堆填土滑坡病害特征及处治

一、堆填土滑坡发生机理

1、填方体下伏软弱地层没有有效处理，造成下伏软弱地层在上覆填土的重力作用下发生变形发生堆填土滑坡。

2、填方体位于较陡的自然斜坡，堆填土依附于下伏自然斜坡发生滑坡。

3、堆填土前缘河流冲刷，造成堆填土发生牵引式滑坡。

4、堆填土后部地表汇水渗入，形成堆填土滑坡。

5、堆填土工程造成下伏地层地下水位上升，浸润堆填土诱发滑坡。

6、支挡工程抗力不满足堆填土的稳定性要求，造成堆填土滑坡发生。

7、选址失误，堆填土工程设置于老滑坡等不良地质体造成老滑坡复活。

8、施工质量欠佳，压实度不满足填方体稳定性要求，造成滑坡发生。

9、填筑坡度偏陡，不能满足填方体稳定坡率要求造成滑坡发生。

二、堆填土滑坡的处治

堆填土是人类由于各种社会或经济因素堆填而成，该类滑坡防治方案的确定中往往人为因素有着较大的比重，且滑坡的处治费用往往远高于最初的堆填工程造价。处治方案的确定应考虑道路正常保通、社会影响、工程造价、施工工期等综合因素。

三、案例

某高速公路K81+014～K81+128段陡坡高填路堤，地表为厚5~11.3m的软弱地基，下伏强～中风化砂泥岩，填方边坡高20～30m。原设计采用18～26m长的路堤桩板墙支挡，桩截面2×3m@5m，抗滑桩露出地面10~15m，桩后路堤填高8m。

路堤填筑基本与桩顶平齐时，由于抗滑桩的有效锚固长度偏短导致桩体出现大面积外倾。桩顶最大水平位移1.523m，对高速公路的正常通车工期造成了巨大的影响。

图1路堤外侧桩体外倾        

    图2  桩板墙前水塘

滑坡处治时，技术人员计算后得到坡体的下滑力为2530KN/m，并依此确定了如下四个处治理方案：

1、反压方案：在桩板墙以外26.0m的范围内对软弱地基采用碎石桩处治后，设置18.0m高的反压工程提高坡体稳定性，工程造价约为600万元。

图3  路堤滑坡反压方案

点评：碎石桩处治软弱地基产生的触变效应，必然影响现桩体的稳定，从而可能加速路堤的变形，工程存在安全隐患。且反压体范围内的多户民居需进行二次搬迁，故方案不可取。

2、新增抗滑桩方案：在现桩板墙前部增设2.5×3.3m@5.0m，长37.0m的锚索抗滑桩进行支挡。桩体露出地面20.0m，桩后设置8.0m高反压路堤，每根桩体上设置一孔锚索，工程造价约为1200万元。

图4  新增抗滑桩方案

点评： 新增抗滑桩工程造价高，施工周期较长，不利于工期。且桩坑开挖极影响现桩体的稳定，工程存在安全隐患，故方案不可取。

3、半边坡桥方案：对现抗滑桩进行废弃，清除右侧路基填方，路中线处设置11.0m高的衡重式挡墙，外侧设置“路改桥”工程，造价约为1000万元。

 图5  半边路改桥方案

点评：半边路改桥方案工程造价高，路中挡墙与桥梁施工存在工序冲突，不利于工期。且原抗滑桩报废将造成不良社会影响，故方案不可取。

4、锚索加固方案：在现抗滑桩上增设一孔锚索，在桩间挂板处及桩后坡面上共增设11排长锚索工程加固，工程造价约为550万元。

图6 锚索加固方案

点评：锚索处治工程造价较低，施工速度快，且下伏基岩埋藏较浅，非常有利于锚索的锚固力。加之现有桩板墙工程结构完整性较好，有利于作为锚索的反力结构进行设置。进行适当优化后可作为滑坡防治方案。

由此，对原设计计算的欠合理下滑力进行定性与定量分析后，下滑力由2530KN/m调整为1190KN/m。基于此，笔者建议在每个桩间挂板布置两条纵梁作为锚索反力结构，每条梁上布置5孔，锚固段进入中风化基岩，拉力为1000KN的预应力锚索进行下滑力平衡。工程造价约为350万元。

图7 最终采用的锚索处治方案

该方案最终被采纳后实施，11年来工程效果良好，从而证明该方案是安全的，经济的，工期可控的，社会影响也是最小的工程处治方案。