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山區(qū)公路某滑坡形成原因及處治措施分析

文檔作者：張紹成張軍文檔來(lái)源： 1．云南省公路科學(xué)技術(shù)研究院 2．陜西省交通工程咨詢公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年11月07日
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ROAD C0NSTRUCTIoN AND MACHINEI
文章編號(hào)：1000—033X(2014)12 0065 04
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山區(qū)公路某滑坡形成原因及處治措施分析
張紹成 ，張 軍
(1．云南省公路科學(xué)技術(shù)研究院，云南昆明 650051；2．陜西省交通工程咨詢公司，陜西西安710003)
摘 要：針對(duì)山區(qū)公路在開(kāi)挖路基時(shí)易發(fā)生滑坡的問(wèn)題，結(jié)合昆明繞城高速公路某段的滑坡治理工
程實(shí)例，對(duì)錨索抗滑樁板墻的滑坡處置方案進(jìn)行了分析和介紹。分析了線路所處的地形地貌、地質(zhì)
巖性、氣候、水系及人為擾動(dòng)等因素，介紹了具體治理方案和最終治理效果。實(shí)踐證明，錨索抗滑樁
板墻這種方案對(duì)于處置部分邊坡失穩(wěn)是科學(xué)有效的。
關(guān)鍵詞：山區(qū)公路；邊坡失穩(wěn)；形成原因；錨索抗滑樁板墻
中圖分類(lèi)號(hào)：U416．14 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B
Analysis on Causes of Landslide of M ountainous Highway and
Treatment M easure
ZHANG Shao—cheng ，ZHANG Jun
(1．Yunnan Institute of Highway Science and Technology，Kunming 650051，Yunnan，China；
2．Shaanxi Traffic Engineering Consulting Corporation，Xi’an 710003，Shaanxi，China)
Abstract：Aimed at the common problem of landslide while digging roadbed in mountain area，the
treatment of landslide of some section of Kunming ring expressway was taken as an example to
show how the combination of anti—slide pile and anchor cable was applied to landslide treatment．
Factors including the landform ，geology，climate，river system and artificial disturbance along
the route should be considered while looking for a solution． The practice shows that a
combination of anchor cable and anti—slide pile is scientifiC and effective．
Key words：mountainous highway；slope failure；cause of formation；anti—slide pile wall with
anchor cab】e
引 口
云南是多山省份，山區(qū)、半山區(qū)占了全省總面積
的95 以上。在云南的高等級(jí)公路建設(shè)中，為滿足
線形標(biāo)準(zhǔn)要求，常常采取加大橋隧比例的設(shè)計(jì)方案，
但建設(shè)成本也隨之大幅增加；或者采用深挖高填的
設(shè)計(jì)方案，但在開(kāi)挖路基中可能會(huì)受到滑坡問(wèn)題的
困擾。由于云南特殊的地質(zhì)地貌條件，路基邊坡坍
滑現(xiàn)象在公路建設(shè)中屢屢發(fā)生，這不僅增加了施工
難度，也影響到公路運(yùn)輸功能的正常發(fā)揮，甚至危及
人民生命財(cái)產(chǎn)的安全。因此，準(zhǔn)確分析云南省高等
級(jí)公路建設(shè)中部分典型滑坡產(chǎn)生的原因，合理制定
滑坡處治措施，認(rèn)真總結(jié)滑坡治理中一些行之有效
收稿日期：2014-04—19
的經(jīng)驗(yàn)，是非常必要的，也具有較大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社
會(huì)效益。
本文以云南昆明繞城高速公路西北段K6+120～
K6+580段滑坡處置作為分析對(duì)象。2012年8月，該
段的錨索抗滑樁板墻已全部施工結(jié)束，2013年11月
全線通車(chē)。經(jīng)過(guò)近2年的觀察，坡體及路基工程穩(wěn)
定，說(shuō)明滑坡治理取得了預(yù)期效果。
1 項(xiàng)目沿線地形地質(zhì)情況
1．1 地形地貌
本段公路地處滇中高原北部，地表崎嶇，群山
連綿，山地、丘陵、谷地、河谷平原和山間盆地相互
交錯(cuò)，大部分地區(qū)海拔處于1 900～2 500 m之間。
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ROAD C0NSTRUCTIoN AND M ACHINERY
總體地勢(shì)西北高南北低，由西北向東南呈階梯狀
漸次分布。區(qū)域內(nèi)山峰和河谷組成一系列南北走
向的重迭地形，呈現(xiàn)為構(gòu)造剝蝕低中山或中山地
形地貌特征。地質(zhì)作用以流水侵蝕堆積、構(gòu)造剝
蝕作用為主，斷裂構(gòu)造使巖體破碎。山頂渾圓、平
緩、開(kāi)闊，山坡較緩，發(fā)育有“V”字型沖溝，谷坡常
常較陡，沖溝常見(jiàn)坍塌現(xiàn)象，山頂及沖溝中覆蓋較
厚殘積層。
1．2 地質(zhì)巖性
路線附近地層為第四系全新統(tǒng)松散堆積層，主
要以粉質(zhì)黏土為主。據(jù)地勘顯示，鉆孔揭露厚度為
13～14 m，其間夾雜紫紅色泥巖，巖質(zhì)較軟，風(fēng)化強(qiáng)
烈，遇水軟化，屬易滑巖土層，巖層產(chǎn)狀146。 14。，
與所要研究的失穩(wěn)邊坡坡向接近于一致。另分布部
分白云巖，強(qiáng)烈風(fēng)化、破碎，屬不易滑巖土層，但裂隙
發(fā)育較多，巖層產(chǎn)狀105。 24。，與所要研究的失穩(wěn)
邊坡坡向斜交口]。
1．3 地質(zhì)構(gòu)造
路線經(jīng)過(guò)區(qū)域內(nèi)的東西向構(gòu)造體系屬于南嶺緯
向構(gòu)造，主要出露于富民至?xí)x寧、東部云山村至松花
壩一帶，由一系列東西走向斷裂帶組成，主要有祿
裱 溫泉一宗魯箐逆掩斷層帶(還包括三條平行斷
層)，恰好在該滑坡附近與路線正交。
1．4 氣候及水系
路線所處區(qū)域?qū)賮啛釒Ц咴撅L(fēng)氣候，年平均
降雨量為1 027 mm，雨季在5～10月；路線所經(jīng)區(qū)
域?qū)俳鹕辰担乇硭饕械岢睾透鞯厮畮?kù)。
2 K6+120～K6+580段滑坡產(chǎn)生過(guò)
程及調(diào)查情況
2．1 滑坡產(chǎn)生過(guò)程簡(jiǎn)述
K6+120~K6+580路段位于昆明繞城高速公
路西北段土建一合同段內(nèi)。原設(shè)計(jì)中，路基左側(cè)邊
坡開(kāi)挖最高處為21 m，防護(hù)形式為拱形護(hù)坡，邊坡
外側(cè)為林山。2011年4月，當(dāng)K6+120～K6+400
段路基開(kāi)挖至距設(shè)計(jì)高約10 rfl時(shí)，左側(cè)邊坡發(fā)生
開(kāi)裂、滑移。該段滑坡坡體外有一個(gè)較大的商品混
凝土拌和站，負(fù)責(zé)供應(yīng)土建一、二、九合同段的混
凝土，若滑坡處治不當(dāng)，將危及混凝土拌和站安全
甚至拖延項(xiàng)目工期。為此，設(shè)計(jì)方提供了該段滑
坡的處治方案，經(jīng)參建各方討論后同意實(shí)施。
2O12年2月，該段滑坡抗滑樁已施工完畢，經(jīng)檢測(cè)
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均為工類(lèi)樁。
2012年2月，觀測(cè)中發(fā)現(xiàn)邊坡外的裂縫進(jìn)一步
擴(kuò)大，但未產(chǎn)生新的裂縫，隨后業(yè)主組織參建各方主
要人員到現(xiàn)場(chǎng)查看后要求：施工方在K6+300～
K6+580左側(cè)邊坡及山體上設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)，每日進(jìn)行
位移沉降觀測(cè)；另外要求設(shè)計(jì)方立即委派地質(zhì)人員
到現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展鉆探等地勘工作。2012年3月，觀測(cè)發(fā)
現(xiàn)K6+400 K6+580左側(cè)邊坡及山體上的觀測(cè)點(diǎn)
發(fā)生3～8 cm位移，最遠(yuǎn)一條裂縫距路中線的平面
距離約350 m，表明裂縫正在繼續(xù)擴(kuò)大，邊坡有一定
程度的滑動(dòng)。
2．2 滑坡變形調(diào)查情況
2012年3月，通過(guò)對(duì)滑坡體進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)調(diào)
查，發(fā)現(xiàn)K6+400～K6+580左側(cè)邊坡已出現(xiàn)多處
明顯變形跡象，具體表現(xiàn)在以下三個(gè)方面。
(1)K6+580處主線路基通道進(jìn)口端臺(tái)梯已出
現(xiàn)變形及錯(cuò)位現(xiàn)象，剪斷最大達(dá)5 cm，并在地面發(fā)
育數(shù)條拉裂縫，最長(zhǎng)達(dá)10 m左右，表明路基邊緣已
受到較為明顯的剪切作用[2]。
(2)在新開(kāi)挖路基低矮處發(fā)現(xiàn)部分匯集水(當(dāng)
時(shí)正值旱季)，在路基上開(kāi)挖坑洞，發(fā)現(xiàn)洞壁呈砂狀，
處于極限平衡，坑底可見(jiàn)滲水。以上情況表明該段
山體原有天然排水通道可能已被破壞，邊坡滑動(dòng)面
土體中富含大量自由水，見(jiàn)圖1。
圖1 路基K6+400處的上升泉
(3)在滑坡體的白云巖及上覆蓋粉質(zhì)黏土地層
中發(fā)現(xiàn)數(shù)條拉裂縫，分別發(fā)育于滑坡的不同高程部
位，且多條拉裂縫連通性較好，貫通長(zhǎng)度最大已達(dá)
30 m，表明滑坡跡象較為明顯，見(jiàn)圖2。
通過(guò)全面調(diào)查后認(rèn)為，該段邊坡潛在失穩(wěn)寬度
約650 rn，縱向長(zhǎng)度最大可達(dá)500 m，厚度在15～
2O m之間，初步估算潛在失穩(wěn)邊坡體積約2．3×
10。m。。根據(jù)《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》對(duì)滑坡規(guī)模
的劃分，該段失穩(wěn)邊坡屬巨型滑坡l3]。
ROAD CoNSTRUCT10N AND MACHINERY
圖2 坡頂外的拉裂縫
3 該滑坡產(chǎn)生的主要原因分析
3．1 地形條件
在滑坡西南側(cè)K5+850處發(fā)育有一較深沖溝，
為流水沖蝕、風(fēng)化卸載等外力作用提供了通道，沖溝
臨空面的存在為邊坡失穩(wěn)提供了力學(xué)弱面；同時(shí)，在
邊坡前緣集中發(fā)育的沖溝也提供了易于剪出的臨空
面[4 ；在滑坡后側(cè)及東南側(cè)由于地質(zhì)構(gòu)造及多期斷層
錯(cuò)動(dòng)，導(dǎo)致巖體破碎松動(dòng)，雨水容易滲入并產(chǎn)生徑流。
另外，利用線路勘察階段的等高線還原該場(chǎng)區(qū)
的地貌特征，可以直觀表現(xiàn)出該滑坡臨空面或力學(xué)
相對(duì)弱面容易滑動(dòng)及剪出的空間部位，也能直觀說(shuō)
明調(diào)查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的滑坡東南側(cè)拉裂縫發(fā)育和貫通
性的問(wèn)題。在滑坡東側(cè)，前緣與后緣高差相對(duì)較大，
起伏明顯，與西側(cè)地表比較總體連續(xù)性較差，易于變
形，拉裂空間較大。因此，失穩(wěn)邊坡東側(cè)較西側(cè)先出
現(xiàn)變形。
3．2 地質(zhì)情況
從地層巖性分析，滑坡區(qū)主要是粉砂質(zhì)粉泥巖
和泥質(zhì)粉砂巖，產(chǎn)狀平緩，屬典型滇中紅層特征，順
層邊坡，易發(fā)生變形滑動(dòng)。另外，硬軟巖長(zhǎng)期差異風(fēng)
化，基巖網(wǎng)狀風(fēng)化裂隙發(fā)育，都為地下水下滲提供了
徑流空間。
從地質(zhì)構(gòu)造分析，滑坡區(qū)發(fā)育兩條斷裂，兩者組
合構(gòu)成一個(gè)“楔形體”，加之多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致白云
巖巖土破碎，若施工擾動(dòng)臨空面，破壞力學(xué)平衡，很
容易發(fā)生剝落、崩塌及滑坡等變形_5]。
3．3 地下水作用
調(diào)查期間恰逢云南干旱，沿線降雨量貧乏，但在
主線路基K6+400處發(fā)現(xiàn)有一上升泉，推測(cè)主要是
因?yàn)槁坊_(kāi)挖后改變了天然徑流環(huán)境，這也是前面
所述“路基低矮處發(fā)現(xiàn)較多匯集水”的原因。另外，
由于路基施工破壞了天然排泄區(qū)，但未完全阻塞徑
流通道，導(dǎo)致地下水在徑流空間中雍高，并富集于風(fēng)
化裂隙及構(gòu)造裂隙中，為泥質(zhì)的軟弱和抗剪強(qiáng)度的
降低提供了水源。
3．4 人為擾動(dòng)因素
該段地形受構(gòu)造影響，巖土破碎嚴(yán)重，路線開(kāi)挖
后破壞了原有的山體平衡，開(kāi)挖后的邊坡形成了較
高的臨空面；加之由于施工破壞了天然徑流環(huán)境，使
雨水富集于坡體中，從而降低了土體抗剪強(qiáng)度。
4 該滑坡分段治理方案
4．1 K6+120～K6+400段滑坡治理方案
2011年4月，K6+120～K6+400段路基左側(cè)
邊坡發(fā)生滑坡后，業(yè)主立即組織設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工各
方對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了踏勘，并委托設(shè)計(jì)方對(duì)該滑坡做了
專項(xiàng)勘察和設(shè)計(jì)。經(jīng)各方會(huì)議討論，同意按以下方
案實(shí)施治理。
(1)在K6+120~K6+245段左側(cè)坡腳設(shè)置一
排2×2．5 m 錨索抗滑樁板墻，共26棵(A1～
A26)。樁間距6 m，樁長(zhǎng)I6 m，樁頂出土6 m，并在
各樁距樁頂1 m、5 m處設(shè)置兩組6束錨索，錨索長(zhǎng)
20 m，樁間設(shè)置厚0．3 m 的擋土板。
(2)在K6+250~K6+400段左側(cè)坡腳設(shè)置一
排2×3 m錨索抗滑樁板墻，共31棵(BI～B31)，樁
間距5 m，樁長(zhǎng)16 m，樁頂出土6 m，并在各樁距樁
頂1 m、5 m處設(shè)置兩組6束錨索，錨索長(zhǎng)2O m，樁
間設(shè)置厚0．3 in的擋土板。
4．2 K6+4O0～K6+580段滑坡治理方案
2012年4月初，業(yè)主召集參建各方專題研究
K6+400～K6+580段滑坡治理方案，經(jīng)會(huì)議討論
同意按以下方案實(shí)施。
(1)要求施工方盡快將坡頂所有裂縫進(jìn)行回
填，夯實(shí)并封縫，防止裂縫進(jìn)一步擴(kuò)大以及雨水滲
入，具體回填土量由監(jiān)理工程師簽認(rèn)。
(2)為防止邊坡繼續(xù)滑動(dòng)，在K6+400～K6+
580段左側(cè)邊坡坡腳處設(shè)置反壓平臺(tái)，分層壓實(shí)度
不于小93 ，反壓平臺(tái)填至樁頂標(biāo)高位置，頂寬12
m，坡比為1：1．5，按照路基土石方計(jì)量。反壓平臺(tái)
施工見(jiàn)圖4。
(3)在K6+400~K6+556段左側(cè)坡腳設(shè)置一
排3×3．5 m 的錨索抗滑樁板墻，抗滑樁共26棵
(CI~C26)，樁間距6 m，樁長(zhǎng)16 m，樁頂出土6 m，
并在各樁距樁頂1 m、5 In處設(shè)置兩組6束錨索，錨
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