資興高速滑坡體對橋樑結構影響及處治技術

史志軍

（中鐵十八局集團第四工程有限公司，天津 300350）

［摘要］本文結合資興高速工程某滑坡地段，開展地質調查，針對調查成果進行分析，結合橋臺、橋墩的設計成果，採取措施對邊坡進行綜合處治，使滑坡體和橋樑基礎處於穩定狀態。該研究成果對類似工程有借鑒意義。

［關鍵詞］滑坡體；橋樑基礎；處治措施

資興高速某大橋垂直跨越V形山谷，谷底至橋面高79m，兩側山坡坡度達60°，谷底經常年雨水沖刷，坡腳被淘空，形成近乎垂直的臨空面，坡面地表植被稀少，清晰可見早些年代形成的滑塌斷裂帶，大橋 0號、3號橋臺設計為樁基輕型橋臺，樁基深度20m，1號、2號主墩設計為樁基礎空心薄壁墩，樁基深度69m，墩高73m。上部結構採用直腹板的預應力混凝土箱梁，箱梁為單箱單室斷面，採用縱、豎雙向預應力混凝土結構。

開始按設計開挖該橋0號橋臺、1號主墩承臺時，由於坡面很陡，承臺開挖線至承臺底垂直高度近20m，開挖時發現土質非常鬆散，夾雜大塊石、漂石，裂隙、岩溶發育，邊坡極不穩定，小坍塌不斷，且有整體下滑趨勢，從而推測該坡體為多年滑坡形成的堆積層。由於設計資料對此段的地質描述不詳，為保證施工安全，暫停了施工，對該坡體地質情況進行重新勘查。

1 地質調查

不良地質出現後，報請業主同意，對該坡體進行全面地質勘查，主要進行以下幾項外業工作：工程地質測繪，工程物探，取芯鑽探，原位測試，岩土水試樣分析試驗等。通過外業工作，對該坡體的工程地質條件、規模、要素、特徵、力學性質、類型、穩定性及發展趨勢給予綜合評價。從而查明滑坡區域的地質環境條件、滑坡的規模、性質、特徵、類型等，分析滑坡體的形成機制、誘發因素、穩定性及發展趨勢，評價滑坡對橋樑的影響和危害，進一步提出處治措施及施工方案。

（1）地質及工程地質測繪：在完成1∶1000地形圖測量的基礎上，開展同比例地質與工程地質測繪，查明勘查區地質環境條件，為進一步的勘探、試驗提供整體規劃依據。

（2）工程鑽探：在盡量利用原勘查鑽孔的基礎上，重新設置5個鑽孔，鑽孔深度30～50m，採用取芯鑽機、迴轉鑽進工藝，並通過芯樣觀察、記錄、描述，為滑坡的勘查成果提供依據。

（3）工程物探：採用高密度電阻率成像探測方法，沿橫橋向佈置2條測線，每條測線長約200m，極距3m，17層，探測深度51m。

（4）岩土水樣採試及原位測試：採取一定數量的鑽孔巖、土、水試樣和地表樣進行室內分析試驗，進行現場重度試驗、標貫試驗、動探試驗等，為滑坡體的穩定計算提供基礎數據。

2 地質調查成果及分析

通過對滑坡區域全面的地質勘查，基本查明瞭該區域內的地質情況。

（1）不穩定區域範圍：通過外業勘查及試驗，查明不穩定區域範圍：縱橋向從0號臺至溝底長約160m，橫橋向跨越上、下行線寬約80m，深度3～30m，平均26m，總體呈「簸箕」形。

（2）地質描述：表中各層岩土的工程地質特性和結構、構造有一定差異，①層主要為施工廢棄土，數量小分佈面大，對邊坡整體穩定影響不大，③層和④層、④層和⑤層、②層和⑤層間存在相對軟弱的結構面，特別是④層鈣質淋濾膠層和⑤灰巖層間，經鑽探揭露，接觸面上岩石極為破碎、鬆散。上述層間軟弱結構面傾向與坡面大體一致，局部結構面坡度大與坡面坡度。

（3）邊坡穩定分析及評價：滑坡區域處在構造擠壓帶內，褶皺發育，④層鈣質淋濾膠層和⑤灰巖層間接觸面上岩石極為破碎、鬆散，此結構面為影響整體邊坡穩定性的最危險軟弱結構面。

邊坡整體形態具有上緩下陡的特徵，其穩定性呈階段性特點，在0號臺標高以上現處於基本穩定狀態，0號臺標高以下，基岩面傾角大於斜坡坡角，為不穩定狀態，在1號墩下部現已形成滑坡，滑坡後緣存在臨空面，因此從0號臺至溝底的整個變頗為不穩定邊坡。在地震或工程活動惡化邊坡應力平衡時，邊坡將有較大的變化、失穩併產生滑動，由於地表植被受到嚴重破壞，在雨季時可能會產生泥石流災害，進而切割坡角，使邊坡產生滑動。

（4）力學計算：邊坡穩定係數

選取不同的斷面和參數，充分考慮工程活動的影響，計算出穩定係數Fs介於0.85～0.97之間，證明此坡體處於不穩定狀態，必須進行處治。

3 處治措施

根據地質勘查資料，結合橋臺、橋墩的設計成果，對邊坡進行綜合處治，採取的措施主要有以下幾點：

（1）削坡減載。在雨水或其他不利條件下，鬆散的坡積層和施工廢棄土在邊坡上由於重力作用容易滑動，為改善邊坡應力平衡條件，以防堆積層失穩，危及橋基安全。採用1∶0.5的坡比對坡面進行削坡減載。

（2）噴錨封閉邊坡。採用WTD25中空注漿錨桿，配合鋼筋網及噴射混凝土對邊坡進行封閉，防止地表水下滲，激活滑動面。

（3）預應力錨索框格梁。在0號臺至1號墩之間，上、下行線之間範圍內，採用預應力錨索框格梁加固邊坡（如圖1所示）。

圖1 邊破處治示意圖

（4）坡腳防護。在溝底臨空面處，回填隧道洞渣，壓實後反壓坡腳，並在壓腳區設置排水涵洞，以排導雨季地表水，在滑坡體下游設置攔砂壩，防止壓腳廢石遭受洪水搬運，爆發泥石流。

（5）樁基加強。在探測出的滑動面位置，橋樑樁基礎採取鋼筋加密措施，增強樁身的抗剪能力。

該橋基礎按照以上幾條措施進行了處治，施工完後佈置了永久觀測點進行長期觀測，目前該橋主體完工，2017年7月將通車，從長期觀測數據上分析，該滑坡體和橋樑基礎已經處於穩定狀態。

The inf l uence on bridge structure and treatment technology of landslide body in Zi-xing highway

SHI Zhi-jun

［中圖分類號］U44

［文獻標識碼］B

［文章編號］1001-554X（2017）04-0111-02

DOI：10.14189/j.cnki.cm1981.2017.04.017

［收稿日期］2017-03-01

［通訊地址］史志軍，天津市津南區雙港科技產業園麗港園33號

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