山区高速公路建设期间滑坡治理方案探讨

山区高速公路建设期间滑坡治理方案探讨摘要本文通过具体工程实例，重点介绍山区高速建设期间的滑坡治理设计方案及其经济技术分析比较。

关键词高速公路；公路建设；滑坡
中图分类号u418 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）39-0071-02
1项目概况
2010年8月，因强降雨导致焦（作）桐（柏）高速叶县至舞钢段正在实施过程中的k32+350~k32+720（位于舞钢市境内山区）路段右侧出现山体滑坡，滑坡体总方量达563752立方，路基和边坡被毁。

该路段原施工图设计为挖方路基，平曲线半径1 000m，纵坡1.5%，中心最大挖方高度28.7m，最小挖方高度13.2m，右侧边坡最大挖方高度38m，最小挖方高度16.5m。

从8月10号到8月13号对布设的9处观测点观测结果判断，滑坡体还处于不稳定状态，仍在缓慢滑移，同时，滑坡体变形量正在不断变小，趋于稳定。

2 方案拟定
滑坡治理应贯彻安全、合理、经济的原则，在保证安全和正常使用的前提下，寻求方便施工、周期短、对环境影响小、最经济的设计方案。

在方案选择时，需在技术合理性、施工的可行性、施工
周期和经济4个主要方面综合考虑。

笔者有幸负责了本项目的具体设计工作，综合本项目所有情况、本路段具体特征及相关专家意见，对此滑坡治理设计了3个方案进行论证分析，详细介绍如下：1）绕行（改线）方案；
2）抗滑明洞方案；
3）防护方案。

3 方案介绍
3.1 绕行方案
本项目全线桥梁上部结构及涵洞通道已经全部实施完毕，路基工程也全部完成，故改线绕行方案首先应在满足设计标准的前提下，最大限度的缩小改线范围，综合本路段特征，提出如下两个绕行方案。

3.1.1 左绕行方案（即图1中的②号方案）
该方案是以最小的改线范围向原路线东侧绕过现在的滑坡体，改线长度1560m，最小平曲线半径650m，最大纵坡3.8%，不设隧道，最大挖深23.1m。

优点：
1）改线长度小，只有1 560m；
2）造价较低，工期较短。

缺点：
1）路线所经之处与目前线位处地质情况相似，同样存在不良地
质灾害发生的可能；
2）平曲线达到规范规定极限最小值，且纵坡达3.8%，平面小半径和大纵坡组合，运营期存在安全隐患；
3）原有地方道路改路困难。

鉴于以上论证，研究认为：该方案不宜推荐。

3.1.2 右绕行方案（即图1中的①号方案）
该方案是从原路线右侧彻底绕开滑坡体，并以隧道的形式通过，改线长度3.0km，改线范围内设隧道 185m（分离式路基，即两车道断面隧道），大桥一处510m，最小平曲线半径6 000m，最大纵坡2.5%。

优点：
1）以隧道的形式通过山体，彻底绕开滑坡体，永久消除安全隐患；
2）平纵线形指标较高，行车舒适；
3）原地方路基本不受影响，现有滑坡治理相对容易；
4）对原地表的破坏小，利于环保。

缺点：
1）原有已建成的一座18m×30m大桥、5处涵洞和全路段路基需全部废弃；
2）改线长度达3 000m，工程量大，工程造价高，工期长；
3）现在山体滑坡仍需要治理恢复。

此方案工程造价13 540万，工期9个月，结合本项目情况，不
宜推荐。

3.2 抗滑明洞方案
滑坡浅层滑动时，可视地基情况设置明洞，洞顶回填土石支撑滑体，或滑体越过洞顶落在线路之外。

当下部存在较好的基岩时，明洞和基岩共同作用，亦可治理滑动面较深，下滑力较大的滑坡。

考虑到本滑坡路段滑坡规模大、地质条件差等因素，提出了地表注浆加抗滑桩明洞方案。

优点：
1）明洞和桩为一整体结构体系，可充分发挥抗滑桩明洞结构的整体抗滑功效及抗滑桩的群桩效应；
2）明洞采用回填、反压滑坡，抵消了部分下滑力；
3）结构新颖、美观，整体抗滑性能好。

缺点：
由于滑坡推力作用于明洞的部位不同，明洞整体和各部分，尤其是拱脚连接部分的稳定性差。

3.2.1 基础处理方案
为了对边坡施加有效的反压荷载，洞顶需进行较高的土石回填，因此对基础承载力要求较高，且滑坡段地质条件较差，故提出以下基础处理方案：
1）地表注浆
地表注浆可有效提高基础承载力及基础的整体抗剪能力，从而
抵抗部分滑坡剩余推力。

注浆孔间距1.0m×1.0m，深度16m，孔径φ42。

2）桩基础
明洞两侧边墙及中墙底部基础设左、中、右 3 排c25钢筋混凝土桩；明洞和桩为一整体结构体系，可充分发挥抗滑桩明洞结构的整体抗滑功效及抗滑桩的群桩效应，明洞结构和抗滑桩共同承担上部覆土反压荷载和滑坡推力。

桩基础：桩径1.8m，桩顶圆形墩帽直径2.4m，高度2.0m。

混凝土桩纵向间距6m。

3.2.2 明洞结构
与暗洞结构不同的是，明洞洞顶回填土石完全作为荷载施加于明洞结构，同时，考虑到明洞的水平侧压力及滑坡的剩余推力，提出以下结构方案：
内轮廓参数:面积2×90.4m2；周长2m×38.2m；净高7.8m；净宽14.3m；
衬砌：1.0m厚c35钢筋混凝土结构（含仰拱）。

3.2.3 防排水方案
明洞防排水：以“防排结合，保证拱墙、路面、设备箱不渗水”为原则，确定明洞防排水方案：
衬砌外侧铺设外贴式防水层，衬砌混凝土抗渗等级不低于p8；
边墙两侧各设纵向排水盲管，纵向排水盲管通过三通接头与横
向排水波纹管相连，将水引入隧道内排水盲沟，通过排水盲沟引出洞外，排至洞外路基边沟；
洞内两侧设置ω型排水沟沿隧道纵向将水引出洞外，排至洞外路基边沟。

边坡防排水：本方案滑坡排水工程主要包括截排地面水和疏排地下水两部分。

在坡顶、滑坡中部及滑坡周界外各设截水沟一道，与既有截水沟顺接；在边坡平台，既有墙顶平台均设截水沟，通过吊沟引排人侧沟;夯填地表裂缝，减少地表水下渗，防止外来水流人边坡体内，并使地面水能迅速顺畅地排出滑体以外。

本方案工程造价8 422万，工期4个月，造价适当，工期合适，采用原来的路线，利于环保，故作为推荐方案。

3.3 防护方案
3.3.1 清方工程+抗滑桩+格构锚索
该滑坡为第四系堆积物滑坡，下盘岩质为强风化泥岩，岩土体具有中等强度膨胀性。

对右侧滑坡体进行一定的清方后，采用刚度较大的抗滑桩加固边坡。

桩径为2.5m，间距初步定为5m，桩顶布置一束预应力锚索，以改善抗滑桩的受力状态。

左侧第一级边坡设置桩板墙，其他边坡采用锚杆框架+复合土工膜+三维网植草的防护形式，可以有效避免雨水侵入土体，同时对土体也进行了加固。

3.3.2 排水设计
该滑坡土体含水量丰富，且土体为中等强度膨胀土，因此，排水设计包括坡体内排水及坡面防排水。

坡体内排水采用仰斜式排水孔方案，以及时有效排除坡体内渗水；仰斜式排水孔孔深和间距将根据水文地质情况及坡体内渗水量大小确定。

坡面排水主要采用截水沟+平台排水沟+复合土工膜坡面防护。

根据坡顶汇水情况，坡顶设置两道截水沟。

外围截水沟设置在滑坡体后缘最远处裂缝5m以外的稳定斜坡面上，平面上依地形而定，沟底纵坡无特殊要求，以顺利排除拦截地表水为原则。

第二道设置距第一道30m左右，同时可采用“人”字形排水沟联系上下两级截水沟，在坡面形成排水沟网。

边坡平台均设置平台排水沟，并通过急流槽将汇水引入边沟内。

为防止雨水进入土体，坡面采用复合土工膜防护，同时采用三维网植草绿化；对坡顶裂缝采用粘土或水泥浆予以封堵，对坡顶池塘进行清干后回填，同时，对坡面流水不畅的区域予以整平，以减少雨水下渗。

抗滑明洞方案优点：
1）不需要另行选线而占用大量的土地；
2）对环境的破坏相对较小；
3）相对改线方案工期短、造价低。

缺点：
1）本方案相对明洞方案造价高；
2）存在大量弃方，且永久占地较大；
3）施工困难，且对施工技术要求高，施工周期较长；
4）本路段地质情况复杂，膨胀土危害性巨大，且裂隙水发育，在实施过程中仍存在继续滑坡的可能。

本方案工程造价10 540万，工期6个月，而且仍存在较大的安全风险。

综合比较认为，不宜推荐此方案。

4 结论
笔者从事过多条山区高速的设计工作，山区高速在设计期间往往会因为造价、施工难度大及后期养护困难等原因，设计者会考虑尽可能的少设隧道，但笔者认为，类似本文论述的情况，的确应在设计时设置隧道通过，消除安全隐患的同时，减少占地，保护沿线环境。

故此建议：在山区高速设计期间，必须彻底详查沿线地质情况，对不良地质路段及中心挖高大于25m或边坡挖高大于35m的路段，应做多方案设计，通过准确计算论证比较，并坚持安全第一的原则。

参考文献
[1]叶县至舞钢高速公路施工图设计.
[2]李斌.公路工程地质.
[3]方左英.路基工程.
[4]公路隧道设计规范.。