某山区高速公路滑坡防治优化设计

某山区高速公路滑坡防治优化设计

刘宇东，梁英

（西安公路研究院有限公司，陕西 西安 710065）

摘要: 通过对某高速公路堆积层滑坡的性质、规模及稳定状态进行分析评价，判断滑体已滑至斜坡中下部，滑坡目前整体稳定。原设计方案为保证桥梁工程安全设计单排抗滑桩进行支挡，对滑坡性质及稳定性进行深入分析后，优化滑坡防治方案。通过降低路线纵面指标，改用填方路基形式通过滑坡前缘，形成坡脚反压；优化方案取消拟建桥梁，未布设抗滑桩，工程造价节约超过1000万元，优化结果合理有效。

关键词: 堆积层；滑坡；优化设计

中图分类号：U216   文献标识码：A

0 引言

我国高速公路近年来快速发展，高速公路技术指标高，在山区等较复杂地形地貌条件下，高速公路勘察设计过程中经常会遇见无法绕避的滑坡、崩塌等地质灾害[1]。典型堆积层滑坡具有大规模、高势能、高危害的特点[3]，该类滑坡下滑力大、防治规模较大，防治困难。正确判断滑坡的性质、规模及稳定状态是制定滑坡防治方案的理论基础，对滑坡的认知深度决定了路线设计的具体形式和规模。

1 滑坡概况

HA2-01滑坡位于合凤线旬邑至凤翔高速公路K308+820～K309+090黑牛沟1号中桥右侧，、滑坡整体上形态呈“圈椅”形，下宽上窄，滑体已滑至斜坡中下部。滑坡后缘长100m，高15~35m，滑体宽280m，纵长300m，堆积层厚6~20m，堆积体上部冲沟和植被较发育，属于大型推移式堆积层滑坡。

2 滑坡发育特征分析

经现场调绘及勘察表明，老滑坡体HA2-01滑体已滑至斜坡下部，后缘滑壁陡立，高15~35m，滑坡势能大部分已释放，目前滑体后缘未发现拉张裂缝及变形迹象，滑坡堆积体已堆置与冲沟北侧，无临空面，但滑体表面冲刷较严重，考虑季节性降雨影响，滑坡还有可能发生局部失稳。目前滑坡整体稳定，滑坡前缘为一狭窄冲沟，未见流水。滑坡1-1剖面如图1所示。

图1滑坡1-1剖面示意图

3 滑坡稳定性分析

3.1稳定性计算方法

拟建黑牛沟1号中桥位于滑坡前缘冲沟，滑坡的稳定性对桥梁的稳定性有一定影响，本次一共测设了4条断面对其作稳定性评价，其中1-1及2-2断面为HA2-01滑坡及主滑方向断面。分别对不同断面进行了定量分析评价[4]。

根据《公路滑坡防治设计规范》JTG∕T 3334-2018条例5.4.9推荐的传递系数法（不平衡推力法）计算本滑坡的稳定系数，通常采用显示解法[6]。

3.2 计算参数的选取

选取HA2-01滑坡4条剖面计算稳定性，典型计算条块划分见图2。

图2   1-1断面分块图

3.3 计算结果及分析

本次计算共分3个工况进行计算，稳定计算结果如表1所示。

表1滑坡稳定性计算成果表

4 滑坡防治方案

4.1设计原则

拟建中桥位于滑坡前缘冲沟，桥梁桥墩仅承受垂直荷载，不承受抗剪力[5]。HA2-01滑坡已堆移至冲沟坡脚，滑体整体处于稳定状态，考虑到暴雨和地震工况下滑坡安全储备不足，滑坡体可能发生局部蠕动变形，可能对前缘桥梁桥墩的稳定性产生影响，设计要求对该滑坡进行抗滑支挡设计。

4.2设计方案及要求

针对滑坡可能发生局部蠕动变形，对桥梁工程产生安全隐患进行设计。根据推测的潜在滑动面，对抗滑桩进行布设。抗滑桩布设于桥梁上侧，桩长30m，桩心距6m，桩径为2.0×3.0m，共计26根，桩身采用C30混凝土浇筑。在滑坡后缘山体自然坡面设置截水沟收集坡面汇水，减少坡面汇水对滑坡体的侵害。

5 滑坡防治优化设计

5.1设计原则

在项目施工图设计期间，地勘与设计专家对该滑坡处治方案进行了进一步讨论和研究，认为该滑坡现状稳定，无需针对该滑坡进行支挡设计，现有抗滑桩方案的仅是保证滑坡前缘桥梁稳定性服务，工程造价较高，无实际意义。建议将滑坡上游隧道弃渣填埋在滑坡前缘沟底，形成反压，进一步强化边坡稳定性。同时适当降低滑坡前缘段路面标高，路线以路基形式从滑坡前缘通过，减少工程造价，优化滑坡防治设计。

5.2设计方案及要求

优化方案通过降低路线纵面指标，改用填方路基形式通过滑坡前缘，形成坡脚反压，滑坡前缘路基填料应采用隧道开挖石渣或砂砾填筑。同时将原冲沟河道改移至对岸，增设坡脚挡墙和渗水盲沟，在滑坡后缘山体自然坡面设置截水沟收集坡面汇水，减少坡面汇水对滑坡体的侵害。

6 结论

本文滑坡防治优化设计对象为一残坡积堆积层老滑坡，滑坡整体上形态呈“圈椅”形，下宽上窄，滑体已滑至斜坡中下部。对滑坡性质及稳定性进行深入分析后，优化滑坡防治方案。通过降低路线纵面指标，改用填方路基形式通过滑坡前缘，同时将原冲沟河道改移至对岸，增设坡脚挡墙和渗水盲沟，在滑坡后缘山体自然坡面设置截水沟收集坡面汇水，减少坡面汇水对滑坡体的侵害。对路线难以绕避的滑坡或潜在滑坡区，应根据滑坡区地形地质条件，合理布设线位和确定路基设计高度。路线通过滑坡前缘时，宜采用路堤方案；路线通过滑坡后部时，宜采用路堑方案。路堤应采用砂砾、碎石等透水性好的材料填筑；路堑宜采用“宽平台、缓坡率”消方减载；地形地质条件不适宜消方减载时，应根据边坡稳定情况进行防护加固。

参考文献

[1] 胡广韬等. 滑坡动力学[M]. 北京: 地质出版社, 1995.

[2] 何晖宇, 李春雷. 边坡稳定性分析理论和研究方法的发展与现状[J]. 交通科技, 2008(S1):65-67.

[3] 程谦恭, 彭建兵, 胡广韬. 高速岩质滑坡动力学[M]. 成都: 西南交通大学出版社, 1999.

[4] 潘家铮. 建筑物的抗滑稳定和滑坡分析[M]. 成都: 水利出版社, 1980.

[5]戴自航. 抗滑桩滑坡推力和桩前滑体抗力分布规律的研究[J]. 岩石力学与工程学报, 2002(04):517-521.

[6]公路滑坡防治设计规范[M]. JTG∕T 3334-2018.

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