多雨高危滑坡区桥梁施工技术研究

许金鑫

摘要：为了预防降雨和高风险地区的滑坡灾害，桥梁施工应全面分析滑坡灾害的原因，并采取有针对性的措施，确保施工顺利进行。本文以特大桥梁工程施工为实例，阐述了多雨高危滑坡区桥梁施工关键技术要点，可为类似工程提供参考。

关键词：高风险区；滑坡灾害；桥梁施工；技术要点

1 工程概况

耒水河特大桥工程位于我国南方，对于改善区域公路网结构，改善区域经济联系和该地区东西方向运输能力具有重要意义，呈东西走向，路线走廊带主要处于湘南丘陵地貌单元内，整体地势线路中间高，两侧低，地形起伏较小，一般标高 90~150m，最大标高 320m，最小标高 60m。该项目标段的地貌类型主要为丘岭山区、微丘岗岭、河流侵蚀堆积地貌三种类型，同时中间夹丘间谷地地形地貌。该地区属于中国中部亚热带季风湿润气候带，雨水充沛。多年平均年降雨量为1382.6毫米，但分布不均，4-6月为雨季，年平均降雨量543.0毫米，占全年降雨量的40%。地表水体体系复杂，多作为饮用水水源地或农业灌溉用水。

路线所经大部分地段覆盖层、风化层厚度均较大，局部路段基岩出露较好。上层主要由季冲积层和残坡组成，相对较厚，冲积层主要分布在山区峡谷、河谷和阶地中；残坡积层主要分布于斜坡坡麓地段，分布厚度变化较大，下伏基岩主要有砂岩、灰岩、煤层、等地层。根据地质调绘发现2处滑坡体，其中位于K73+900右33m处的滑坡体对拟建控制性桥梁稳定有一定影响。

2 滑坡对桥梁建设的危害

滑坡地质灾害具有突发性、破坏性和危害性的特点，一旦发生不仅对人类的生命财产安全造成威胁，还会给环境带来不可逆转的影响就可能造成不可挽回的后果。滑坡对桥梁建设的危害主要体现在以下几个方面：

（1）桥梁结构安全威胁

滑坡可能导致桥梁基础不稳定，造成桥梁结构的损坏或倒塌。滑坡发生时，可能会引起桥梁所在地的地壳移动，导致桥梁发生位移、变形，甚至断裂，这对桥梁的安全构成了直接威胁。

（2）维护成本增加

滑坡发生后，桥梁可能需要额外的维修和加固工作，这会增加桥梁的维护成本。例如，为了防止滑坡对桥梁造成进一步的损害，可能需要进行地基加固、增设支撑结构等措施。

（3）交通中断

滑坡可能导致桥梁部分或完全损坏，从而影响正常的交通流动。在某些情况下，滑坡可能完全切断道路，导致交通中断，影响救援工作和经济活动。

（4）环境影响

滑坡还可能对桥梁周围的环境造成影响，如改变水流方向、破坏植被等，这些环境变化可能进一步加剧桥梁的损坏风险。

（5）人员安全风险

滑坡发生时，桥梁上的人员和附近的居民可能面临安全风险。滑坡可能引起桥梁坍塌，造成人员伤亡或失踪。

3 滑坡现状

耒水河特大桥跨越基本南北走向的耒水河，滑坡位于小里程段（东岸）右侧，外貌见图1。

图1 耒水河特大桥及右侧大滑坡地理位置

东岸斜坡自然坡度 40°～50°，地形总体呈上陡下缓，滑坡体沿耒水河横宽约 400m，垂直耒水河纵长约 120m，滑动方向基本垂直于耒水河，于线路方向基本平行，由耒水河特大桥SQZK-3、SQZK-4、SQZK-5 钻探揭露可知：滑坡体地层主要为坡积成因的粉质黏土、其余大部分为全风化砾岩及少量强风化砾岩，东岸的 SQZK-3、SQZK-4、SQZK-5 钻孔终孔深度基本深入河床以下 8m～10m，钻孔未揭露中风化岩，预估该滑坡体总方量超过 150 万方，滑坡剪出口位于耒水河河岸，滑坡体最高后缘距离耒水河河面高差 35m 左右，滑坡后缘下错3m～5m，滑坡两侧周界全部形成。垂直耒水河纵长约 120m，滑动方向基本垂直于耒水河，于线路方向基本平行，由耒水河特大桥 SQZK-3、SQZK-4、SQZK-5 钻探揭露可知：滑坡体地层主要为坡积成因的粉质黏土、其余大部分为全风化砾岩及少量强风化砾岩，东岸的 SQZK-3、SQZK-4、SQZK-5 钻孔终孔深度基本深入河床以下 8m～10m，钻孔未揭露中风化岩，预估该滑坡体总方量超过 150 万方，滑坡剪出口位于耒水河河岸，滑坡体最高后缘距离耒水河河面高差 35m 左右，滑坡后缘下错3m～5m，滑坡两侧周界全部形成。

图2 滑坡外貌呈条块状

滑坡外貌明显，滑坡平面起伏较大，呈条带块状分布，见图2。

滑坡与耒水河特大桥之间相隔一 U 字型自然沟，沟宽 15m～20m，沟深 20m 左右，逐渐变为自然坡，沟内植被茂密，树木丛生，沟底与耒水河河面高差 2m～3m，U字型自然沟南侧为一小山脊，耒水河桥台位于该山脊上，根据桥台 SQZK-3 钻孔揭露，终孔孔深为 55m，全孔均为全风化砾岩，岩性见图3、图4。

     

图3 SQZK-3 钻孔岩芯照片              图4 SQZK-4 钻孔岩芯照片

根据调查可知，几十年前耒水河东岸存在通村道路，目前该道路已被耒水河冲刷毁坏，荡然无存，依次判断耒水河对于东岸砾岩反复冲切破坏力量大速度快。

4滑坡成因及变形原因分析

（1）地质基础

耒水河特大桥附近几公里主要分布两种岩性，耒水河特大桥向南分布灰岩地层，岩性较好，耒水河特大桥附近及向北滑坡区范围分布以黏土层和全～强风化砾岩为主，岸坡自然坡度较陡，砾岩抗风化能力差，抗冲刷能力弱，泡水后易崩解，岩性差，为滑坡形成提供物质基础[1]。

（2）河流长期下切冲刷

岸坡前缘耒水河水量大，流速急，耒水河长期冲切淘蚀，前缘大部分坡体被河水冲走，使得自然岸坡稳定性差，滑坡区滑动面常年历经饱水期和枯水期反复作用，使得滑坡稳定性在逐年降低，目前该滑坡综合分析处于不稳定状态。

（3）大气降雨

建设区降雨量丰富，大气降雨下渗进入坡体使之饱水，一则增加滑坡体重度，二则软化滑带物质，使得滑坡体稳定性进一步降低[2]。

5滑坡处理及耒水河特大桥桥墩修建建议

滑坡距离耒水河特大桥约 15m～20m，之间为一U型沟相隔，该滑坡为一自然滑坡，耒水河特大桥修建与该滑坡不会发生直接关系，一旦滑坡产生滑动不会对耒水河特大桥直接影响，目前可对滑坡及U型沟设置地表监测点，一旦该滑坡产生较大滑动后影响到U型沟时再进行监测，根据监测结果确定是否实施工程措施。

根据钻探揭露可知，耒水特大桥桥墩处出露岩性表层为黏土层，下部深入河床以下 8m～10m（40m～50m 深度）均为全风化～强风化的砾岩，未揭露处中风化基岩，鉴于此桥桩设计采用摩擦桩，同时桥墩距离耒水河河岸 20m～30m，河岸出露全风化～强风化的砾岩，因此耒水河冲切淘蚀河岸的速度相当之快，鉴于此，对耒水特大桥桥墩建议如下：

（1）防止耒水河对桥墩前缘河岸的冲切，根据水文地质结果于桥墩前部适当位置，耒水河河岸平坦地建议实施2～3排钢筋砼灌注桩，灌注桩间隔布设，深入河床以下一定长度，灌注桩沿河流方向超出桥墩尺寸一定长度，灌注桩定设置钢筋砼连梁，或者在耒水河河岸适当位置其他河岸防护工程，确保桥墩前缘河岸长期稳定，二者择优选用。

（2）该段坡体自然坡度 40°～50°坡体较陡，同时经耒水河河流长期冲切，坡体自然稳定性比较差，桥墩距离河岸较近，进一步检算桥墩处坡体整体稳定性，如坡体稳定性较低，建议于桥墩外侧设置一排抗滑桩[3-5]，确保该段坡体长期稳定，进而保证桥墩稳定可靠，抗滑桩向滑坡段延长3～4根，在桥墩外侧呈L型布设，防止滑坡滑动带动U型沟变形进而影响到桥墩。

（3）桥墩施工完成后及时建议做好地表排水，杜绝地表水进入桥墩范围坡体内[6-8]。

（4）桥墩前部适当位置，设置深孔仰斜排水孔，排除地下水，杜绝桥墩范围内坡体饱水。

（5）对桥墩段设置一条深孔位移监测断面，一则指导现场施工，预警险情等，二则竣工后可作为长期监测使用，以更好掌握运营期间桥墩段坡体稳定性及变形情况。

6 结语

总之，滑坡是发生在剪切岩石和坡土裂缝表面的地质现象，在山区广泛发生。虽然通常不会在多雨高危滑坡区不会修建桥梁建设，若必须建设，在工作的早期阶段，必须更加重视滑坡的控制，严格执行施工过程中的各项防护措施，有效加强施工管理，确保桥梁施工顺利完成，并将其对环境的负面影响降至最低，并在各类防护措施的支持下，保证边坡安全，避免滑坡灾害的发生。

参考文献

[1]李锋. 公路滑坡综合治理施工技术[J]. 交通世界, 2019(10): 136-138.

[2]孙云龙, 王艳坤, 刘杰, 等. 强降雨与地下水作用下公路施工期滑坡分析与治理[J]. 筑路机械与施工机械化, 2020(7): 50-55.

[3]兰志勇. 采动滑坡变形破坏机制物理模拟试验研究[D]. 成都: 成都理工大学, 2015.

[4]杨龙伟. 高位滑坡远程动力成灾机理及减灾措施研究[D]. 西安: 长安大学, 2021.

[5]彭欢. 山体滑坡监测服务器系统设计与实现[D]. 成都: 西南交通大学, 2020.

[6]李凤敏. 某高速公路滑坡形成原因及稳定性分析[J]. 土工基础, 2022(4): 518-522.

[7]陈明. 滑坡工程地质与水文地质特征研究[J]. 江西建材, 2022(5): 124-125+130.

[8]李建文. 空天地一体化滑坡灾害实时预警平台设计与开发[D]. 北京: 中国地质大学(北京), 2021.