摘要：论文以谷竹高速公路K123+480～K123+562段左侧滑坡为前提，结合项目区工程地质条件、水文地质条件、人类工程活动等因素，采用软件对不同工况下滑坡的稳定性进行了计算与分析；依据分析结果，针对性的提出了抗滑桩+建立排水体系的处治设计，对滑坡进行了有效的防治，并为建设其它工程地质条件类似的项目提供了参考与借鉴。
关键词：滑坡；稳定性分析；防治措施
1 前言
随着经济水平的提升与公路交通线网贯穿力度的加大，近年来鄂西北地区的高速公路建设得到进一步发展，但鄂西北地区复杂的工程地质条件与水文地质条件，使得高速公路建设在暴雨等因素的影响下极易诱发一些地质灾害，不仅可能造成工程损失，降低工程建设效率，更会对人民正常生产生活以及人身、财产造成巨大的威胁，滑坡就是在鄂西北地区高速公路建设的过程中频发的一种地质灾害。目前关于滑坡的研究获得了较多成果，徐邦栋[1]研究了滑坡形成的自然和地质条件及其发生发展的规律，勘测勘探方法，滑坡性质和参数的分析和测定，为整治滑坡提供了方法与途径。杨姗姗等[2]研究了降雨导致边坡变形破坏机理，以金沙江上游铅场滑坡为例进行了二维有限元数值模拟，定量分析了降雨对滑坡稳定性的削弱作用。分析了降雨对滑坡分布的影响，指出降雨型滑坡主要分布于久雨及暴雨区，与降雨量、降雨强度及降雨形式等有关。对降雨型滑坡要做好坡体排水工作，应充分利用气象资料，加强对滑坡的监测预报。黄镳[3]研究了永春至永定高速公路龙岩段A11合同段K187+350~K187+460段滑坡，在对其稳定性分析的基础上，采用了夯填裂缝、反压、钢管桩、挡墙、截排水、坡面植草防护等综合治理措施。王鹏等[4]研究了山西省某工业园区入园道路工程深路堑路段滑坡，根据其工程地质条件和目前边坡情况，以“自上而下，分级开挖，逐级治理”的原则，结合定量分析方法对该深路堑滑坡提出“卸载+抗滑挡墙”的综合方案，对该滑坡路段进行整治，对其他地区滑坡治理有一定的借鉴意义。李保等[5]研究了北碚工业园区的Z3路中K0+140～K0+280段岩质顺层边坡，该滑坡补充勘察工作的基础上，结合岩土体各项物理力学测试指标，对滑坡产生的原因及变形模式进行了分析，对滑坡的稳定性进行了分析计算和评价，提出了相应的工程治理措施及建议。本文将以谷竹高速公路K123+480～K123+562段左侧滑坡为例，综合工程地质条件、水文地质条件、人类工程活动等因素，对滑坡的稳定性进行计算与分析，提出相应的处治措施，从而起到为其它类似工程建设提供参考与借鉴的作用。
2 项目概况
谷城至竹溪高速公路K123+480~K123+562 段滑坡位于湖北省房县窑淮乡，边坡于2017年10月秋汛（十堰地区雨季）发生路堑墙体推移和破裂情况，边坡顶部土层出现裂缝，同时上方覆盖层遭刷滑落至挡墙及碎落台处，需对边坡进行治理。
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图2.1 滑坡示意图
2.1工程地质条件
谷竹高速公路位于鄂西北构造剥蚀侵蚀低中山区，处于武当山脉西南坡与大巴山脉东段东北坡的连接地带，山脉呈北西向横列路线区北、南两侧，沿线山体海拔高度一般在400~1240米（谷城、保康交界的园岭山），路线经过区域海拔高度多在500~800米，谷竹高速公路K123+480～K123+562段左侧边坡属于构造剥蚀侵蚀低中山区，主要为片岩，滑坡范围内高程607~629米，自然坡度为10°~30°，是本公路段地貌类型中的主要地貌区。
2.2气象水文条件
滑坡所处区域为亚热带季风气候区，气候温和，四季分明，光热充足，雨量充沛。本区降水多集中在4-5月梅雨季节及8-10月秋汛季节，冬季雨量最少，年平均雨量920毫米左右，年最大为1750毫米，年最小为470毫米。本区风向六、七月份多为东南风，其余月份多为北风或偏北风，年平均风速1.5~2.1米/秒，最大风速为27米/秒，最大风力可达九级。
受海拨高度、坡向等地形地貌因素影响，区内山地小气候具多样性，夏季灾害性天气较多，常有干旱、暴雨-强降雨出现，其中暴雨-连续降雨，可引发山体滑坡、崩塌等地质灾害。降雨一方面沿坡体入渗，使坡体饱和，增加滑体自重，另一方面，降雨沿裂缝入渗，软化坡体物质及滑带，降低滑带抗剪强度参数，同时降雨入渗补给地下水，沿基岩面或裂隙面流动，在坡体中产生静水压力及动水压力，使滑坡发生变形破坏。
3 滑坡变形特征分析及处治设计
3.1滑坡变形特征
根据观测结果，本滑坡发生重大变形破坏均发生在降雨过程中或降雨结束之后，故降雨是该滑坡发生持续变形破坏的主要诱发因素。降雨一方面沿坡体入渗，使坡体饱和，增加滑体自重，另一方面，降雨沿裂缝入渗，软化坡体物质及滑带，降低滑带抗剪强度参数，同时降雨入渗补给地下水，沿基岩面或裂隙面流动，在坡体中产生静水压力及动水压力，使滑坡发生变形破坏。
3.2设计下滑推力
按照《公路路基设计规范》（JTGD30-2015）中路堑边坡设计要求，本滑坡剩余下滑力计算天然工况条件下采用 1.30 的设计安全系数，暴雨工况正采用 1.20 的设计安全系数，传递系数法进行滑坡下滑力计算，剩余下滑力计算结果如表3.1所示：
图3.1 计算剩余下滑力剖面图
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表3.1 剩余下滑力计算表
计算方法 计算工况 第21条块剩余下滑力（kN） 设计安全系数
传递系数法 天然工况 408.45 1.30
暴雨工况 571.93 1.20
分析计算结果，采用最不利计算下滑推力580千牛/米作为控制。
3.3处治方案设计
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图3.2 山体滑动范围挡墙变形分段情况
鉴于上述分析，基本判定 K123+480~K123+562左侧边坡变形是因为边坡覆盖层的滑移导致，坡体在天然状态下处于基本稳定状态，但在暴雨或持续降雨状态下处于欠稳定状态。经多方面综合分析比较，并结合施工现场情况及咨询单位、专家意见等，拟采取抗滑桩+建立排水体系相结合的综合方案。
3.3.1抗滑桩
拟在K123+460～K123+560.5范围内、路堑挡土墙外侧5米左右平台处设置抗滑桩，桩身2米*1.5米，间距4.5米～6米，桩顶高程680米，桩底高程660米，全长20米，悬臂部分高度为7米，锚固长度13米，共20根桩，按如下原则布置：
（1）抗滑桩间距4.5米段：即K123+460～K123+500.5米段，长度40.5米，共10根桩（编号1#～10#）。本段对应的是挡土墙变形错位最明显的段落，本段采用的最不利工况计算下滑推力580千牛/米作为控制，设置抗滑桩。
（2）抗滑桩间距6米段：即K123+500.5～K123+560.5米段，长度60米，共10根桩（编号11#～20#）。 本段对应的是挡土墙有基础滑移挤压边沟现象的段落，此段为既定滑动范围往竹溪方向（大桩号方向）的延伸段，基本已超出主滑移区范围，采用的计算下滑推力400千牛/米和库伦土压力双控，设置抗滑桩。
抗滑桩穿越滑动面并固定于岩层中，按照悬臂段和锚固段分别进行桩体配筋，桩体上半部分悬臂段长度为7米，锚固段设计长度为13米。主筋采用中36的HRB400的螺纹钢筋，锚固段最大配筋率为1.3%，桩体采取C30砼浇注。
桩体护壁为外尺寸为1.5米*2.0米，护壁砼内配筋，其保护层厚度为100毫米，模板使用钢模拼装而成，用钢管支撑，检查无误后用C30砼浇注，并用震动棒捣实。每开挖0.8米进行一次护壁，但当遇到孔壁土质松软或破碎时，每次开挖和护壁深度应减小（通报设代及管理部门批准）。护壁外侧用木撑下挖至护壁高度立即浇注护壁，护壁背后坍方的空洞可待灌注混凝土桩时，在其上缘护壁上凿洞填充片石或混凝土，以保证桩壁周身与土体衔接。
抗滑桩的施工工艺注意事项如下：
抗滑桩的施工工序为：施工准备一放线、定桩位一开挖桩孔一地下水处理一护壁一钢筋笼制作与安装一》混凝土浇筑一混凝土养护等。
施工过程中必须把握施工时间、施工顺序及施工质量，确保工程边坡的稳定。要做到：
（1）施工时间宜在旱季（非雨季）进行；
（2）施工前应先做好坡面排水，抗滑桩应由两侧向中间靠，必须采用间隙跳跃式，开挖的断面需错开一定距离（跳跃间距不小于2倍桩间距）。 同时需待第一批桩混凝土浇注后方可开挖第二批桩孔，使其不引起滑坡条件的恶化，以确保施工安全。抗滑桩是在一个滑动的松散土体上进行施工，土的整体性较差，某一段或某一部位土体受开挖产生的侧压有可能使护壁发生位移，故护壁采用钢筋从上到下通过不同节护壁间竖向钢筋端头的 180°弯勾联成一体钢筋砼，同时护壁常采用锥形瓶盖状以增大护壁与孔壁的滑动阻力，以保证孔内作业的安全；可在浇护壁混凝土加入早强剂以减少护壁拆模、养护时间，加快施工进度，确保工期；另外，开挖过程中由于滑动面长期受积水的影响，岩土饱和水排走后失去相互间的撑力形成不稳定的井壁，有肯能引发小型坍塌现象，对坍塌的处理一般可借鉴隧道坍方处理办法，用钢筋在周边斜插固定，护壁外侧用木撑下挖至护壁高度立即浇注护壁，该段护壁一般要加大护壁厚度，护壁背后坍方的空洞可待灌注混凝土桩时，在其上缘护壁上凿洞填充片石或混凝土，以保证桩壁周身与土体衔接；
（3）抗滑桩材料纵向受力钢筋焊接接长、焊接接头的类型及质量均应符合《钢筋混凝土工程施工及验收规范》的要求。抗滑桩如采用钢筋笼吊放施工将不便于在方形孔内旋转、定位，如采用在孔内焊接，绑扎，则要求四边角钢筋能同时起到架立钢筋的目的，形成绑扎、焊接框架，以方便施工。抗滑桩桩位分散，采用商品水泥利少弊多，如在现场搅拌机搅拌后，可采用刚性串筒与柔性串筒配合进行投料法施工，但必须每隔0.3至0.5m高振捣一次，并且应特别注意边角部分的振捣，以确保混凝土的密实度；抗滑桩一般不允许分多次施工，为使悬臂段端与锚固端连续施工，可采用先安装悬臂端模板并在底部设活动门，然后利用活动门进行浇注锚固端砼，最后封闭活动门，在混凝土未初凝前利用开挖土石方时已设置的设备（如摇头扒杆、吊桶配合卷扬机等）进行浇筑悬臂段部分，或者搭设施工平台由悬臂段顶部经串桶投料法进行浇注施工。
（4）在开挖过程中技术人员要跟班作业，随时记载土石成分变化情况，用地质柱状图表示出来，特别要求注意滑体滑移变化，滑体擦痕、滑动面是否与设计考虑滑动面相同，如不同则应立即报告有关部门，要求另行处理，使桩基埋于滑动面以下满足设计受力所需深度。
（5）采取动态设计原则，施工单位应根据实施过程对现场地形和地质情况进行核查。桩顶面、底面高程和设计桩长可根据现场地形和地质开挖实际情况进行调整，但调整前应通知相关设计人员并得到书面认可。
3.3.2排水体系设计
设计全面而有效的排水体系，即：根据卸载开挖和削坡后的地形，在滑坡周边布置截水沟（天沟），在开挖后坡体表面布置多排平台截水沟（兼顾排水沟功能），并在坡面设置2-3道坡面流水槽（流水槽与截水沟可按“Y”字连接）。
抗滑桩与挡土墙顶部平台区可采取30厘米厚浆砌片石硬化处理，以防止坡面水份渗入墙后。根据现场调查情况，原挡土墙体系的部分泄水孔已经堵塞，应疏通打孔，其主要目的是排除上方边坡范围内部水分，减少坡内水压。
3.3.3其它坡面防护措施及破坏部位排查
对出现的裂缝进行填充夯实处理，清理上部表面滑动土层。对于已开挖坡面上的滑坡滑落物应予以清除，检查坡面防护的完整性和有效性。
3.3.4持续观测与动态措施
在滑坡处理过程的每一个阶段，均应连续进行观测。对现在坡面发生的裂缝和变形，应在原设计基础上加强加密持续观测的强度和密度，一旦发生变形位移、坡面开裂、变形、滑塌、坐落等状况，山体顶部和后部分（反坡）出现新的裂缝或原裂缝进一步发育扩大，应立刻对滑坡体的发展和趋势进行新的判断。
4 结论
（1）降雨是滑坡发生变形破坏的主要诱发因素。降雨一方面沿坡体入渗，使滑坡土体饱和，增加滑体自重，另一方面，降雨沿裂缝入渗，软化坡体物质及滑带，降低滑带抗剪强度参数，使滑坡发生变形破坏
（2）通过软件计算分析得出：坡体在天然状态下处于基本稳定状态，但在暴雨或持续降雨状态下处于欠稳定状态，应对滑坡及时采取处理措施。
（3）综合考虑工程地质条件、水文地质条件、人类工程活动等因素，针对性地采取了抗滑桩+建立排水体系相结合的综合方案，能够有效治理滑坡，同时为其它类似工程提供了参考与借鉴。
参考文献
[1] 徐邦栋.滑坡分析与防治[M].北京：中国铁道出版社.西南科技大学学报，2001.
[2] 杨姗姗，邓华锋，黄坚，陈兴周，邓成进.滑坡灾害与降雨关系研究[J].人民黄河，2010，08：128-129+131.
[3] 黄镳. 高速公路滑坡稳定性分析与治理道路工程[J].福建交通科技，2013，05：21-23.
[4] 王鹏，黄山. 山西某公路深路堑路段滑坡治理[J].四川建材，2016，08：141-142.
[5] 李保，梁浩.北碚某路基顺层滑坡稳定性分析与治理措施[J].科技创新与应用，2019，30，106-109.