湖南衡邵高速公路K100处滑坡治理技术

丁选星 程晓伟 王 桢

衡邵高速K100+150～K100+280区段本为一老滑坡，2007年开工后，衡邵高速公路以深挖路堑形式从滑坡前缘通过，导致坡脚失去支撑，加之雨季大量雨水的作用，诱发了滑坡。近三年来，由于受地质条件和多雨气候的影响，加之挖方的持续推进，施工未能贯彻“治早、治小”的滑坡防治理念，甚至前缘出现了边滑移边清运的施工误区，变形逐步向后缘、两端发展，在K100+020～K100+430深挖路堑范围内，出现多处路堑边坡失稳，滑坡、流塌现象，逐步形成一滑坡群。恶劣的地质及气候条件，加之不当的施工工序使滑坡灾害出现了新滑动、新变形、新发展，严重影响着工程施工进度及全线通车目标的实现。2010年6月，我单位受业主委托对该里程段地质病害进行治理，经过长达半年的重点综合治理，最终保证了2010年12月30日通车目标的实现。本文以该滑坡治理为工程实例，详细分析了滑坡的形成原因及综合治理工程措施。

1 滑坡概况

湖南衡阳至邵阳高速公路K100处滑坡地处邵东县魏家桥镇侯家村，项目区段地形起伏较大，切割较深，丘陵地貌，主要为山丘及田间洼地，冲沟，低洼地段多为农田，沟渠、水塘较多。该滑坡为一工程滑坡，由于衡邵高速公路路基的开挖，滑坡前缘形成临空面，改变了原有地质环境的平衡状态，且未能及时治理，加之雨季连续多日暴雨作用诱发了该滑坡的发生和发展，成为一发生在褐红色红粘土及强风化碳质页岩中的大型复杂滑坡群。衡邵高速公路K100+020～K100+430段内有大小滑坡4处，最大处滑坡为发生在K100+150～K100+280里程段左侧的滑坡，该滑坡总体呈“圈椅状”地貌，边界特征明显，滑坡体面积约1.5×104m2，滑体厚度平均约为15 m，滑坡体积约22.5×104m3，属大型中层牵引式基岩滑坡。滑坡体主要物质为第四系残积层，物质成分主要为褐红色亚粘土和强风化碳质页岩，硬塑状，含少量的植物根系和角砾，下伏主要为强风化碳质页岩，灰黑色，裂隙发育，岩芯手感滑腻。根据勘察，本滑坡体具有多层多级的滑动特性，红粘土层与碳质页岩接触面及强风化碳质页岩内均有滑动面产生。

2 滑坡产生的原因及性质

1)该处地形地质条件复杂，土质特殊，松软，排水不畅，抗剪性差，是滑坡、坍滑、溜塌发生发展的根本原因。该滑坡滑体物质表层为亚粘土，当坡体平衡受到破坏时，滑体物质变的非常松散，使得地表水迅速下渗，从而加重了滑坡体自重，减弱滑带的抗剪强度。滑床为强风化碳质页岩，灰黑色，原岩破碎，裂隙发育，岩芯手感滑腻，抗剪强度差，属软质岩，有利于滑坡的形成。2)衡邵高速以深挖路堑的形式从滑坡体前缘通过，是滑坡产生发展的决定因素。由于滑坡前缘土方的开挖，直接改变了原有地质环境的平衡状态，坡体失去有效支撑，从而诱发了该处滑坡的发生、发展。3)当地多雨的气候条件是影响滑坡的主要因素，尤其是连续降雨，雨水渗入土体，不但使滑体土体重度增大，而且使滑带土饱和软化，降低其抗剪强度，引起斜坡土体沿软弱面滑移变形破坏。4)由于滑体上原分布有两处鱼塘，使得部分蓄水沿原基岩裂隙面逐渐下渗，降低滑带的抗剪强度，从而有利于滑坡的发展。

3 综合治理措施

基于以上对该处地质灾害发生发展的原因分析，本工程后期治理采取了支挡锚固和截排水相结合的综合治理方案，施工严格按堑坡从上而下分级开挖、开挖一级防护一级、再开挖下一级的施工顺序。开挖好的坡面要立即支挡防护封闭，防止风化和侧向卸载造成坡体坍塌。各里程段的具体治理措施如下。

3.1 K100+150～K100+280里程段左侧滑坡治理

K100+150～K100+280里程段左侧即为前面所述的大滑坡，也是本工程的重点治理对象，通过对本滑坡发生发展的原因分析，后期采用了锚索抗滑桩、桩间板墙、浆砌片石挡墙、集水井及仰斜排水孔等措施相结合的综合治理方案。

3.1.1 锚索抗滑桩

在K100+150～K100+280里程段左侧大滑坡体前缘布置一排锚索抗滑桩，共13根，桩间距6.0m，桩身截面2.0m ×3.0m，桩长16 m，嵌入路面以下6 m，为降低桩的嵌入长度，在每根桩半腰处(即桩头以下5 m)布置2孔预应力锚索。桩间采用浆砌片石挡墙，上部为板墙与桩连接。

3.1.2 疏排水措施

由于该滑坡体为膨胀性红粘土，土质松软、排水不畅，加之当地多雨的气候条件，滑坡体前部、中部土体大部分饱水，因此在滑坡体上布置横向和纵向柔性填石渗沟，疏干滑坡体表层饱水土体;同时为疏排深部地下水，桩间布置仰斜排水孔，滑坡体上布置3眼集水井，井深8 m，井内布置放射状仰斜排水孔将地下水汇入集水井，同时一孔将井内汇水引出坡体;另外，在滑坡体周边布置一环状截水沟，及时将坡体上的汇水排出。

3.1.3 绿化工程

对滑坡坡面的张拉裂缝用灰土夯填，分层填筑，分层夯实，对滑坡坡面进行坡面整理，使坡面平顺，无反坡汇水等现象;为防止坡面在雨水冲刷，在修整好的坡面上采用灌木、植草防护。

3.2 其他部位治理工程

K100+020～K100+430里程段内其他部位左右侧路堑边坡由于前期施工工序不当，加之多雨的气候条件，导致该段堑坡病害多发，多处产生流塌变形。

边坡开挖方面，本工程首先严格按照开挖一级防护一级、再开挖下一级的施工顺序;且横向开挖时，严格控制开挖长度(根据本工程地质条件，其土拱效应在5 m左右，个别地方仅为2 m～3 m)。

在支挡锚固方面，首先采用预应力锚索地梁控制住边坡的整体变形;其次由于本处滑坡的物质组成为上层黄褐～褐～红褐色亚粘土和下层强风化炭质页岩，局部夹煤层，大气降水多且强度大，坡体特别容易松散滑动，故采用浆砌片石护坡防护住所有一级坡及部分二级坡，防止雨水侵入、风化。

在疏排水方面，各级平台处采用C20混凝土封闭，并设置截排水沟及急流槽;一级坡设置仰斜排水孔，保持坡体稳定。

4 治理过程及效果评价

本滑坡于2008年1月出现滑坡变形迹象，在近两年的时间内，屡次治理均无法达到预期的效果，在本次治理工程开工时，整条路线其他地段均接近完工，而此处连作为施工便道的要求都很难达到。经过5个月的治理，于2010年12月底竣工，保证了衡邵高速的顺利通车，得到了业主及监理的高度评价。衡邵高速正式运营期间经历了数次大强度降雨，该滑坡顺利接受了考验，说明该滑坡的治理措施是有效、成功的。

5 结语

1)滑坡危害严重，治理费用昂贵，因此在铁路、公路选线，厂矿与城镇选址时应充分勘察地质，配合选线(即所谓“地质选线”)，尽量避开大型滑坡和多个滑坡连续分布的地段，以及开挖后可能发生滑坡的地段，尤其是如本滑坡这种下层强风化炭质页岩，局部夹煤层，上层黄褐～褐～红褐色亚粘土且坡体表面存在多处鱼塘，降雨强度特别大的地区。

2)动态设计、信息化施工，适合处理特殊地质灾害。滑坡治理是一项特殊的地质灾害工程，由于地质环境的复杂多变性、隐蔽性和不可确定性，在有限的时间内，不可能将地下的情况了解得十分透彻。鉴于此，地质人员、设计人员和施工人员，三者密切配合，从始至终参与治理全过程。如在本次的治理过程中，地质人员及设计人员根据现场实际施工情况，确定边坡横向、纵向的开挖方式方法;由于施工扰动接连发现隐形滑坡存在;由于施工坡体地形改变导致地表径流位置改变，及时变更柔性截排水沟的位置;根据现场锚索钻孔信息，适当减少或增加锚索长度与数量等等，在现场本着动态设计、信息化施工的原则及时增加的变更，为本次工程的成功治理发挥了不可估量的作用。

［1］杜单戈.白腊坎至茅台高速公路滑坡的综合治理分析［J］.山西建筑，2010，36(21):300-301.