炭质页岩边坡滑坡治理方案探讨

袁沛

摘 要：炭质页岩具有遇水易软化崩解的性质，令很多公路设计及建设人员头疼不已，尤其是炭质页岩边坡的滑坡治理，更是让公路修建的难度加大很多。本篇文章通过对云南省墨江至临沧公路一段典型的炭质页岩边坡滑坡治理设计方案和施工方案的探讨，总结经验，为炭质页岩边坡滑坡治理寻求最优方案。

关键词：炭质页岩;滑坡治理;钢管桩;抗滑桩;边坡防护

0 引言

炭质页岩岩性差，开挖揭露地层岩性为炭质页岩的边坡往往因为坡体含有水已造成坡体岩性松散，滑塌现象严重。极少数坡体不含水的边坡坡面，往往在暴露一段时间后也会发生滑塌现象。因此，受炭质页岩岩性的影响，云南省墨江至临沧公路边坡滑坡较多，针对不同滑塌边坡的处理和加固方案也是多种多样。

1 工程概况

云南省墨江至临沧公路土建6标K70+950～K71+300段左侧边坡原设计为五级边坡，边坡施工至第四级时，第四级平台垮塌，第五级平台明显外鼓，坡顶地面裂缝增多增大，并明显向红线外侧发展，紧邻红线处三户民房出现不同程度开裂。

2 地层情况

根据设计单位工程地质调绘及钻探揭露，该段边坡为典型的炭质页岩边坡，自上而下工程地质层依次为：

滑体（主要成分为卵石）-素填土（主要成分为碎石）-卵石（主要成分为砂岩）-全风化砂岩-强风化炭质页岩夹灰岩-中风化辉长岩。

3 滑坡特征、成因及危害性分析

3.1 形态特征

滑体为工程滑坡，属中型滑坡，平面整体上呈圈椅状，滑坡剪出口位于原设计边坡四级坡坡脚。前后缘高差为29 m，平均厚度为7 m，滑体约8.6万m³。

3.2 结构特征

滑体：主要为全风化的砂岩、强风化的炭质页岩夹砂岩。

滑带：主要位于强风化的炭质页岩夹砂岩中，含水量较高。

滑床：主要为强风化的炭质页岩夹砂岩。

3.3 变形特征

边坡施工过程中，坡面出现垮塌，坡顶开裂，坡面框架梁混凝土开裂。

3.4 形成机制

（1）该滑坡地形条件差，地层及岩土结构差，滑坡所在边坡岩性主要为强风化的炭质页岩，岩体强度较低，自稳能力差。（2）雨水下渗，坡体含水量增加，炭质页岩岩体强度降低。（3）现场边坡开挖后，未及时全面封闭坡面，受暴雨及暴晒的影响，炭质页岩岩体强度降低。

4 滑坡治理方案

4.1 坡脚堆载反压

发生坡体滑塌开裂后，现场立即组织机械对坡脚进行堆载反压，堆载高度约7 m，有效控制滑坡的发展速度。

4.2 钢管桩

为防止滑坡继续扩展，影响到后缘的者整村房屋，在滑坡后缘增设3排微型钢管桩。

4.3 刷坡减灾

第二级边坡坡脚作为清方的起点，向上放缓边坡坡率，根据设计变更图纸，调整后的边坡坡率为1：1.25～1：6，清除部分滑坡体，减少滑坡推力。

4.4 抗滑支挡

为保证滑坡体的稳定，在坡顶及第二级坡脚处各设置一排桩板墙，部分抗滑桩采用锚索进行加固。

4.5 边坡防护

第一级边坡坡脚设置路堑墙，其余边坡采用锚索框架梁防护，桩板墙中间边坡采用三维网喷播植草防护。要求所有揭露岩性为炭质页岩的边坡全部采用防水土工布进行覆盖封闭，封闭后方可进行坡面防护施工。

4.6 排水工程

坡顶设截水沟，每级平台处设置平台排水沟，顺接坡面急流槽，最终将水引入坡脚挖方边沟，形成一个完善的排水体系。

5 施工方案

该段炭质页岩边坡滑坡治理总体施工顺序：钢管桩施工-后排抗滑桩施工-前排抗滑桩施工-削方卸载-坡面防护施工-排水工程完善。

主要施工工艺及相关要求如下：

5.1 钢管桩施工

（1）钢管桩的总体施工工序为：施工准备、测量放样-钻机场地平整-钻孔-下钢筋-注浆-格梁施工。（2）钢管桩采用φ133 mm钢管，内设三角形钢筋笼，桩顶嵌入框架梁。（3）钢管内采用两次注浆，第二次采用劈裂注浆。（4）钢管底部设置三角形开口两个，钢管上每隔40 cm沿管四周分三排梅花型均布出浆孔。

5.2 抗滑桩施工

（1）抗滑桩的总体施工工序为：施工准备-场地平整-放测桩位-锁口施工-护壁分节施工-钢筋笼制作安装-混凝土灌注。（2）抗滑桩平面位置应按桩位进行坐标放样。施工前检查桩孔内排水、通风、照明设备，挖孔人员准备好安全防护措施。（3）施工前做好桩四周的排水，孔口比四周地面至少高出30 cm，孔口应设维护及遮盖设施。（4）开挖应采用分批跳桩开挖，分批灌注成桩。（5）桩孔应分节开挖，每节长度宜为1 m。当上节护壁混凝土终凝后方可开挖下节。如围岩松软破碎或有渗水时，分节长度应减至0.5 m。（6）桩孔挖深达到设计深度后，应清除孔底松土等杂物，并报监理验孔，验收合格后进行钢筋安装及混凝土灌注。

5.3 锚索框架梁施工

（1）施工准备、测量放样-搭设钻孔平台-锚索钻孔、清孔-锚索制作和安装-锚孔注浆-框格梁施工-锚索张拉、锁定-验收封锚。（2）锚索框格梁施工时需进行刻槽。（3）锚索在造孔时应采用无水干钻，如需护壁时，应采用水泥浆护壁。地质较差的情况下可采用扩孔套管跟进，以保证钻孔质量。（4）锚索灌浆设计采用孔底灌浆法，确保浆体质量，并及时进行二次孔口补浆。（5）待框架梁及注浆浆液强度达到设计及规范要求后，方可进行锚索张拉施工。

5.4 排水沟施工

排水沟的总体施工工序为：施工准备、放线定位--沟型开挖--现浇混凝土浇筑。现场按图纸放线定位截、排水沟，调整好纵坡，并做好顺接，确保排水通暢。

6 总结

通过对云南省墨江至临沧公路一段炭质页岩边坡滑坡治理设计及现场施工方案的研究探讨，我们可以得出结论如下：

（1）炭质页岩岩性较差，工程建设要重视前期的地质调查，并在设计过程加强防护加固。

（2）炭质质页岩边坡不能长时间暴露，滑坡治理过程中应及时进行坡面封闭，防止雨水侵入及暴晒，降低炭质页岩的分解。

（3）炭质页岩边坡滑坡治理要注重排水措施的设置，渗水坡面需设置疏干孔，排除坡体里的渗水，降低坡体含水量，增强坡体稳定性。

（4）在条件允许的情况下，炭质页岩边坡边坡坡率要减缓，尽量卸载，减轻坡面荷载。从而减少滑坡发生的作用力。

（5）炭质页岩边坡滑坡治理尽量避免雨季施工，从而有效防止坡面水的侵入。

（6）炭质页岩边坡滑坡治理过程中及治理完成后需加强监测，及时分析监测资料，预测变形的发展趋势和治理效果，适时调整滑坡治理的设计和施工方案。

在后续的工程建设时，我们可以成分运用该段炭质页岩边坡滑坡治理的成功经验，用以指导工程建设，为后续炭质页岩边坡滑坡治理提供经验支持以及相关的理论依据。从而避免炭质页岩这一不良岩性带来的一系列工程问题。同时可以通过本次探讨，为更多的炭质页岩边坡防护和其他原因造成的滑坡体治理提供参考。

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