高速公路滑坡治理問題的研究

摘要：山區高速公路邊坡的穩定關係到公路暢通，關係到人車安全，同時，滑坡問題也是山區高速公路的主要病害之一。筆者針對高速公路邊坡滑坡存在的問題，提出具體防治措施，以期為類似地質自然災害處治及預防提供參考。 
關鍵詞：滑坡 防治 加固 
        0 引言 
        滑坡是山區高速公路建設中最常見也是危害最大的地質災害，因滑坡的產生條件、影響因素、破壞機理的複雜性和多變性，一直是世界各國研究的主要地質和工程問題之一。邊坡如果失穩，就形成滑坡、崩塌等地質災害，輕則增加投資、延長工期，重則導致建築物倒塌、甚至造成人員傷亡。目前，滑坡仍然是危害人們生命財產安全的主要災害之一。 

        1 地質構造 
        該邊坡工點位於阿蓬江岸邊斜坡中部，坡腳是阿蓬江典型的凹岸沖刷地段。場地在地質構造上位於濯河壩~大集場緊束向斜的核部，黔江正斷層的下盤，八面山隆起與阿蓬江凹陷的邊緣地帶。巖體中裂隙很發育，現場調查主要發育有3組構造裂隙：①產狀為295~341°∠68~85°，延伸3~5m，間距0.15~0.30m，張開寬1~3mm，裂面平整，區域性具少許泥質充填。②58~88°∠68~79°，裂面平整，微張，延伸2~4m，區域性具少許泥質充填。結構面結合程度差。③產狀為17°∠84°，延伸1.2~1.8m，間距0.35~0.70m，微張，較粗糙，少許泥質充填。 
裂隙面上的擦痕說明，裂隙錯動很強烈。根據在收費站住宅活動區開挖的高邊坡（高20m以上）調查，場地基岩極破碎，區域性夾灰綠色頁岩薄層。因此，場地巖體整體上屬破碎型別。 
        2 邊坡失穩狀況 
        Ⅳ#滑坡平面形態呈圈椅狀。該滑坡的周界後緣和東側清晰，根據地質測繪出現的地表裂縫確定，西側以基岩出露等作為滑坡周界，前緣位於開挖的陡坡上，後緣位於裂縫處。Ⅳ#滑坡地表變形主要表現在2007年12月對收費站生活區場地平整開挖後，形成高邊坡臨空面後，滑坡出現變形開裂，出現較多裂縫，前緣明顯剪出，後緣滑體下滑產生錯位。下移改變地表原來的排水系統，使雨水沿裂縫下滲至岩土介面。 
        3 成因分析 
        滑坡的形成，是由其地形地貌、地質構造、地層巖性、水及人類工程活動的共同作用的結果。Ⅳ#滑坡形成的主要原因：人類前緣開挖，使土體形成臨空面，後緣地表水滲入，降低了土體的抗剪強度，增加土體的重度，造成整個土體向臨空面滑移。屬工程誘發的牽引式滑坡。邊坡在改建過程中，土壤內部原有的應力狀態隨著改造過程的進行漸漸地發生了變化，有的邊坡經過自身調整變得越來越穩定，最終形成穩定邊坡；有的經過應力調整，失去平衡，最終發生崩塌、滑坡、剝落現象。其次，滑坡土體的透水性總體較差，地下水多沿泥岩頂面和強風化和中風化的介面地表徑流，連日暴雨使本已豐富的地下水更加充盈，軟弱面的滲水量驟增，加速了滑坡體的運動速度。再次，斜坡中部的裂縫為地表水的滲入提供了方便。滑體中含水量大增，最終達到飽和狀態，巖體被軟化，邊坡變形失穩，滑體順坡向路塹滑移。 
        4 公路滑坡的識別 
        第一，通過觀察地形地貌來識別：當斜坡上有圈椅狀、馬蹄狀地形或多級不正常的臺坎發育，其形狀與周圍斜坡差別很大；有時斜坡上面有窪地，下部坡腳較兩側更多地伸入河床；兩條溝谷的源頭在斜坡上部轉向並匯合；這些地貌現象告訴我們，這一地段有曾經發生過滑坡的歷史。第二，通過研究地層來識別：發生過滑坡了的地段，其岩層或土體的型別、產狀與周圍未出現滑動的斜坡有著明顯的區別。岩層或土體層序較凌亂、結構較疏鬆的證明滑動過。第三，通過研究地下水來識別。如果地下水含水層的統一性遭到破壞，地下水流動的路徑、排洩地點發生改變，如果發現區域性斜坡與整段斜坡上的泉水點、滲水帶分佈狀況不同，短時間內出現原有泉水突然乾涸等現象，可以結合其它證據判斷可能有滑坡正在形成。第四，通過觀察植被的外形來識別：斜坡表面樹木出現東倒西歪，一般判定是斜坡曾經發生過劇烈滑動的；如果斜坡表面樹木主幹朝坡下彎曲、主幹上部保持垂直生長，一般認為是斜坡長時間緩慢滑動的。

 5 公路滑坡的具體防治措施 
        滑坡是在重力作用下，物質由高處向低處的一種運動形式。因此，“滑動”的速度受地形坡度的制約，即地形坡度較緩時，滑坡速度較慢；地形坡度較陡時，滑坡速度較快。滑坡的速度快時，人們猝不及防，定會造成巨大生命、財產的損失。在山區，滑坡現象雖然不可避免；但通過採取積極防禦措施是可以把危害降到最低點的。 
        第一，增設排水口，增加地表排水量。由於本區滑坡現象主要因暴雨所致。在雨季臨時封閉高速公路易滑坡的一幅路段;臨時在坡體增設排水孔，排出的地表水儘量減少滲到地下的可能，增設坡體排水溝，同時要和地下排水措施緊密配合，在滑坡後部修建截水盲洞，以降低樁後地下水。第二，植樹種草，控制水土流失。植物主要是通過以下幾個方面來實現對邊坡土體的防護功能:①植物以自己的繁密枝葉來消弱雨滴動能達到對邊坡土體的保護，枝葉吸附了降落到其上的降水，通過物理蒸發形式返回到大氣中，這樣消弱了邊坡表面的徑流量。②植物腐爛在邊坡表面形成大量的腐殖質，一方面提高了邊坡土體的滲透效能，改善了土壤的結構。另一方面是邊坡表面變得粗糙，減緩徑流動能。③植物根系起到了對土體“加筋”作用，有效提高土體抗剪下的能力，有效的防止水土流失。第三，用粘土夯實或者水泥槳封堵地表裂縫等應急措施，填堵法是一種最常見的治理方法。一般用於裂縫較淺地方的處理。當裂縫內有基岩出露時，首先把塊石、碎石填入做成反濾層，或採用地下岩石爆破回填，然後上覆粘土夯實。第四，發揮抗滑樁的作用。加固邊坡抗滑樁具有適應性強，對滑坡穩定性和地質環境干擾小，可多樁同時施工，工期短，見效快的優點。目前抗滑樁在只要求不發生大滑動的情況，還是較好的加固措施。抗滑樁放樣定位應嚴格按設計檔案所提供座標要求，準確定位。施工前應先清除樁位附近表層易滑塌部分，同時做好樁位附近地表水攔截工作。然後開挖抗滑樁基坑，用鋼筋混凝土澆築抗滑樁；待澆築好的抗滑樁達到設計強度後才可進行相鄰隔樁基坑的開挖。在開挖樁孔過程中，地質人員需詳細記錄地層巖性、含水量、接觸面等情況，若發現與設計情況不符時，要及時與有關部門溝通，以便及時作出設計變更。第五，改善邊坡岩土體的力學強度。通過一定的工程技術措施，改善邊坡岩土體的力學強度，提高其抗滑力，減小滑動力。修築擋土牆、護牆等支擋不穩定巖體；鋼筋混凝土抗滑樁或鋼筋樁作為阻滑支撐工程等；有裂隙或軟弱結構面的巖質邊坡適用預應力錨杆或錨索加固。 
        綜上所述，本區水是引起滑坡失穩下滑的主要原因，為此，在滑坡治理工程設計計算和工程佈設中要充分考慮到這一因素，並以疏排地表及地下水作為治理工程設計的前提與重點。滑坡治理是一項複雜的工程，常常不是某一種措施能夠解決得了的，因此，滑坡治理中經常使用多種措施相結合來實現對滑坡的整治，這樣才能取得較好的治理效果。 
參考文獻： 
[1]徐衛亞，謝守益.邊坡穩定分析評價的概率神經網路方法[J].勘察科學技術.2005.3.21. 
[2]肖專文，張廳志.遺傳進化演算法在邊坡穩定分析中的應用[J].岩土工程學報.2006.201.44-46. 
[3]劉立平，姜得義，鄭碩才等.邊坡穩定性的最新進展[J].重慶大學學報自然科學版.2004.233.15-118. 
[4]馮夏庭.智慧岩石力學導論[M].北京.科學出版社會性2005.