施相结合才能产生显著的防治效果，产生明显的经济效益和社会效益。� 　　 　　 五、治理实例� 　　 　　 西南某高速公路K5处右侧挖方路段滑坡区位于K5＋211～K5＋462段以西的斜坡上。该滑坡位于崩坡积层内，在高速公路建设过程中，经勘察发现该滑坡为一多次滑动的古滑坡，南北长251m，东西宽70m，滑坡呈西向东散开，滑动方向为东西方向。在该高速公路建设过程中，为治理该滑坡，原设计已在边坡坡脚设桩板墙支挡，坡顶设截水沟，部分段落截水沟靠山侧沟壁为挡墙，坡面原设计坡比为1：1.25，采用拱形骨架护坡防护。2004年9月，由于该地区发生大规模强烈暴雨，导致在老滑坡体内部，抗滑桩顶部发生较为明显的变形，形成两个弧形裂缝带，边坡中部拱形护坡剪切破坏、移位，桩间顶部2排挡土板向外鼓胀变形，部分段落挡土板断裂从桩间挤出，截水沟靠山侧挡墙变形、开裂破坏，沟底拉裂下错2cm。这对该高速公路的安全运营造成了极大的隐患。� 　　 经重新调查分析，该滑坡浅部变形与老滑坡的整体复活有一定的联系。斜坡覆盖层以坡残积粉质粘土为主，亲水性强，滑床为砂质泥岩，遇水易软化、风化、崩解，岩土界面（滑面）整体向路基倾斜，倾角25～35°。当大气降雨形成地表水入渗至该面后，由高向低径流、运移，岩土分界面易于形成潜在滑面，由于在该高速公路修建时对斜坡前部进行了切坡，形成了临空面，虽然坡脚设置了桩板墙支挡，但受桩顶高度限制，2004年9月暴雨期间，滑体饱水、强度急剧降低，导致滑体在边坡中部和桩板墙上部越顶剪滑，桩顶以上滑体滑动导致拱形护坡破坏，桩间挡土板鼓胀、甚至挤出破坏，后缘拉裂截水沟，截水沟失效后，雨水加速渗入坡体，导致滑坡变形加剧（图1）。� 　　 根据该滑坡成因及近期变形加剧的情况，在进一步对该深层滑坡的结构和稳定性进行分析评价后结合对新的次级滑坡的稳定性进行分析评价的基础上，采用支护、排水及坡面防护的综合治理措施� 　　 　　 六、总结� 　　 　　 山区高速公路建设过程中， 　　滑坡防治既是一个重点，也是一个难点，如何采取处治措施，对于公路的投资控制、使用效率、运营效益等均有重大影响，在治理方法上，应结合工程实际情况，充分分析造成滑坡的主要原因，防治结合，方能起到应有的效果。� 　　 　　参考文献：� 　　［1］周志强.公路安全保障工程实施技术指南及技术标准实用手册.北京：人民交通出版社，2005.� 　　 ［2］李上红.公路工程施工常见地质病害处治技术.北京：人民交通出版社.� 　　 ［3］周顺行，李良义译.泥石流、滑坡、陡坡崩坍防治工程手册.北京：河海大学出版社，1990.� 　　（作者单位：贵州桥梁工程总公司）