山区高速公路边坡滑坡处治探讨

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 山区高速公路边坡滑坡处治探讨 摘要：山区高速公路的高填、深 切路段较多，且受小区域气候条件影响 明显，施工自然条件和环境复杂，特别 是高切方边坡施工要做到防护紧跟，监 测及时，对施工方案及时进行动态优化， 并充分利用专业的地质勘察，确定高大 边坡的综合处治方案，达到一次根治， 不留后患的目标，为施工安全和通车运 营安全打下良好基础。结合本人参建的 湖南省张桑高速公路第三合同段一处路 堑高边坡，谈谈边坡处治方案的确定及 其实施的具体流程。 中国论文网 /7/view-13049450.htm Abstract： There are many high- filled and deep-cut sections in -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 mountainous highways， which are affected by the climatic conditions in a small area. The natural conditions and environment of the construction are complex. In particular， the construction of high-cutting side slopes should be protected closely and monitored in a timely manner. The plan should be dynamically optimized in a timely manner， and the professional geological survey should be fully utilized to determine the comprehensive treatment plan of the high slopes， to achieve a radical cure， leaving no future problems， thus laying a good foundation for construction safety and opening operation safety. Based on a high slope of the third contract section of Zhangsang Expressway in Hunan Province， this paper discussed the determination of the treatment plan for the slope and the specific procedures for its implementation. -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 关键词： 山区高速公路；边坡 滑坡；处治 Key words： mountainous expressway；slope landslide；treatment 中图分类号：U418.5+2 文献标 识码：A 文章编号： 1006- 4311（2018）16-0102-03 1 工程概况 张桑高速公路第 3 合同段段高边 坡 ZK20+188-ZK20+408，总长 220m， 中线最大挖方深度 23.6m，位于 ZK20+330 处，开挖后左侧将形成约 51.7m 的边坡。边坡开挖过程中，监测 突然显示，最大监测点位移约 1.2mm/d，极不稳定，导致边坡坡顶开 口线外出现较宽裂缝，存在坍塌隐患。 经会同业主单位、设计单位和监理单位 共同现场踏勘，优化调整方案：粘土 或水泥浆封闭裂缝。将第一级边坡坡 率由 1：0.75 调整为 1：1；第二、三级 边坡坡率由 1：1 调整为 1：1.25，第四 级边坡 1：1 和第五级边坡 1：1.25 调整 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 为 1：1.5。第一、二级边坡防护形式 维持不变，即挂网客土喷播植草；三、 四级边坡防护形式变更为锚杆锚墩防护 +挂网客土喷播植草；五级边坡采用挂 网客土喷播植草。在第二、三、四级 坡面增设长 9m 的仰斜式泄水孔，间距 为 6m，增设坡顶截水沟及截水盲沟， 每级边坡平台处设置平台截水沟。 施工单位在变更方案批复后，按 照确定的施工组织计划安排施工，并及 时与监测单位对接跟踪边坡位移情况。 当施工至第三级边坡时，2016 年 8 月受 张家界地区连续强降雨影响，导致该边 坡上部失稳，形成工程滑坡。滑坡段位 于 ZK20+280-ZK20+450 处，路线走向 约 140（如图 1、2） 。 施工单位将滑坡情况报告业主单 位，业主单位组织省高管局、设计单位、 监理单位及咨询单位相关专家一同对该 边坡情况进行了现场察勘，确定边坡处 治原则：有针对性地对滑动面进行地质 补充勘察，分析滑动原因，拟定该边坡 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 的综合处治方案。 2 开展边坡地质勘察及分析 由设计院组织地质勘察单位到现 场开展地质钻探取芯工作，布置垂直路 线方向勘探线 1 条，探孔分别为： SBZK15、SBZK16、SBZK17；纵向勘 探线 1 条，沿主滑方向共 4 个勘探孔， 分别为：SBZK17 、SBZK18、 SBZK19、SBZK20。其中 SBZK17 为交 叉共用孔。 （见图 2） 2.1 探明地质构造和地层特征 2.1.1 探明地质构造 根据本次勘察结果，边坡区第四 系覆盖层厚度小，大部分地段基岩直接 裸露，边坡处岩层产状 13817 ，主 要发育有两组节理，产状分别为 J1： 28575，J2：2675，滑坡处产状 为 11020，节理产状分别为 J1： 27073，J2：19880。 2.1.2 滑坡垂向地层特征 根据地质调查及钻孔资料，滑坡 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 体垂向分布地层由新到老依次椋核槭 、强风化泥质粉砂岩、中风化泥质粉 砂岩、强风化页岩、中风化页岩，各层 工程地质特征分述如下： 碎石（Q）：褐红色，中密， 粒径大于 20mm 的颗粒含量约占总质量 的 60%，粒径一般 20mm-50mm，最大 达 80mm，多呈棱角状，母岩成分主要 为泥质粉砂岩、泥质充填，颗粒级配差， 该层主要分布于滑坡体表层，层厚 3.4m-6.4m。 强风化泥质粉砂 岩夹泥岩（T2b）：褐红色、灰绿色， 原岩结构大部分破坏，砂质结构，薄层 状构造，节理裂隙很发育，岩芯多呈碎 块状、块状，块径 2cm-8cm，岩质软， 夹薄层泥岩，该层广泛分布，层厚 2.9m-12.1m。 中风化泥质粉砂岩夹泥岩 （T2b）：褐红色、夹灰白色，粉砂质 结构，薄层状构造，泥质胶结，节理裂 隙发育，夹薄层泥岩，该层广泛分布， 最大揭露厚度 25.2m。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 强风化页岩（T2b）：灰绿色， 原岩结构大部分破坏，泥质结构，页理 状构造，节理裂隙很发育，岩芯多呈砂 状，少量块状，岩质软，岩体极破碎， 该层以夹层的形式分布，层厚 1.7m- 3.4m。 中风化页岩（T2b）：灰绿色， 泥质结构，页理状构造，节理裂隙发育， 岩芯多呈碎块状、块径 2cm-4cm，少量 饼状，岩质软，岩体破碎，该层以夹层 的形式分布，层厚 2.2m-3.4m。 2.2 分析滑坡体特征 该滑坡微地貌单元属丘陵地貌， 斜坡自然坡向约 360，坡角约 20-25， 滑坡体纵长约 170m，横向一般宽度约 70m，主滑方向方位角约 180；根据设 计提供的 1：2000 地形图及地质调查， 该滑坡滑坡体后缘高程约 464m，剪出 口高程约 407m，最大高差约 47m，滑 坡体后壁可见张拉裂缝及陡坎（图 3） ， 裂缝宽度 20-50cm，陡坎高度 5-6m，前 缘可见地下水流出（图 4） 。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 该滑坡体的物质组成主要为碎石 及强风化泥质粉砂岩夹泥岩，滑坡堆积 体厚度中部厚度较大，一般约 10.0- 15.5m，下部及上部厚度略小，总体平 均厚度约 8m，滑体方量约 9.52 万 m3（按 170708 计算） 。主要特征见 表 1。 滑床特征：该滑坡滑床主要为三 叠系（T2b）泥质粉砂岩夹泥岩、页岩、 为中风化，钻孔揭露岩芯多呈柱状、岩 体较完整，根据现场地质调绘及钻孔资 料综合分析，该层岩层稳定，未见滑动 痕迹，为稳定层。 滑动带特征：勘察资料显示，该 滑坡滑动面主要为充填于节理裂隙面中 的泥质和薄层软弱泥岩层，钻孔揭露岩 芯局部见明显扰动痕迹。 2.3 滑坡稳定性分析 2.3.1 赤平投影分析 根据边坡与岩体结构面关系赤平 投影图分析，ZK20+280-ZK20+450 左 侧边坡岩层倾向与边坡坡向斜交，对边 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 坡稳定有利，节理 2 与边坡坡面呈小角 度相交，为最不利结构面，边坡破坏类 型为碎落和岩体沿节理 2 结构面产生的 局部滑动。 （图 5） 2.3.2 滑坡推力计算 滑坡推力公式。滑坡的下滑推 力大小是边坡工程设计的主要依据。本 次滑坡推力计算采用公路路基设计规 范 （JTG D302015）推荐的传递系数 法推力计算公式，公式如下： 式中：Fs-稳定系数；Wi-第 i 滑 块的自重力（kN/m） ；i、i-1-第 i 和 i- 1 滑块对应滑面倾角（ ） ；？准 i-第 i 滑 块滑面内摩擦角（ ） ；ci-第 i 滑块滑面 岩土粘聚力（kN/m） ；Li-第 i 滑块滑面 长度（m） ；i-传递系数。 计算参数的确定。 本次滑坡工点滑带土 C、 值结 合室内土工试验数据，并参考当地同类 地层残余抗剪强度经验数据，结合滑坡 体现在稳定性情况的反算成果综合确定。 （表 2） -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 计算工况。 1）天然工况（正常工况）：自 重+地下水； 2）暴雨工况（非正常工况）： 自重+地下水+暴雨。 安全系数及安全标准。根据 公路路基设计规范 （JTG D30- 2015）第 7.2.2 条第 1 款规定，本滑坡 安全系数按高速公路标准，考虑到边坡 破坏对高速公路的影响较大，天然工况 安全系数采用 1.3，本次计算考虑暴雨 作用，暴雨工况安全系数采用 1.2，但 不考虑地震力作用，未进行折减。 滑坡推力计算结果。经计算， 断面在现状边坡和设计边坡状态下的剪 出口处的滑坡推力见表 3。 根据表 3 计算结果：ZK20+280- ZK20+450 左侧工程滑坡在天然工况和 暴雨工况下均处于不稳定状态，加上滑 坡后缘裂缝在暴雨期间产生的静水压力 会增大剩余下滑力，因此需采取相应的 处理措施。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 11 3 确定边坡处治方案 根据该滑坡的边界范围、变形特 征、滑坡性质、主滑方向、岩土物理力 学特征、设计推力大小及受保护的对象 等内容，本着安全可靠、技术可行、经 济合理的原则，最终确定采用钢筋混凝 土抗滑桩+防排水措施+刷方减载综合处 治方案。第一次边坡变更方案未完成的 锚杆锚墩、边坡仰斜式泄水孔和坡面 焱客土喷播植草防护在抗滑桩施工完 成后立即组织施工。 通过刷方减载之后形成的坡面线 对滑坡再次进行推力计算，结果见表 4，能满足处治后的边坡稳定。 4 边坡处治施工 边坡处治施工安排： 刷方减载抗滑桩及截、排水沟 锚杆锚墩（泄水孔）施工挂网客土 喷播 施工单位在收到业主单位下发的 经设计院设计并评审通过的图纸后，立 即组织施工，赶在第二年雨季来临之前 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 12 完成了该边坡的处治工作。 4.1 刷方减载 因滑坡推力较大，为了利于滑坡 的治理，根据滑坡的地形特征和变形特 征，对滑坡中后部的区域从坡面 438.5m 高程处开始刷坡，一级平台宽度 为 32m，一级边坡坡高 10m，坡率 1：2；二级平台从坡面 448.5m 高程处 刷坡，二级平台宽度为 15m，二级边坡 坡高 10m，坡率 1：2；每级边坡及平台 两侧与原地形坡面平缓过渡进行顺接。 减载方量约 40950m3，弃方外运堆放于 本合同段的弃土场。 4.2 防排水措施 截水沟：在滑坡周界外 5.0m 处设置截水沟，截水沟采用 M7.5 浆砌 片石砌筑，壁及底厚各 30cm。 排水沟：在滑坡体上部设置 3 排排水明沟，矩形，0.3m0.3m，采用 M7.5 浆砌片石砌筑，壁及底厚各 30cm。 4.3 钢筋混凝土抗滑桩 在高程 432.75m 处沿等高线布置 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 13 一排抗滑桩，抗滑桩为 C30 钢筋混凝土 结构，现场浇筑，垂直主滑方向桩中心 间距 6.0m，桩截面为 23m，共 15 根。 13 号桩桩长为 20m，415 号桩长 22.0m。抗滑桩开挖的土石方运至滑坡 体坡地冲沟，对滑坡起到反压并增加稳 定性的作用，抗滑桩施工采取跳桩施工。 抗滑桩布置图如图 7 所示。 4.4 在抗滑桩施工完成后按照原 设计变更图纸完成锚杆、锚墩（泄水孔） 施工，按照开挖一级防护一级的原则及 时施做边坡挂网客土喷播植草防护。 5 施工安全管理 配备 1 名现场专业工程师和 2 名 专职安全员负责该边坡处治的安全管理 工作，工作时间做到与工人上、下班同 步。 5.1 重点安全控制点人工挖孔桩 施工，注意以下事项 作为主体支挡工程施工安全的 重要防护措施，边坡前部临时反压措施 -精选财经经济类资料- -最新财经经