边坡滑塌治理与施工技术

边坡滑塌治理与施工技术

苏东峰

中铁十四局集团第一工程发展有限公司山东日照276800

摘要：边坡滑塌治理是指采用挂网喷混、锚索、锚杆加固、挡墙、护坡、减载，坡顶及平台设置截排水设施等手段对不稳定边坡进行的处治；使边坡治理后达到天然稳定状态。本文阐述了边坡滑塌治理的一系列方法。

关键词：边坡滑塌治理施工

1、工程概况

青海省S102线大湟平公路SG-2标段里程桩号为K98+100～K119+729，线路全长21.629km，主要工程量包括：路基填筑662598.7m3，路基挖方322331.28m3，新建大桥127m/一座，中桥67m/一座，拆除重建小桥15.52m/一座，涵洞60道。本标段K99+900～K101+700段全部为挖方，挖方最深处达20多米，设计路堑边坡坡度为1:0.5、1:0.75、1:1三种。该段路堑边坡施工过程中，在雨后多处产生滑塌，土体、上部基岩滑落，下部基岩产生滑动。

经研究该施工段位于新构造强烈活动的区域内，从第三纪乃至第四纪，新构造运动在施工段内的主要表现方式是：区域强烈抬升，新生代地层褶皱和倾斜等。根据地勘报告，滑体主要由原坡积土与上部山崖岩体风化崩塌后混合堆积而成，坡面岩体裂隙发育、破碎，局部夹块石，主要成分为粉质粘土夹闪长岩碎块石。

2、滑坡整治工程概述

边坡滑塌治理是指采用挂网喷混、锚索、锚杆加固、挡墙、护坡、减载，坡顶及平台设置截排水设施等手段对不稳定边坡进行的处治。使边坡治理后达到天然稳定状态。该工程中滑坡治理采用以挂网喷混、锚索、锚杆加固为主，适当减载，并结合坡顶、平台截排水设施进行综合处治。具体措施为：K99+980～K100+500段，按1：1.00～1：1.25坡比清方，形成第一级边坡，边坡平台加大，以给下部岩体减载，并设平台拦水坎及护脚。第二级边坡采用1：0.75～1：1.00坡比清方，坡脚留1.0米碎落台。坡面分段采用挂网喷混、预应力锚索、锚杆加固三种防护形式；坡口以外5米设坡顶截水沟。

3、主要工程项目的施工方案、施工方法

3.1刷方减重

刷方减重是稳定滑坡、减小下滑力的重要措施可收到立竿见影的效果，同时也是挂网喷混、预应力锚索、锚杆加固施工的前期工作，其施工方案、施工工艺、施工速度对预应力锚索施工和压力注浆锚杆施工均有极大影响。刷方减重工程量大，从上至下进行，特别是上部坡段，居高临下，滚石和流土直接影响施工安全。

3.1.1施工方案和施工方法

3.1.1.1施工顺序为自上而下逐级刷方，集中力量，首先刷出上部边坡，为锚索、锚杆施工创造条件。在开挖时先用挖掘机挖去较为松动的土石，每次挖阶高度3～3.5m。在可能条件下一次甩至坡下。挖掘时尽可能挖到坚硬岩石面上，然后再前进，以便给钻孔爆破创造条件，使挖掘、钻爆平行作业。做到边开挖土方，边爆破石方，最后再挖、甩石方。在挖方下方设置拦石槽，以防止落石土方影响施工。弃运土方时设置专人指挥弃碴车辆，保证交通顺畅。

3.1.1.2主要采用挖掘机、推土机、装载机和自卸汽车刷方运渣，提高效率，缩短工期，为预应力锚索、锚杆施工创造良好的施工条件和施工环境。

3.1.1.3刷方必须放炮时，进行松动爆破，严格控制装药量，避免超挖和震松坡体，飞石伤人，砸坏设备。

3.1.1.4及时测量放线，严格按设计坡形、坡率刷方。

3.1.1.5需要放炮时，提前发出信号，道路两端指派专人日夜轮换值班及设立警戒，保证安全。

3.2预应力锚索、压力注浆锚杆

锚索、锚杆工程不仅是整个工程的重要组成部分，而且也是受力的重要构件，关系到锚索、锚杆加固工程的成败，必须采取科学的施工方案和有效的技术措施,确保锚索、锚杆的质量和工期。

3.2.1.锚索、锚杆施工主要有两大环节,一是锚索、锚杆孔成孔,二是锚索、锚杆灌浆。锚索、锚杆孔成孔的技术关键是如何防止孔壁坍塌卡，保证孔壁顺直完整；灌浆的技术关键是如何将孔底的空气、岩渣和地下水排出孔外，保证灌浆饱满密实。

我们采取以下方案和施工方法:

3.2.1.1.高风压冲击和旋转相结合。

边坡上钻锚索、锚杆孔,不能开水钻进,以防循环水进入坡体,进一步加大边坡险情并影响锚固效果,所以采用干钻方式,以冲击为主,较软地层用牙轮钻头旋转钻进,高压风出渣。因为锚索孔孔径大，上述钻机钻进效率高，单位时间内孔内锤击和切削出的岩渣多，只有将孔底岩渣及时排出，才能保证钻进速度，避免岩渣滞留孔内，引起扭矩增大，甚至包钻，造成事故，影响施工进度。

3.2.1.2.钻具安装导向装置，使锚索、锚杆孔顺直，保证锚索处于良好的受力状态。

3.2.1.3.采用反向压浆工艺,确保锚索、锚杆灌浆饱满。

反向压浆工艺是指压浆管下到孔底,由内向外压浆,防止正向压浆(由孔口向孔底压浆)中常出现的弊端——由于排气管堵塞、锚固段底部有压缩空气或滞留泥水而造成灌浆不饱满,不能保证灌浆质量。

3.2.1.4.消除粉尘，保护施工环境

由于该段施工位于省道102线，若不采取消尘排渣措施，冲击钻进时将使施工现场粉尘弥漫，岩渣乱飞，影响交通视线，造成环境污染。故我们将在钻机处搭建防尘棚并安装专用集尘器，最大程度地清除粉尘对施工环境的污染和对公路上过往车辆行驶的影响。

3.2.2.锚索、锚杆施工工艺流程见图1。

图1：锚索、锚杆施工工艺流程图

3.2.3.锚索、锚杆施工要点：

3.2.3.1根据现场情况搭设好脚手架。

3.2.3.2放线定出锚索、锚杆孔位，检测钻孔倾角、方向、调整并固定钻机，设置孔口导向管，保证锚索、锚杆孔顺直，锚索孔径50㎜，倾角误差小于1°，孔点坐标与设计坐标偏差不大于50㎜。

3.2.3.3钻孔进程中根据岩粉鉴定结果和钻进情况，确定终孔深度，超钻进0.5m，用高压风进行清孔，保证孔底残存岩渣低于沉渣段顶端。特别对于破碎、土石夹层，在施钻过程中上侧孔壁破碎岩块在重力作用下受震动和钻具碰撞，势必坍塌，造成卡钻、包钻等事故，有时甚至连锤头、冲击器掉进孔内，取出费工费时，严重影响施工进度。因此，在钻机操作平台上配备业务精湛的操作手。在钻尽过程中严格按照设计要求控制钻进速度。随时观察钻进情况和记录地层情况。施工方法上采取干钻方式，以冲击为主，破碎地层采用牙轮钻头旋转钻进，高压风出渣；遇到塌孔严重层段，采取先注浆，待达到一定强度起到固壁作用时在进行钻孔，这样效果会更好，从而加快钻孔速度。

3.2.3.4编制钢绞线并对自由段进行防腐处理或制作锚杆，由技术人员和监理工程师检查合格后，采用人工方法下钢绞线束或锚杆和压浆管。

3.2.3.5采用UBJ2型挤压式砂浆泵进行孔底反向压浆，待孔口溢出浆液时，停止注浆，以保证孔内注浆饱满。锚杆注浆质量的好坏直接影响到整体工程的质量，因而注浆也是特别主要的工序。为保证注浆管不致因为塌孔而下不到孔底，采取将注浆管与锚杆帮扎在一起同时下孔。浆液配合比严格按照设计及规范要求进行配制，注浆过程中随时观察注浆压力，防止爆管。对于由于裂隙发育出现跑浆孔采取二次注浆的方法，保证孔内浆液饱满。

3.2.3.6在施工现场制作砂浆试块，进行压模试验。

3.2.3.7待锚索砂浆体达到设计强度的70％后进行张拉，施加预应力时分两次进行且每次分级进行张拉锁定，首次张拉力为设计拉力的70%，过５天后进行二次张拉，超张拉值为15%～25%（具体值根据试验锚索确定）。在张拉结束后3个月左右，对锚索预应力损失进行检查，抽取工作锚索总数的3%～5%，如果预应力损失超过设计值时，进行补张拉。张拉过程中对锚索伸长及受力进行现场记录，随时核实伸长及受力值是否相符。

4.挂镀锌铁丝网喷混凝土防护

4.1．平整坡面：岩石坡面光面爆破后，先平整坡面，破面的不平整度≤20CM，对于稳定整块硬质岩凸起孤石可不清理。

4.2．孔安装锚杆：孔位和深度符合设计要求，孔眼应垂直坡面，先用高压风吹洗锚杆孔，除去孔内泥碴、石粉再用水泥固定锚杆。

4.3．挂网应在锚杆可受力后进行，网必须张拉紧，网间搭接宽度≥5CM，并间隔30CM用18#铁丝捆扎牢固，并与坡面保持保护层厚度。

4.4．材料应分两次拌和，增粘济应在第二次加入，拌和料应在规定的时间内喷完，喷射后2小时开始养护。

4.5．喷混凝土前充分湿润坡面；喷射作业自下而上逐排作圆形绕动，喷枪嘴与坡面保持80—120CM距离。必须严格控制风压、风量、保证喷枪枪口风压在规范内，严禁不分坡面高低，全风压、全风量作业；喷射厚度应厚度均匀且符合设计要求。

5片石平台、拦水坎及护脚、坡口镶边

平台采用M7.5砂浆砌片石封闭，厚度30㎝，台面向外倾斜4%。沿平台内侧采用M7.5砂浆砌片石砌筑拦水坎及护脚。浆砌平台、拦水坎及护脚每隔10～15米设一道伸缩缝，缝宽2㎝，用沥青木板充填。

坡口镶边采用M7.5砂浆砌片石，厚度30㎝，嵌入坡面10㎝。浆砌镶边表面必须平整，镶边线形必须圆顺流畅，以求美观。浆砌片石镶边每隔10～15米设一道伸缩缝，缝宽2㎝，用沥青木板充填。

6坡顶截水沟、急流槽

雨水渗入坡体是造成边坡滑塌的最主要的外力因素，做好坡顶及边坡防排水设施，阻止雨水进入坡体，是确保边坡稳定的最为简单有效的方法。在滑坡后缘开挖前，将截水沟修筑在滑床或滑坡周围的稳定岩土层中，保证排水流畅。在边坡陡处设急流槽。当截水沟位于地形横坡较陡处，为减少开挖深度，沟的下边坡一侧可将圬工高于地面。

经过以上六种措施的综合治理，107国道改线工程边坡滑塌己得到了有效处治，现边坡己达到天然稳定状态。

7几点体会

7.1.边坡滑塌治理是一项综合工程，仅凭一种处治方式，无法彻底根除，只有多种治理方式综合运用才能既经济又有效的取得较好的整治效果。

7.2.刷方减重是稳定滑坡、减小下滑力的重要措施，可收到立竿见影的效果。

7.3.雨水渗入坡体是造成边坡滑塌的最主要的外力因素，做好坡顶及边坡防排水设施，阻止雨水进入坡体，是确保边坡稳定的最为简单有效的方法。

7.4.通过边坡滑塌治理施工使我认识到正确处理“安全、质量、工期、效益”的关系，在抢工期的同时既保证施工质量，又确保不出现安全事故，是企业创造效益的源泉。