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摘 要：本文基于云桂线现场工程滑坡，在分析研究该工程滑坡地形地貌、特征的基础上，得出了滑坡形成的机制，明确了古老采空区导致工程滑坡的成因。滑坡整治针对该成因开展设计，采取大平台、缓边坡清方减载，采空区注浆、坡面框架锚索（杆）结合抗滑桩等综合措施确保滑坡长期稳定。为以后同类工点提供了一定的教训和工程经验。
关键词：工程滑坡；形成机制；采空区；滑坡整治；锚固桩
中图分类号：U452.1+2 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）15-0118-02
1 工程概况
DK669+950～DK670+020段路基位于大菠萝黑1号隧道进口端，该段以挖方形式通过，路堑中心最大开挖高度为16.5m，右侧设计最大挖方边坡高约32m。工点范围属滇东南中低丘陵地貌，地形起伏较小，地面坡度较缓，自然坡度10～40°，局部较陡。地层上覆第四系全新统人工填土（Q4ml）碎石土；滑坡堆积体（Q4del）粉质黏土；坡残积（Q4dl+el）粉质黏土、块石土。下伏基岩为下第三系路美邑组下段（E2la）砂岩、泥岩、砾岩夹灰岩，局部夹薄层褐煤；二叠系上统峨眉山玄武岩组（P2β）玄武岩；下统栖霞茅口组（P1q+m）灰岩夹白云岩。
该段路堑原设计首先清除表层小型浅层滑坡体，并综合考虑了一般条件、降雨、地震、地震+膨胀力组合等工况条件下的稳定性分析和结构计算，自下而上设计了两排锚固桩（第一排桩尺寸2.25×1.5×12m，第二排桩尺寸2.25×1.5×20m），桩顶以上边坡按1：1、1：1.25刷坡后，坡面锚框架梁防护，节点间距2.5m，锚杆长8.0m。
2013年4月4日，大菠萝黑1#隧道进口DK669+950～DK670+020段右侧一级边坡发生开裂，14：50边坡开始大面积滑移，同时二级边坡处40#～47#抗滑桩、一级边坡处23#～31#抗滑桩发生倾斜。17：30左右滑移面进一步扩大，侧向目测边坡水平滑移约3m，二级边坡处41#～47#抗滑桩、一级边坡处24#～26#、29#～32#抗滑桩与垂直向倾斜30～45°，27#、28#桩发生约3m平移，该段中部路堑底部隆起。随后滑坡继续发展，直至4月6号滑坡基本稳定，最终二级边坡处40#～47#抗滑桩、一级边坡处23#～32#抗滑桩往线路方向倾覆或平移，后缘形成高4～5.5m的陡坎，前缘从路基面剪出形成反翘。图1为现场工程滑坡照片。
2 工程滑坡特征及成因分析
2.1 滑坡地形地貌特征
坡面植被不发育，局部为旱地，表层已按原设计1：1.5或1：1.75刷坡，坡度为25～35°。滑坡基本稳定以后，形成一典型的“圈椅状”滑坡地貌，后缘形成一4～5.5m的陡坎，坡度60～75°，壁面较光滑，擦痕明显；前缘已将原线路右侧12m的抗滑桩最远推移至线路左中线，并将底部岩土体挤出形成3m高土堆，即反翘现象（图2）。滑坡体后缘弧形拉张裂缝发育，两侧可见羽状裂缝（图3）。
在滑坡体前缘发育三条裂隙，L1：N20°E，锯齿状延伸，长14m，地表宽30～60cm，沿深部尖灭；L2：N-S，锯齿状延伸，长20m，地表宽60～80cm，沿深部尖灭；L3：N30°W，锯齿状延伸，长45m，地表宽60～80cm，沿深部尖灭。
滑坡体N10°W方向，发育两条裂隙，L1：N65°E，锯齿状延伸，长70m，地表宽5～20cm，沿深部尖灭；L2：N45°E，锯齿状延伸，长60m，地表宽5～20cm，沿深部尖灭；SW方向与现在滑坡体后壁相连。
2.2 滑坡特征
该滑坡为岩质滑坡，滑坡体主要成分为下第三系强风化状的砂岩、泥岩、角砾岩，成岩作用极差；滑坡轴向长约80m，平均宽度约70m，滑坡体厚约5～14m，总体积约6×104m3，主滑动方向约S53°W，滑坡发生过程为第一级边坡发生开裂变形滑移，下滑力过大使第一排桩发生倾覆变形，而后第一级边坡整体下滑，牵引二级边坡及第二排桩发生滑移，致使第二排桩倾斜变形，后缘土体出现多条近垂直于主轴的拉裂缝。该滑坡属中型中层牵引式滑坡。
2.3 滑坡形成机制
（1）该区域处于小范圍的湖相还原沉积环境，沉积形成的下第三系砂岩、泥岩及角砾岩，属膨胀岩，成岩作用差，质软，砂岩、泥岩力学强度低，工程性质类似膨胀土。
（2）该区域在清朝末期进行过人为洞采金属矿藏，矿层采空后，因时间久远，顶板岩层软弱，原有采空区已基本完全坍塌，形成扰动带。
综上所述，滑坡产生的原因为特殊沉积环境下形成的砂岩、泥岩等膨胀岩，成岩作用差，力学强度低，受人为洞采影响形成扰动圈进一步降低了该区域地层的力学强度。现场岩土体力学参数较施工图指标力学降低较多，而第一排锚固段正好处于该层土层中，力学降低引起岩体下滑力增大，而锚固桩抗滑桩抗滑力减小，导致岩体下滑力大于抗滑力造成第一排桩倾覆变形，第一级边坡滑动后，使第二排桩锚固段减小，致使第二排桩倾斜变形，最终形成工程滑坡。属难以查明的古老采空区扰动引起的工程滑坡。
2.4 滑坡稳定性评价
工程滑坡发生后，经过对开挖路基面回填反压处理，目前该滑坡处于暂时稳定阶段；滑坡已经形成，前缘将原线路右侧12m一级边坡处的23#～32#抗滑桩推移并往线路方向倾覆或平移，其中28#、29#桩往线路方向平移约9m并基本保持直立，表明桩体被剪断，滑体剪出体往线路左侧平移并爬高至左侧边坡，形成3m高的土堆，呈现反翘现象，由此情况分析认为，左侧边坡起到了阻滑的作用。若不采取整治措施，开挖后必将引起滑坡再次复活，对路基及大菠萝黑1号隧道进口影响极大。
3 工程滑坡整治方案
3.1 设计方案稳定性分析
初步确定的整体加固方案为，于边坡坡脚设置一排路堑桩板墙，挂板高度4m，板顶以上分级刷坡，坡率1：1.75，单节边坡高度6m，每级边坡之间设5m宽平台。自下而上第三、四级边坡平台之间增设预加固桩，如图4所示。 对以上方案进行稳定性分析，结果如表1所示，开挖后未施作支挡的情况下，边坡稳定系数为0.904，边坡处于不稳定～欠稳定状态；在设计安全系数1.15的情况下，设计水平推力为189～372kN/m，需在边坡中部设置框架锚索来共同分担，同时防止越顶破坏[1～4]，计算滑面如图4所示。
3.2 工程加固防护措施
滑坡整治针对以上滑坡机制、成因及稳定性分析开展设计，采取大平台、缓边坡清方减载，采空区注浆、坡面框架锚索（杆）结合抗滑桩等综合措施确保滑坡长期稳定，如图4所示。
（1）DK669+933.625～DK669+999.375右侧路堑坡脚设置一排抗滑桩，共12根，DK669+972～DK670+023.96右侧第三级边坡平台一排锚固桩，共10根，桩间内置C35钢筋混凝土板。
（2）自下而上第一级、第二级边坡按1：1.75刷坡后采用框架锚索防护，锚索节点间距沿坡面4.0m、顺线路方向3.0m，锚索均为一孔4束，单孔设计拉力600kN。
（3）自下而上第三级按1：1.75刷坡、第四级边坡按1：1.5刷坡后采用锚杆框架梁防护，节点间距2.5m，锚杆长10～12m。
（4）于最下面一排锚固桩桩前设置钢筋混凝土支撑梁撑直左侧挡墙上，共17个。梁宽0.6m，梁高0.8m，梁长17.1m，以增强锚固桩的锚固力。
（5）路堑坡脚于整个路基面范围内采用钻孔注浆处理，注浆孔间距3.5m，深8m。通过注浆减小采空区的影响。
整治工程施工过程中，局部地段未严格按分层开挖，分层施做坡面防护的要求施作，坡面暴露时间长等，导致局部边坡发生溜坍变形，后现场立即反压回填，并严格执行设计要求，及时施工框架锚索，溜坍变形得以有效控制，整个工程于2015.11月施工完毕，变形监测表明，整治措施效果良好，如圖5所示。
4 经验总结
（1）该工程滑坡属古老采空区引起的工程滑坡，年代久远，现场无明显开采痕迹，勘察设计人员很难准确判断。但地形图上工点区域内出现的3个几乎在一条直线的漏斗状地形未引起重视，在砂泥岩为主的地形中出现多个漏斗洼地，是比较罕见的。事后发现，这几个漏斗洼地是由于下部采矿巷道坍塌引起的。
（2）施工过程中施工单位应及时反馈异常情况，切实做好信息化施工工作。本工点施工单位在人工挖桩过程中曾出现腐木却未能反映，错过了及时发现采空区的线索。
（3）西南山区，设置2～3排锚固桩的工点已常出现。设计人员应注意控制边坡中、上部锚固桩的悬臂长度，一般桩高出边坡平台2～3m为宜。
（4）设计人员在设计计算过程中，应认真阅读地质资料，综合考虑岩体的完整程度、风化情况、成岩作用、力学参数进行分析。
参考文献
[1]《铁路路基设计规范》（TB10001-2005）[S].
[2]《铁路特殊土路基设计规范》（TB10035-2006）[S].15～32.
[3]李海光，周德培.新型支挡结构设计与工程实例[M].北京：人民交通出版社，2010，12：336～345.
[4]《铁路路基支挡结构设计规范》（TB10025-2006）：47～52.
收稿日期：2018-4-24
作者简介：封志军（1979-），男，汉族，四川成都人，高级工程师，硕士，主要从事岩土工程设计工作。
关键词：工程滑坡；形成机制；采空区；滑坡整治；锚固桩
中图分类号：U452.1+2 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）15-0118-02
1 工程概况
DK669+950～DK670+020段路基位于大菠萝黑1号隧道进口端，该段以挖方形式通过，路堑中心最大开挖高度为16.5m，右侧设计最大挖方边坡高约32m。工点范围属滇东南中低丘陵地貌，地形起伏较小，地面坡度较缓，自然坡度10～40°，局部较陡。地层上覆第四系全新统人工填土（Q4ml）碎石土；滑坡堆积体（Q4del）粉质黏土；坡残积（Q4dl+el）粉质黏土、块石土。下伏基岩为下第三系路美邑组下段（E2la）砂岩、泥岩、砾岩夹灰岩，局部夹薄层褐煤；二叠系上统峨眉山玄武岩组（P2β）玄武岩；下统栖霞茅口组（P1q+m）灰岩夹白云岩。
该段路堑原设计首先清除表层小型浅层滑坡体，并综合考虑了一般条件、降雨、地震、地震+膨胀力组合等工况条件下的稳定性分析和结构计算，自下而上设计了两排锚固桩（第一排桩尺寸2.25×1.5×12m，第二排桩尺寸2.25×1.5×20m），桩顶以上边坡按1：1、1：1.25刷坡后，坡面锚框架梁防护，节点间距2.5m，锚杆长8.0m。
2013年4月4日，大菠萝黑1#隧道进口DK669+950～DK670+020段右侧一级边坡发生开裂，14：50边坡开始大面积滑移，同时二级边坡处40#～47#抗滑桩、一级边坡处23#～31#抗滑桩发生倾斜。17：30左右滑移面进一步扩大，侧向目测边坡水平滑移约3m，二级边坡处41#～47#抗滑桩、一级边坡处24#～26#、29#～32#抗滑桩与垂直向倾斜30～45°，27#、28#桩发生约3m平移，该段中部路堑底部隆起。随后滑坡继续发展，直至4月6号滑坡基本稳定，最终二级边坡处40#～47#抗滑桩、一级边坡处23#～32#抗滑桩往线路方向倾覆或平移，后缘形成高4～5.5m的陡坎，前缘从路基面剪出形成反翘。图1为现场工程滑坡照片。
2 工程滑坡特征及成因分析
2.1 滑坡地形地貌特征
坡面植被不发育，局部为旱地，表层已按原设计1：1.5或1：1.75刷坡，坡度为25～35°。滑坡基本稳定以后，形成一典型的“圈椅状”滑坡地貌，后缘形成一4～5.5m的陡坎，坡度60～75°，壁面较光滑，擦痕明显；前缘已将原线路右侧12m的抗滑桩最远推移至线路左中线，并将底部岩土体挤出形成3m高土堆，即反翘现象（图2）。滑坡体后缘弧形拉张裂缝发育，两侧可见羽状裂缝（图3）。
在滑坡体前缘发育三条裂隙，L1：N20°E，锯齿状延伸，长14m，地表宽30～60cm，沿深部尖灭；L2：N-S，锯齿状延伸，长20m，地表宽60～80cm，沿深部尖灭；L3：N30°W，锯齿状延伸，长45m，地表宽60～80cm，沿深部尖灭。
滑坡体N10°W方向，发育两条裂隙，L1：N65°E，锯齿状延伸，长70m，地表宽5～20cm，沿深部尖灭；L2：N45°E，锯齿状延伸，长60m，地表宽5～20cm，沿深部尖灭；SW方向与现在滑坡体后壁相连。
2.2 滑坡特征
该滑坡为岩质滑坡，滑坡体主要成分为下第三系强风化状的砂岩、泥岩、角砾岩，成岩作用极差；滑坡轴向长约80m，平均宽度约70m，滑坡体厚约5～14m，总体积约6×104m3，主滑动方向约S53°W，滑坡发生过程为第一级边坡发生开裂变形滑移，下滑力过大使第一排桩发生倾覆变形，而后第一级边坡整体下滑，牵引二级边坡及第二排桩发生滑移，致使第二排桩倾斜变形，后缘土体出现多条近垂直于主轴的拉裂缝。该滑坡属中型中层牵引式滑坡。
2.3 滑坡形成机制
（1）该区域处于小范圍的湖相还原沉积环境，沉积形成的下第三系砂岩、泥岩及角砾岩，属膨胀岩，成岩作用差，质软，砂岩、泥岩力学强度低，工程性质类似膨胀土。
（2）该区域在清朝末期进行过人为洞采金属矿藏，矿层采空后，因时间久远，顶板岩层软弱，原有采空区已基本完全坍塌，形成扰动带。
综上所述，滑坡产生的原因为特殊沉积环境下形成的砂岩、泥岩等膨胀岩，成岩作用差，力学强度低，受人为洞采影响形成扰动圈进一步降低了该区域地层的力学强度。现场岩土体力学参数较施工图指标力学降低较多，而第一排锚固段正好处于该层土层中，力学降低引起岩体下滑力增大，而锚固桩抗滑桩抗滑力减小，导致岩体下滑力大于抗滑力造成第一排桩倾覆变形，第一级边坡滑动后，使第二排桩锚固段减小，致使第二排桩倾斜变形，最终形成工程滑坡。属难以查明的古老采空区扰动引起的工程滑坡。
2.4 滑坡稳定性评价
工程滑坡发生后，经过对开挖路基面回填反压处理，目前该滑坡处于暂时稳定阶段；滑坡已经形成，前缘将原线路右侧12m一级边坡处的23#～32#抗滑桩推移并往线路方向倾覆或平移，其中28#、29#桩往线路方向平移约9m并基本保持直立，表明桩体被剪断，滑体剪出体往线路左侧平移并爬高至左侧边坡，形成3m高的土堆，呈现反翘现象，由此情况分析认为，左侧边坡起到了阻滑的作用。若不采取整治措施，开挖后必将引起滑坡再次复活，对路基及大菠萝黑1号隧道进口影响极大。
3 工程滑坡整治方案
3.1 设计方案稳定性分析
初步确定的整体加固方案为，于边坡坡脚设置一排路堑桩板墙，挂板高度4m，板顶以上分级刷坡，坡率1：1.75，单节边坡高度6m，每级边坡之间设5m宽平台。自下而上第三、四级边坡平台之间增设预加固桩，如图4所示。 对以上方案进行稳定性分析，结果如表1所示，开挖后未施作支挡的情况下，边坡稳定系数为0.904，边坡处于不稳定～欠稳定状态；在设计安全系数1.15的情况下，设计水平推力为189～372kN/m，需在边坡中部设置框架锚索来共同分担，同时防止越顶破坏[1～4]，计算滑面如图4所示。
3.2 工程加固防护措施
滑坡整治针对以上滑坡机制、成因及稳定性分析开展设计，采取大平台、缓边坡清方减载，采空区注浆、坡面框架锚索（杆）结合抗滑桩等综合措施确保滑坡长期稳定，如图4所示。
（1）DK669+933.625～DK669+999.375右侧路堑坡脚设置一排抗滑桩，共12根，DK669+972～DK670+023.96右侧第三级边坡平台一排锚固桩，共10根，桩间内置C35钢筋混凝土板。
（2）自下而上第一级、第二级边坡按1：1.75刷坡后采用框架锚索防护，锚索节点间距沿坡面4.0m、顺线路方向3.0m，锚索均为一孔4束，单孔设计拉力600kN。
（3）自下而上第三级按1：1.75刷坡、第四级边坡按1：1.5刷坡后采用锚杆框架梁防护，节点间距2.5m，锚杆长10～12m。
（4）于最下面一排锚固桩桩前设置钢筋混凝土支撑梁撑直左侧挡墙上，共17个。梁宽0.6m，梁高0.8m，梁长17.1m，以增强锚固桩的锚固力。
（5）路堑坡脚于整个路基面范围内采用钻孔注浆处理，注浆孔间距3.5m，深8m。通过注浆减小采空区的影响。
整治工程施工过程中，局部地段未严格按分层开挖，分层施做坡面防护的要求施作，坡面暴露时间长等，导致局部边坡发生溜坍变形，后现场立即反压回填，并严格执行设计要求，及时施工框架锚索，溜坍变形得以有效控制，整个工程于2015.11月施工完毕，变形监测表明，整治措施效果良好，如圖5所示。
4 经验总结
（1）该工程滑坡属古老采空区引起的工程滑坡，年代久远，现场无明显开采痕迹，勘察设计人员很难准确判断。但地形图上工点区域内出现的3个几乎在一条直线的漏斗状地形未引起重视，在砂泥岩为主的地形中出现多个漏斗洼地，是比较罕见的。事后发现，这几个漏斗洼地是由于下部采矿巷道坍塌引起的。
（2）施工过程中施工单位应及时反馈异常情况，切实做好信息化施工工作。本工点施工单位在人工挖桩过程中曾出现腐木却未能反映，错过了及时发现采空区的线索。
（3）西南山区，设置2～3排锚固桩的工点已常出现。设计人员应注意控制边坡中、上部锚固桩的悬臂长度，一般桩高出边坡平台2～3m为宜。
（4）设计人员在设计计算过程中，应认真阅读地质资料，综合考虑岩体的完整程度、风化情况、成岩作用、力学参数进行分析。
参考文献
[1]《铁路路基设计规范》（TB10001-2005）[S].
[2]《铁路特殊土路基设计规范》（TB10035-2006）[S].15～32.
[3]李海光，周德培.新型支挡结构设计与工程实例[M].北京：人民交通出版社，2010，12：336～345.
[4]《铁路路基支挡结构设计规范》（TB10025-2006）：47～52.
收稿日期：2018-4-24
作者简介：封志军（1979-），男，汉族，四川成都人，高级工程师，硕士，主要从事岩土工程设计工作。