摘 要：以國道G318線某段公路災后恢復重建工程為依托，進行現場勘察及室內試驗，深入研究坍塌岸坡區發育變形歷史，分析其成因機制;對滑坡進行天然、暴雨及地震工況下的穩定性分析;總結出臨水區公路災毀工程保通思路與措施：采取對內側邊坡進行開拓、設置抗滑樁+錨索肋板墻等綜合支擋措施，坡體在各類工況下均處于穩定狀態，經近一年監測未見異常，防治措施合理可行。

　　關鍵詞：災后;發育變形;破壞機理;防護設計;滑坡治理

　　0引言

　　西部地區地質復雜，常見公路路塹邊坡開挖引發滑坡災害，嚴重影響當地居民的生產生活和公路的安全營運[1]。同時，地震作用也造成部分山體巖土體松動變形，提高地質災害發生的可能性。山區道路由于受地形限制，不少路段與河道并行，其沿河路基常因洪水的頂沖與掏蝕而發生坍塌遭受破壞[2]。對交通造成嚴重影響、經濟損失較大的主要是沿河公路災毀和暴雨山洪災毀[3]。處于新構造運動活躍的區域的公路，沿線地質構造和地層巖性復雜，水熱條件變化大，為公路沿線泥石流、滑坡及坍岸等地質災害的發育提供了條件，這些災害對公路的建設和運營構成了極大的危害[4]。

　　高原半干旱季風氣候，其基本特征是氣溫低、降水少而集中。在寒冷、干燥的氣候條件下，巖石以物理風化為主，風化產物主要是粗顆粒碎屑物質，因而該地區第四系地層中黏粒含量少,地層較松散，為坍岸的發生創造了條件，在集中降水和地形因素的綜合影響下，坍岸極易發生。特有的高海拔、寒冷氣候孕育的地質災害防治必須充分考慮當地的環境特點，采用針對性的特有防護措施[5]。

　　本文總結了國道G318線某災毀路段工程地質條件及發育變形歷史，分析了坡體坍塌的成因機理，結合現場實際地形地貌，參考相關工程經驗，根據試驗結果綜合確定巖土體的穩定性計算參數，基于極限平衡理論計算分析不同工況下滑動坡體各剖面模型的穩定性，結合該段巖性特點和地形條件，提出了具體的便道開挖方案和綜合防護設計方案，為G318沿江路段的安全穩定判斷提供參考。

　　1災毀道路工程概況

　　國道G318線某段公路距仁布大橋大樁號側約200m，該處為交通要道，車流量較大。受持續高強度降雨影響，雅江短期內河水暴漲，河岸泥石流淤積擠壓河道，導致該段公路岸坡發生嚴重滑動，公路整幅垮塌，交通完全中斷。災毀路段長約140m，位于山體滑動垮塌區上部，后緣目前為臨時便道，車輛密集，對面泥石流雨季較為活躍，若繼續淤積導致雅江強烈沖刷該段岸坡，將誘發坡體滑動、便道坍塌，若滑動體下滑至雅江，將堵塞形成堰塞湖從而迫使水位增高，直接危及仁布大橋。

　　地貌形態為高山峽谷之山麓斜坡堆積地貌，公路從山麓斜坡中下部通過，線路以挖方形式通過，公路右側下方坡體整體坡度約35°，坡腳直達雅魯藏布江，路面距河面高40～50m。災毀路段區域左右邊界為岸坡垮塌產生的高約3～10m的陡坎，側界外基巖局部出露。滑動體后緣位于原道路上部，平均坡度高于30°，并形成陡坎，陡坎沿后緣延伸，高約3～10m，局部基巖出露。滑動體前緣位于雅江左岸，岸坡平均坡度為36°。滑動垮塌區面積1.5×104m2，路線方向縱向長度為150m，滑動方向寬為50～120m，滑動體平均厚為10m，體積約15×104m3。

　　道路對岸發育一溝谷型泥石流，匯水面積約5km2，溝谷長約1km，雨季一次沖出物約2萬m3。岸坡受河流凹岸側蝕沖刷作用強烈。同時，對面季節性泥石流雨季沖擊堆積物擠壓河道，導致河流側蝕沖刷作用破壞力愈強。坡面朝向為東北方向，為背陰坡，其氣溫較低，蒸發量較小，冬季積雪時間較長，相對陽坡更為濕潤。雨季時節，由于公路下邊坡受雅江暴漲洪水沖刷作用，最終導致約140m長公路與下部高6～10m的高擋墻全部滑動垮塌，滑動方向60°，從路面到河底縱長約70m，滑動坡體體積約8萬m3。險情發生后，管養部門向坡面內側開挖出寬5m的臨時便道維持保通，時常發生嚴重堵車，盡早恢復重建災毀路段至關重要。

　　2研究區工程地質條件及變形歷史

　　2.1地層巖性

　　研究區地處雅江深切峽谷區，平均海拔3800m，雅江伴隨國道G318沿線反向東下，河流強烈下切形成“V”形谷。Ⅱ-Ⅱ'剖面所處位置最能夠體現滑坡的工程地質特點、破壞情況。地形總體上呈折線型，整體坡度約25°～35°。中上部由于公路橫向穿過，具有多級錯臺的形態特征，表層變形破壞跡象也較明顯。

　　研究區主要地層為第四系全新統山麓斜坡堆積的碎石、塊石(Q4del+dl)、砂土;下伏基巖為前震旦系黑云斜長片麻巖(AnZgd)。<1>第四系全新統滑坡堆積層(Q4del+dl)：主要由碎塊石、砂礫組成，分選性較差，多呈棱角狀，稍密-中密，松散，厚約7～28m。<2>前震旦系岡底斯巖群。

　　巖性以黑云斜長片麻巖為主，局部夾薄層狀花崗片麻巖，石英片麻巖等。巖體完整性較好，主要為中風化層，節理裂隙較發育。

　　2.2水文地質條件

　　研究區地下水的埋深隨所處位置不同差異較大，且受季節降雨影響較大，根據5月份施工鉆孔揭露，上部ZK03地下水的埋深為6.7m，中部鉆孔ZK04地下水埋深約為8.1m，前部鉆孔TZK07地下水埋深約10.2m。

　　根據現場調查，滑坡范圍內共出露2處第四系松散堆積層孔隙水滲水點，賦存于碎石土層中。由于滑坡體碎石土體結構多為架空結構，松散且透水性好，因此泉水的補給主要來自于降雨入滲和地表生活用水入滲，沿著含角礫粉質黏土等相對隔水層頂面運輸移動，形成潛水或上層滯水，最終以季節性泉水的形式出露于滑坡體前緣。結合研究區地下水類型及補徑排特征，地下水對滑坡體局部地段的作用較對整體滑面大。

　　2.3地震

　　新構造運動相對頻繁，區內出現過不同期次的地殼抬升，伴有間歇期的下切及外界營力剝蝕作用。項目區地震峰值加速度為0.2g，特征周期T=0.45s，場地地震基本烈度為Ⅷ度。

　　2.4變形歷史

　　根據現場調查，洪水期間水位高于常水位線3～5m。經詳細調查，分析坡面滑動垮塌痕跡，判斷該段岸坡坡體共發生兩次垮塌，第一次是下部坡體由于底部掏空失去支撐發生淺層滑動坍塌，第二次是在第一次垮塌后上部巖土體下部失去支撐，同時在強降雨作用下發生坍塌。

　　3災毀影響因素研究

　　3.1基本因素

　　淺表層以松散碎石土為主，固結程度較低，坡體自穩性較差。同時，坡體處于山體陰面，巖土體常年潮濕富水，強度參數較低，尤其在雨季，滲流作用強烈，強滲流作用下坡體穩定性急劇降低。

　　3.2主要因素

　　G318國道從坡體中部以挖方形式通過，挖方高度超5m，破壞了山體應力平衡，同時，長期超負荷的車輛荷載也對坡體穩定性有不利影響。研究區所處河岸為天然凹岸地形，水流側蝕作用強烈，加之對岸泥石流沖出物阻塞河道導致河流沖刷作用更為強烈。由于河流沖刷不斷掏蝕坡腳導致坡面自下向上開始垮塌，加之坡面匯水及地下水的不斷下滲，導致表層碎石土沿軟弱界面出現滑動垮塌。

　　3.3直接因素

　　在突發性長時間強降雨作用下，雅江水位上升，流速加大，沖刷力增強，對岸泥石流更為活躍，巖土體趨于飽和，在強降雨造成的綜合作用下，導致本次災毀事件的發生。

　　4方案選擇與關鍵技術研究

　　4.1坡體安全系數評價標準的選取

　　坡體天然工況下變形相對較為緩慢，宏觀穩定性較好，考慮地震效應及持續降雨不利作用下可能失穩，計算不平衡推力時，滑坡計算安全系數Ft在正常工況下取1.15，在非正常工況Ⅰ下取1.05，在非正常工況Ⅱ下取1.02。臨時便道屬于臨時工程，結合實際并根據規范綜合確定當滑坡穩定系數Fs≥1.05時，該臨時工程邊坡穩定性滿足要求。

　　4.2災后恢復治理思路

　　目前，滑坡經過二次滑塌后宏觀上處于欠穩定-基本穩定狀態，由于140m長路基段全部垮塌，首先需要進行保通后再進行道路恢復，基于研究區現狀提出災后恢復治理思路。

　　4.2.1基于保通需要的路線設計

　　此段屬山麓斜坡堆積地貌，由于原有道路遭到完全破壞，鑒于保通需要，必須修筑一條臨時便道。由于該處山高坡陡，必須開挖原有舊路內側高邊坡形成寬約5m的臨時便道，便道長約100m，以此連接原有完好道路，保證該段道路臨時通暢。同時，為了降低便道上邊坡開挖高度，新建便道采取中間高，兩頭低的縱坡設計思路。這樣能夠有效降低上邊坡的開挖量與開挖邊坡高度，減小便道上邊坡防護難度，基于此方案對保通期高邊坡穩定性進行了分析。

　　根據勘察成果提供的巖土體的物理力學參數，由于邊坡碎塊石砂土覆蓋層較厚，故該岸坡碎塊石砂土覆蓋層按均質體巖土進行穩定性評價[6]，依照工程鉆探結果顯示，判定潛在最危險圓弧滑動面存在于覆蓋層內部，從便道左側坡腳剪出至岸坡底部。運用邊坡計算軟件GEO5進行不同工況下最危險滑面穩定性系數計算搜索，搜索到的最危險滑動面結果。根據計算結果，臨時便道保通期最重要的是要保證高邊坡在暴雨工況下的穩定性，因此，除了相應的治水措施外，便道開挖后，對上邊坡設置了噴錨工程，高邊坡噴錨工程施工。

　　4.2.2基于道路恢復的下邊坡防護工程設計

　　此段路基垮下高邊坡主要以坡積碎塊石、砂礫為主，分選性較差，多呈棱角狀，松散狀態，厚約7～28m，坡度約35°，受坡體下滑牽引擾動作用強烈，穩定性差，承載力低，且下游不斷受到雅江長期劇烈沖刷。按照原線重建道路，進行車輛加載后，該坡體最危險滑動面搜索結果。

　　重建道路后道路加載后坡體正常工況下欠穩定狀態，暴雨工況下處于不穩定狀態，地震工況下處于不穩定狀態。因此，道路所處坡體需進行強支擋防護。恢復重建道路需從上至下逐級防護治理[7]。對此，提出兩種方案進行比選。方案一：采取樁基護岸墻+四級錨索肋板墻進行綜合防護。方案一工程布置橫斷面。能夠有效防止河流沖刷全部岸坡，保證道路下側全部岸坡與該段路基長期安全;施工工期相對較短;對道路保通影響較小;施工難度相對較小。但施工費用較高;由于坡體堆積體松散，越靠近河面堆積層越厚，錨索成孔困難，塌孔嚴重，施工存在一定難度[8]。

　　方案二：主要采取抗滑樁+一級錨索肋板墻進行綜合防治。方案二工程布置橫斷面。施工費用相對較低。但圓樁采取沖擊鉆進方式成孔，震動效應對坡體穩定性會造成一定影響，施工過程需加強坡體穩定性監測;由于施工平臺狹小，同時施工抗滑樁與錨索肋板墻難度較大，工期相對較長。方案一各方面存在一定優勢，但2018年災毀規模大，范圍廣，治災資金有限，為了最大限度有效使用資金，最終采取方案二。

　　方案二是基于保護道路岸坡的一部分而不是全部，以此降低工程量，節約造價。設置抗滑樁主要有兩個方面的作用：保護樁體上部坡體的整體穩定性;抗滑樁均進入穩定基巖地層一定深度，盡管樁體外側坡體可能受到流水長期側蝕不斷垮塌，但是樁體上部巖土體穩定性受到抗滑樁的合理保護，穩定性可得到長期保證。

　　4.3道路恢復重建防護工程

　　根據預測的最危險潛在滑面的剩余滑坡推力，對該段高邊坡設計主要采用支擋工程。鑒于預應力錨索技術具有如下優點：雙向受壓結構;小變形;布設靈活，錨索長度和平面位置可通過錨孔反饋的地質資料調整;施工速度快;投資省[9]，故采取預應力錨索作為一種重要的治理措施。

　　4.3.1工程布置

　　(1)路面回填恢復重建：該段線路重建按照原有路線線位進行重建，由于垮塌段兩側標高相差約2.75m，長為160.00m，重建后坡率為2.2%，滿足三級公路路線設計要求。

　　(2)抗滑支擋工程：①路基上邊坡設4.5m高路塹墻，共102.0m;②路基下邊坡一、二級設置錨索肋板墻，一級錨索肋板墻坡率為1∶0.3，高10.0m，設置4排錨索，錨索長30.0m;二級錨索肋板墻坡率為1∶0.3，高5.0m，設置2排錨索，錨索長25.0m。

　　兩級肋板墻之間設平臺，寬3.0～8.0m，平臺采用M10漿砌片石鋪砌;③二級平臺處設置2.0m圓形抗滑樁，長22.0～30.0m，間距4.0m，共30根，抗滑樁上部預留錨索孔，以防后期樁體變形過大，可在頂部設置預應力錨索[10];④由于坡體碎石土較為松散，加之樁板無法設置在較深部位，為防止抗滑樁外側進一步垮塌導致樁體上部懸臂后樁間土體擠出，故在樁間外側間隙位置設置間距為1.0m微型樁，共兩排，呈梅花狀設置。工程布置立面。

　　4.3.2其它措施

　　(1)疏浚河道：對垮塌段對岸河灘與泥石流沖積物進行清理，疏浚河道，減小河流對垮塌段的沖刷力，保證施工期間安全。(2)臨時圍堰：施工期間在河流岸坡設置土工袋碼砌的護岸圍堰，防止河流不斷側蝕可能導致的岸坡失穩事故。(3)監測措施：在道路下邊坡位置設置多處深部位移監測孔，監測工程恢復重建后道路正常運營狀況，確保道路安全[11]。

　　5重建效果評價

　　便道開挖完成后，坡體正常工況下整體處于穩定狀態，局部在暴雨、地震等特殊工況下會發生表層滑塌，便道開挖完成后運營期間加強監測，確保交通運營與下部施工安全[12]。開挖便道。岸坡防護工程施工期間下部坡體正常工況下整體處于穩定狀態，局部在暴雨、地震等特殊工況下會發生表層滑塌，施工期間加強施工監測，確保施工安全。岸坡防護工程施工。施工完成后，未見坡體有明顯變形，支擋結構變形監測結果也未見異常，這說明根據坡體成因機理及穩定性分析結果制定的防治措施是合理可行的，為雅江沿線災害防治工作積累了經驗。

　　6結語

　　通過對國道G318線某段公路災毀恢復重建工程治理，積累了對高山河谷區松散堆積層上災毀垮塌路段工程治理經驗。

　　(1)基于本工程工程特性研究，探索出一套快速有效的災后重建的方法，通過分析滑坡的變形歷史與影響因素，根據災區特點對重建方案進行了選擇，并討論了關鍵技術，結果顯示，該項目目前重建效果非常好，獲得了地方的高度稱贊，該方法在公路災毀恢復重建工程治理中是可行的。

　　(2)本項災毀發生的影響因素為地形地貌、水文地質、巖性特點、突發降雨，坡體滑動前處于基本穩定狀態，經突發高強度降雨作用，坡體處于不穩定狀態發生坍塌。經設置抗滑樁+錨索肋板墻等綜合支擋措施后，坡體在各類工況下均處于穩定狀態，未見坡體有明顯變形;經近一年的監測結果顯示，支擋結構變形監測結果也未見異常，這說明根據滑坡成因機理及穩定性分析結果制定的防治措施是合理可行的，為此類災害防治工作積累了經驗。

　　(3)工程治理設計需保證公路施工保通需求，其需要規避擬建公路并適應區域地形地貌條件不良影響，本次采取對內側邊坡進行開拓的方式，既可以修筑滿足臨時通車需求的便道，又在一定程度上，提升了潛在滑動面的穩定性系數，該思路可為今后類似工程提供參考。

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　　作者：車晶1，段百全2