高邊坡滑坡治理方案及施工方法

羅仁棉

(福建省第一公路工程公司)

本滑坡工程位于霞浦溪鹽疏港公路A3標段K18+160～K28+270段右側邊坡，該邊坡為一處五級臺階式邊坡，坡高為8～50m不等，邊坡總長約為120m，為巖土質混合型邊坡。第一級、第二級邊坡開挖面以中風化巖層為主，第三、四、五級邊坡以碎塊狀強風化巖層為主。受降雨影響，第三、四、五級邊坡產生不同程度的裂縫，第五級邊坡裂縫 約為10cm，錯臺約為15cm，已造成局部坍塌位移，滑坡體最大寬度約為50m，最大長度約30m，下緣邊界局部順巖層不利結構面產生小型坍塌，邊坡穩定性差，由于邊坡陡且受滑坡下滑的牽引，對行車和行人造成嚴重的潛在威脅，因此必須對該段邊坡滑坡進行整治。

1 工程地質與水文地質狀況

1.1 工程地質

區域上，原始地貌屬丘陵斜坡地貌，地形切割中等，風化剝蝕強烈，總體走勢由北東往南西向傾斜，原始地形坡變25°～30°，邊坡北東面與后山相連，相連部的勢稍低，后山地勢陡峭，山體植被發育。場地巖層分別為:含碎石粉質粘土、砂土狀強風化凝灰熔巖、碎塊狀強風化凝灰熔巖、中風化凝灰熔巖，各風化巖土層風極不均勻。

1.2 水文地質

區域內地表水體不發育，地下水主要受大氣降水補給順坡向排泄，地下水水量受降雨影響大，受季節性影響顯著，對邊坡的穩定性及沖刷作用顯著。地下水位深度為15.6～40.2m，水位標高為111.6 ～157.67m，埋藏較深。在崩塌體開裂隙處流量8L/min，場地層為為Ⅱ類弱透水性環境，地下水對水泥混凝土不具腐蝕性。

1.3 地層巖性

根據勘察資料，場地巖土層可劃分為4個主層位:含碎石粉質粘土、砂土狀強風化凝灰熔巖、碎塊狀強風化凝灰熔巖、中風化凝灰熔巖，場地內各風化巖土層風化極不均勻，勘察風化土層主要采取較為客觀的實測標貫試驗手段進行分層，分層標準為:N＜30擊為殘積粘性土，30≤N＜50擊為全風化凝灰熔巖，N＞50擊為強風化凝灰熔巖。

2 滑坡治理方案

2.1 巖土參數指標的選定

各巖土層主要物理力學依據巖土層的特征及試驗等方法，參考《巖土工程勘察規范》(DBJ13－84－2006)，結合地區經驗確定，其主要物理力學性質列于表1。

表1

軟弱滑動帶C、φ根據反算法進行校核后選取合理參數。

2.2 邊坡加固方案

(1)第一級、第二級邊坡由于未遭嚴重風化、以中風化巖層為主，穩定性相對較好，且坡面不平整、破碎、坡面較干燥，故采用掛網錨噴防護，工程數量約為1700m2。

(2)第三、四、五、六級邊坡采用預應力錨桿框架，其中第三級預應力錨桿框架每片框架寬9m，設6孔預應力錨桿，第四、五級邊坡預應力錨桿框架，每片框架寬9m，設9孔預應力錨桿，框架內培土噴播植草，第六階邊坡預應力錨桿框架，每片框架寬9m，設9孔預應力錨桿，框架內培土噴播植草。

3 施工技術方案及施工要點

3.1 掛網噴射混凝土邊坡

(1)先刷坡清理，使坡面盡量平整、無浮石，噴漿或噴混凝土前應將坡面浮土碎石清除并用水沖洗。采用手持風鉆鉆孔，在巖面上確定錨孔孔位，進行鉆孔，鉆孔直徑5cm，孔內巖粉必須清理。當邊坡巖石為鐵、鈣質膠結時采用水或氣沖清理，當邊坡巖石為泥質膠結時采用氣沖清理。

(2)安裝錨桿，同時在鉆孔內灌注水泥漿。

(3)埋設控制噴射混凝土厚度的標志，鋪設鋼筋網和鐵絲網，網眼的大小為30×30cm，鋼筋網應與錨桿聯結牢固，其與巖面的間隙宜為30mm。

(4)噴身混凝土配合比(單位體積用量)水泥∶砂∶碎石∶水∶外加劑 =445∶882∶882∶190∶8.9。

(5)混凝土料應隨拌隨用，分段、分片由下而上進行，作業開始時，應先送風，后開機，再給料;結束時，應待料噴完后，再關機。向噴射機供料時應連續均勻，料斗應保持足夠的存料，噴層厚度應均勻。

(6)噴射開始時，應減小噴頭至受噴坡面的距離，并調節噴射角度，以保證鐵絲網與巖面間的混凝土的密實性，噴射時，應保持混凝土表面平整，呈濕潤光澤，無干斑或滑移流淌現象。

(7)噴射混凝土初凝后即灑水養生，養生時間7～10d，噴層周邊與未防護坡面的銜接處應做好封閉處理。

3.2 錨桿框架防護

本滑坡段對邊坡第三、四、五、六、七級采有預應力錨桿框架進行加固防護，對需進行邊坡加固地段，即開挖一級，防護一極。不得一次開挖到底，待上級錨桿框架完成后再挖下級臺階。邊坡加固錨桿采用機械及人工刷坡，開挖地梁溝槽，液壓潛孔鉆機鉆孔，人工穿索(桿)，機械張拉，注漿，框架混凝土采用現澆施工，鋼筋、模板在加工場制成半成品運至現場安裝，混凝土在拌和站拌制，混凝土攪拌運輸車運送至現場，混凝土泵車送入模灌注。

在施工前，首先對原材料進行試驗，并進行張拉設備的配套標定工作，混凝土配合比試驗設計。當刷坡完畢，應根據錨桿布置圖準備放出錨桿點位，施工人員根據點位開始施鉆。采用手持鑿巖機配自鉆式注漿錨桿進行施工。當錨桿鉆到設計深度，立即從空心中注漿，注漿壓力控制在0.4MPa左右，所用水泥漿應摻入早強劑和膨脹劑以提高砂漿的早期強度，同時，在錨桿的施工過程中，隨時注意觀察地質的變化，錨桿框架施工步驟如下:

施工放樣→搭設平臺→鉆孔→清孔→自檢及上報監理工程師審批→錨桿安裝并注漿→立?！惭b鋼筋→上報監理工程師→澆筑框架混凝土、養護→錨桿預應力張拉→拆模、整理→二次孔道注漿→封錨。

(1)施工平臺:坡面坡度為 1∶0.75 至 1∶1.25，坡度較陡，應搭建滿足相應承重能力的作業平臺，利用鋼管搭設剛性工作平臺，平臺上下兩端有選擇地進行臨時錨固。

(2)鉆孔。放樣布孔，根據邊坡開挖面的立面圖，將錨孔位置放在坡面上，采用φ50鋼管腳手架搭設施工作業平臺，平臺用錨桿固定于坡面。鉆機在平臺上安裝就位，鉆機就位后自上而下進行鉆孔作業，鉆孔使用液壓潛孔鉆機施鉆，采用無水鉆進的干法作業。以確保邊坡地質條件不被惡化，保證孔壁粘結性。

鉆孔過程應有專人負責，對地質情況及鉆進情況詳細記錄，每鉆進2m或地質變化時應取土樣，土樣應存放備查。在鉆孔過程中，對每個孔的地層變化、鉆進狀態、地下水及一些特殊情況，要及時反饋、采取措施。若遇地層松動破碎時，應采用跟進套管的鉆進技術，以確?？妆谕暾惶?如遇坍孔，應立即停鉆，進行固壁灌漿處理，待水泥初凝后，重新清孔鉆進。當采用注漿護壁時，在漿液中可摻入適當劑量的速凝劑(初凝時間控制在3～8min)，漿液初凝后即可繼續鉆進。鉆孔過程使用測斜儀檢測鉆孔的角度及順直度，及時糾偏，保證鉆孔斜度控制在允許誤差±1°之內，且必須嵌入弱風風巖層。

(3)清孔。鉆孔結束后用高壓風進行清孔，孔壁不得有粘土或粉砂。石屑和巖粉是通過大量高壓空氣沿孔向孔口吹出，孔口處粉塵過大，易礙操作工人的視線影響操作，必須對孔口進行噴灑水霧的除塵方法，使巖粉與水霧同時沉積于地面，以保證動力不易損壞及影響操作工人的健康。鉆孔時應保持清潔，孔壁無污染物，以確保水泥砂漿與巖體的粘結國。清孔完成后，應將孔口暫時封堵，避免碎屑雜物進入孔內。

(4)安裝錨桿。安裝錨桿前，應先進行鉆孔深度、鉆孔傾角、錨桿長度的檢驗;錨桿采用φ32的75/100型高強精軋螺紋鋼，錨桿施工完畢后，按規范要求進行驗收實驗和錨桿長度檢驗。

(5)錨固注漿。下錨后及時進行注漿，漿體為1∶1水泥砂漿，水灰比為0.40～0.5，強度不低于 40MPa。注漿采用孔底返漿法注漿(注漿管不撥出)，注漿壓力控制在0.4MPa左右，漿液采用砂漿拌合機拌制，人工用水桶運到注漿機料斗中，漿從注漿管進入孔底，空氣從底孔中排出，當漿液指示器顯示已注滿時，緩慢抽出注漿管，用水沖洗干凈以備再用。注漿時，注漿管應邊注邊拔，使注漿管始終有段埋于漿液中。

(6)錨桿框架梁澆筑施工?？蚣苁┕で?，需先將該部分邊坡進行修整。如有因刷坡超挖或坍塌懸空則先用漿砌片石填塞，以保證框架和基礎穩固可靠。土質邊坡采用人開挖地梁槽，石質邊坡采用風鎬開鑿地梁槽。清除基坑表面松土，合格后進行素混凝土基礎鋪筑，然后進行鋼筋骨架的安裝，立模和混凝土澆筑。鋼筋采用先分制作成型，再人工搬運，現場安裝、搭接。安裝鋼筋骨架時應注意錨桿鋼管的埋設和錨錠板及錨具的定位。確保與錨孔保持順直，斜托頂面與錨孔軸線應保持垂直，錨墊板尺寸誤差控制在±0.1～±0.2cm。模板安裝時應注意保護層的控制和模板的加固牢靠，械板采用拼裝式鋼模板，安裝采用短錨桿固定在坡面上，混凝土澆筑時應注意混凝土的振搗和豎梁尺寸的控制，邊澆筑邊振搗，保證密實度。

圖1 錨桿框架法向圖

(7)張拉。張拉前，應取10% ～20%的設計張拉荷載，對其張拉1～2次，使其各部位接觸緊密。應將錨墊板表面清除干凈，錨具安裝應與錨墊板和千斤頂密切對中，并與錨桿軸線方向垂直，千斤頂軸線與錨桿軸線應在同一條直線上。張拉方式采用整體分5級施加。張拉穩壓時間除最大一級應穩壓10min外，具體張拉方式如下。

0→0.25P→0.5P→0.75P→1.0→1.10P

(8)補償張拉。錨桿鎖定后48h內，若發現有明顯的應力松馳現象，則應進行補償張拉。

(9)封錨處理。錨桿張拉完成后應及時對錨頭進行補漿和封錨，外錨頭應用與錨梁同標號的混凝土封頭。多余外露的錨桿用手提砂輪機切除，嚴禁電弧燒割，并留5～10cm外露錨桿，以防拽滑。然后用混凝土將錨頭封閉，以防銹蝕破壞。

4 施工變形監測與預報

本邊坡施工監測采用地表簡易觀測法和重要工程專業儀器監測法，在K18+190、K18+200、K18+210右側路塹平臺、路塹頂外外埋設觀測點，監測采用全站儀、水準儀每周觀測一次(雨天每天觀測一次)，掌握地表位移、變形發展情況，通過施工期間的監測發現，測量結果基本穩定。

5 結束語

該段路基邊坡滑坡治理后，經過一年多的觀測，表明滑坡段已基本處于穩定狀態，充分說明此種流治理方法是切實可行的。預應力錨桿框架防護加固效果明顯，施工工期較短，施工工藝簡單，操作靈活，具有適應面廣、安全可靠、成本低廉、外形美觀等優點，是邊坡整治比較理想的防護形式。錨桿與土體結合在一起，使得巖土體結構穩定，通過高強鋼筋的張拉施加預應力，可提高邊坡巖土的整體性和穩定性，完全可應用于公路高邊坡的滑坡治理。

［1］鐵路路基支擋結構設計規范(TB10025—2001)［S］.中國鐵道出版社，2001.

［2］巖土工程勘察規范(DBJ13－84－2006)［S］.

［3］閆莫明，徐禎祥，蘇自約.巖土錨固技術手冊［M］.北京:人民交通出版社，2004.