某道路邊坡地質(zhì)災(zāi)害治理工程施工設(shè)計

　　摘要：地質(zhì)災(zāi)害治理設(shè)計準(zhǔn)確查明滑動面，巖土物理力學(xué)性能、弄清復(fù)雜地質(zhì)條件，采用抗滑樁、重力式片石擋土墻，樁錨桿，錨釘鋼板網(wǎng)噴，錨桿噴網(wǎng)和綜合防治工程的聯(lián)合支護方案，保證了道路施工和市政地下管線等基礎(chǔ)設(shè)施安全，降低了工程成本，縮短了工期，按照“預(yù)防為主，防治結(jié)合”的原則，達(dá)到力求一次根治目標(biāo)。

　　關(guān)鍵詞：頁巖地層復(fù)雜地質(zhì)條件；地質(zhì)災(zāi)害滑坡治理；抗滑樁、重力式片石擋土墻；樁錨桿，錨釘網(wǎng)噴，錨桿噴網(wǎng)�！�

　　1工程概況

　　某城建投資有限公司在開發(fā)城區(qū)修建道路時，開挖山體導(dǎo)致該路段山體總開挖長度500米左右，最大開挖深度近100米，山體開挖后，部分坡體進(jìn)行了支護。K0＋900～K1＋000段左段坡體巖土體組成以二疊系下統(tǒng)當(dāng)沖組強～中風(fēng)化巖質(zhì)頁巖層為主，中上部存在一定厚度的山體開挖時，人工堆積的松散土層，該段山體開挖后未及時進(jìn)行支護，當(dāng)沖組炭質(zhì)頁巖層出露地表后，受各種外落力地質(zhì)作用的影響，風(fēng)化破碎厲害，坡體產(chǎn)生了崩滑變形，對坡體下部的道路正常通行造成了嚴(yán)重的影響。為了有效地對該滑坡地段進(jìn)行治理，確保道路正常通行，受該城建投資有限公司委托，我單位對該路段滑坡進(jìn)行了邊坡防治的施工設(shè)計。

　　滑坡體前緣道路標(biāo)高199.00～212.00米，后緣標(biāo)高236.00～240.00米，滑體前、后緣水平距離約75.00～95.00米，滑坡體平面上為復(fù)合形態(tài)，按變形破壞特征的不同整個滑體可分為滑動變形區(qū)及崩塌變形區(qū)兩部分。崩塌變形區(qū)位于邊坡的左上部，平面上近橢圓形；滑動變形區(qū)位于邊坡的中下部，受道路邊界控制，平面上大致呈三角形。其主要形體形態(tài)、規(guī)模特征如表1及圖1所示。

　　2滑坡區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件概述

　　2.1滑坡區(qū)地形地貌

　　滑坡場地屬構(gòu)造剝蝕溶蝕的低山丘陵地貌，山脊近南北走向。滑坡體地勢特征南高北低，南面小山頭標(biāo)高約280米，北面道面標(biāo)高約200米，最大高差近80米，根據(jù)變形特征，整個滑坡體可劃分為中下部的滑動變形區(qū)和上部的崩塌變形區(qū)兩大部分。坡面植被不發(fā)育，大部分坡體處于蠕滑變形階段，地面拉張裂縫、次級臺坎等滑動變形特征明顯，滑體坡前緣已占據(jù)小半幅公路路面。

　　2.2滑坡區(qū)工程地質(zhì)條件

　　滑坡區(qū)上覆土層以第四系殘坡積層為主，下伏基巖為二疊系下統(tǒng)當(dāng)沖組炭質(zhì)頁巖與砂巖。具體巖土特征描述如下：

　　(1)人工填土：呈土黃色，稍濕，以粘性土為主，含少量灰?guī)r、砂頁巖碎石、碎塊，主要分布在邊坡南西側(cè)滑坡變形區(qū)的上部及以上山坡，形成原因為原山體開挖時表土堆積物。在滑坡體中下部則變?yōu)楸浪�體，滑坡體滑塌后殘留產(chǎn)物。

　　(2)粘土：分布較廣，局部缺失，呈土黃、灰黃夾灰褐色，硬可塑狀，以粘粒為主，含較多泥頁巖風(fēng)華殘余碎塊，殘余頁理構(gòu)造較明顯，殘余強度低，系泥頁巖風(fēng)化殘積產(chǎn)物，粘性一般，層厚0～3.70米，土樣試驗結(jié)果為γ＝19.2～20.2KN/m3，C=15.0～18.0kPa，φ＝9.7～19.1°。

　　(3)強風(fēng)化炭質(zhì)頁巖：灰黑色，頁理構(gòu)造，泥晶結(jié)構(gòu)，泥質(zhì)膠結(jié)，含炭量較高，易染手。強風(fēng)化狀，結(jié)構(gòu)大部分破壞，風(fēng)化裂隙很發(fā)育，巖體極破碎，具散體狀結(jié)構(gòu)，巖芯和水?dāng)嚢韬蟪誓酄町a(chǎn)出。該層在滑坡體的中下部地段直接出露地表，層厚3.30～8.80米，層面多與坡向或滑坡方向同，滑動面多沿此層或面形成。

　　(4)中風(fēng)化炭質(zhì)頁巖：泥晶膠結(jié)結(jié)構(gòu)，局部含炭量較高，中風(fēng)化狀，結(jié)構(gòu)部分破壞，風(fēng)化裂隙發(fā)育，巖體較破碎，碎塊狀產(chǎn)出。該層位于強風(fēng)化炭質(zhì)頁巖之下，與強風(fēng)化層之間呈漸變過渡性質(zhì)，層厚4.70～8.90米。

　　2.3滑坡區(qū)水文地質(zhì)條件

　　滑坡區(qū)地表水系不發(fā)育，無常年性地表水體。主要接受大氣降水的入滲補給，沿淺部風(fēng)化裂隙滲流，深部新鮮巖石富水性弱。實測地下水位埋深2.80～8.20米，地下水逕流方向與地面坡向一致，水力梯度較陡，地下水逕流明顯，地下水對混凝土結(jié)構(gòu)不具腐蝕性，對混凝土中的鋼筋不具腐蝕性。

　　2.4滑坡形態(tài)特征

　　滑體淺部結(jié)構(gòu)松散，中部見多處拉張裂縫，一般垂直于滑動方向，寬0.1～0.3米。深部表現(xiàn)為地表裂縫與滑動面（帶）貫通，下部滑動面縱向上近似于平緩波狀平面，由當(dāng)沖組強風(fēng)化炭質(zhì)頁巖巖體控制�；�坡滑床主要為當(dāng)沖組強風(fēng)化炭質(zhì)頁巖，滑體厚度受基巖埋深及土層厚度控制。

　　滑坡變形破壞主要為：坡體崩滑變形，地表處裂縫寬約0.3～0.5米，最大垂直錯距0.5米，崩滑體前緣已推移至公路中間。

　　3、主要設(shè)計參數(shù)確定

　　3.1巖土參數(shù)

　　根據(jù)實物勘查報告，綜合φ值推算確定，如表2�！�

　　3.2荷載及組合

　　(1)按Ⅱ級防治工程工況Ⅱ（自重＋地下水）設(shè)計，抗滑安全系數(shù)K≥1.20，抗傾覆安全系數(shù)K≥1.60。

　　(2)按Ⅱ級防治工程工況Ⅲ（自重＋地下水＋暴雨或地震）校核，抗滑安全系數(shù)K≥1.05，抗傾覆安全系數(shù)K≥1.30。

　　4、滑坡治理工程設(shè)計方案

　　4.1治理設(shè)計總原則與目標(biāo)

　　(1)堅持經(jīng)濟，以人為本，環(huán)境協(xié)調(diào)原則；貫徹地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防為主，防治結(jié)合原則；落實邊坡先支護后修道路原則。

　　(2)本著技術(shù)可行，安全經(jīng)濟，解決滑坡及道路行車安全，對高壓電桿線路威脅問題，實施滑（邊）坡整坡、綠化及截排水等綜合治理。

　　(3)合理選擇施工方法，貫徹滑（邊）坡動態(tài)設(shè)計，監(jiān)測及信息化施工的原則，避免誘發(fā)新的地質(zhì)災(zāi)害，力求一次根治目標(biāo)。

　　4.2理方案及工程布置

　　根據(jù)滑坡現(xiàn)狀及場地條件，按照支擋固腳，錨固強腰，護邊阻滑（崩）原則布設(shè)分部工程，滿足分項工程施工工期和永久性安全要求（見表3、圖2）。

　　圖2：滑坡防治工程剖面圖（單位：m）

　　(1)以現(xiàn)有道路邊沿線退進(jìn)2.5m為AC軸線即樁中心線，設(shè)置抗滑檔土排樁工程，樁頂標(biāo)高為202.2～214.2m，抗滑擋土樁外側(cè)設(shè)片石擋土墻，每根抗滑擋土樁設(shè)樁錨桿拉撐，AC段Ⅰ級滑坡區(qū)設(shè)錨釘網(wǎng)噴，共同構(gòu)建滑坡區(qū)Ⅰ級抗滑支護休系，以控制整體滑坡。

　　(2)先施工完坡腳，錨桿抗滑樁加片石墻支擋工程，再施工中部Ⅱ級抗滑樁，DE段錨釘網(wǎng)噴加固工程，EF段危巖噴錨支護工程，再作AC段坡面錨釘網(wǎng)噴支護工程。

　　(3)構(gòu)筑Ⅰ、Ⅱ級抗滑樁支護工程，危巖噴錨及坡面網(wǎng)噴工程，確保已滑區(qū)及道路邊坡長治久安，修復(fù)道路地面，周邊排水溝。

　　(4)合理布置和維護滑坡區(qū)外圍截排水溝，場區(qū)內(nèi)排水體系，防止地表水、地下水危害滑坡區(qū)穩(wěn)定，并且做好綠化環(huán)境工作。

　　(5)加強場區(qū)監(jiān)測預(yù)警，嚴(yán)格分步實施及施工管理，維持滑坡穩(wěn)定，避免再次觸發(fā)滑坡，造成施工安全事故。

　　4.3計計算

　　由勘察報告主滑Ⅰ、Ⅱ剖面線，按設(shè)計狀態(tài)，用理正巖土軟件設(shè)計與校核，其結(jié)果見表4�！�

　　5、分項工程設(shè)計

　　5.1一級錨桿抗滑排樁；抗滑片石擋土墻工程。

　　(1)錨桿抗滑樁設(shè)計

　　a、依據(jù)滑坡推力計算結(jié)果和錨桿抗滑樁支護結(jié)構(gòu)，經(jīng)理正軟件計算，抗滑樁ZH1樁徑為φ1.5m，樁長不小于12.0米且高出馬路自然地面3.5米，樁頂標(biāo)高202.2～214.2米。

　　b、采用C25鋼筋砼，配筋20φ25通長，且樁內(nèi)側(cè)增配10φ25通長鋼筋，配筋滿足抗彎、抗剪要求。

　　c、采用孔內(nèi)支模護壁，護壁砼為C20，厚15cm，箍筋采用φ10＠200，滑動面以上可局部加密至φ10＠100予以加強護壁，且上下護壁間搭接長度不小于100。

　　d、鋼筋籠可采用井下制作或地面制作，井下制作加勁筋必須焊接。

　　e、抗滑樁進(jìn)入中風(fēng)化炭質(zhì)頁巖不小于1.0米，或樁長不小于12.0米，以滿足構(gòu)造穩(wěn)定性要求。

　　f、樁頂設(shè)QL1串梁（高×寬＝600mm×1500mm），形成排樁支護體系。

　　(2)抗滑片石擋土墻設(shè)計

　　擋土墻頂標(biāo)高平齊抗滑樁頂標(biāo)高202.2～214.2米，墻高3.5米，為重力式片石擋土墻，墻底寬2.25米，墻頂寬1.05米，基礎(chǔ)埋深1.0～1.75米。

　　(3)樁錨桿工程設(shè)計

　　抗滑樁懸臂端距樁頂下1.0米處設(shè)拉撐錨桿，錨桿孔徑φ130，長度25.0米，成孔應(yīng)采用干作業(yè)法，孔徑誤差不大于5mm；錨桿鋼筋φ25，保證預(yù)留伸入抗滑樁長度，作防銹處理；清孔干凈后用注漿管自內(nèi)向外注漿，保證水泥漿飽滿，標(biāo)號應(yīng)不小于M30。

　　(4)坡面錨釘網(wǎng)噴工程設(shè)計

　　AC段以上Ⅰ級滑坡區(qū)控制坡角23～25°，采用錨釘φ16鋼筋，長度為緊土1.0米，松土1.0～2.0米打入土層中，坡面布鋼板網(wǎng)φ4＠100×100，噴射厚C20砼60，錨釘鋼筋φ16彎頭長不小于200，并作防銹處理。

　　5.2二級抗滑樁支護工程

　　(1)中部抗滑樁設(shè)計

　　a、在IE′段設(shè)中部阻抗樁ZH2，樁徑為φ1.2m，樁長不小于12.0米，樁頂基本平齊自然地面，樁頂標(biāo)高控制237.0～240.0米位置。

　　b、采用C25鋼筋砼，配筋18φ22通長，且樁內(nèi)側(cè)增配9φ22通長鋼筋；孔內(nèi)護壁及配筋，鋼筋籠制作，樁芯入巖均同ZH1。

　　c、樁頂設(shè)QL2串梁（高×寬＝600mm×1200mm），形成排樁支護體系。

　　(2)DE段錨釘網(wǎng)噴設(shè)計

　　DE陡坡區(qū)段（坡角75～90°），采用錨釘φ16鋼筋長度0.5米，打入巖土中，其他同AC段坡面錨釘網(wǎng)噴設(shè)計。

　　(3)EF段危巖噴錨設(shè)計

　　EF陡坡危巖崩塌段（坡角75～90°）采用錨桿噴網(wǎng)支護，錨孔、錨桿尺寸、工藝同AC段樁錨桿，長度為15.0米，孔距2.5米，排距2.1米，錨桿骨架筋φ18＠2500，網(wǎng)筋φ6.5＠200×200雙向網(wǎng)片，噴射C20細(xì)石砼厚100，錨桿與骨架筋間采用點焊，骨架筋與網(wǎng)筋間采用綁扎。

　　5.3綜合防治工程設(shè)計

　　綜合防治工程包括樁墻頂，滑坡場區(qū)及周邊，截排水工程，邊坡安全防護工程等。滑坡體山頂及西南方向原有排水明溝均開裂老化，滲漏后沿坡體排泄。

　　(1)截排水系統(tǒng)設(shè)計，在樁頂滑坡場內(nèi)、場外山頂設(shè)縱橫向截排水溝，同時接通修復(fù)利用原開裂老化排水溝，坡度不小于1%，最大限度解決暴雨時地表水或地下水對滑坡區(qū)影響，水溝坡度大于20°時，可在溝底鋪粒徑20～30礫石阻流，滑坡錨噴區(qū)坡體泄排水孔間距2.5×2.5m2，采用反濾包式φ75PVC管，深1.0m排至坡面。

　　(2)遇雨天特別是到暴雨時，應(yīng)采用彩條布對滑坡區(qū)進(jìn)行覆蓋防水，防止施工期雨水對滑坡危害。

　　(3)在中部Ⅱ級抗滑樁上部填土區(qū)，以夯實整坡為主，清理土方總體平衡，整體坡區(qū)播種草皮、低矮樹種綠化固土，防止水土流失。

　　(4)建立滑坡防治施工期間預(yù)警機制，施工中如有發(fā)現(xiàn)異常情況，應(yīng)及時查明原因，采取有效處理措施后方可進(jìn)一步施工。

　　6施工技術(shù)要求與組織管理

　　(1)施工前應(yīng)編制詳細(xì)施工方案，并報監(jiān)理、設(shè)計審定后實施。

　　(2)根據(jù)施工現(xiàn)場情況為保證工期和質(zhì)量，工程按分項內(nèi)容分成若干個作業(yè)段，平行施工。

　　(3)施工前應(yīng)對高壓電線柱、危巖體增設(shè)拉線、支撐等臨時加固措施，保證施工安全，施工中，井下作業(yè)或邊坡施工均應(yīng)設(shè)專人負(fù)責(zé)觀測及安全工作。

　　(4)分部施工順序：宜按坡腳錨桿抗滑樁加片石墻支擋工程→中部阻抗樁工程→危巖體噴錨加固工程→整坡清方工程→坡面錨釘網(wǎng)噴支護工程→截排水、綠化等綜合工程順序進(jìn)行。

　　(5)分項工程施工順序：按抗滑樁→錨桿施工→片石墻砌筑→串梁、樁錨施工，且嚴(yán)格遵循施工規(guī)范，確保施工質(zhì)量安全，各項材料按質(zhì)監(jiān)部門規(guī)定先檢后用。

　　7治理期間成效

　　(1)現(xiàn)該道路邊坡治理正在緊張有序施工，施工基本遵循設(shè)計要求及程序進(jìn)行。

　　(2)人工挖孔樁施工開挖時，部分地段坡面經(jīng)監(jiān)測有滑動跡象，經(jīng)分批跳挖施工及時完成砼澆注后已順序完工。

　　(3)施工期間觀測，滑坡區(qū)范圍未見進(jìn)一步發(fā)展，治理施工安全順利進(jìn)行。

　　8結(jié)束語

　　(1)該治理項目本著“技術(shù)可行，安全經(jīng)濟，防治結(jié)合”原則，解決道路邊坡滑坡區(qū)地質(zhì)災(zāi)害排險，施工期安全，力求一次根治目標(biāo)。

　　(2)竣工后建設(shè)單位仍應(yīng)設(shè)立滑坡區(qū)警示牌，永久性變形觀測網(wǎng)等長期預(yù)警機制，且觀測期不少于1個水文年。

　　(3)頁巖地層中抗滑樁應(yīng)進(jìn)入穩(wěn)定持力層。