摘要:近年来，随着铁路、公路的不断扩建、增建和城市旅游开发等建设，在某种程度上破坏了原生地质、地貌，尤其是乱伐森林、乱开采地下矿产资源，导致水土大量流失，地质灾害频繁发生，泥石流、高边坡滑坡事件屡见不鲜。为遏止此类现象的发生，开展地质高边坡滑坡治理工作，就显得尤为迫切和重要，笔者拟就地质高边坡滑坡(灾害)治理施工及其安全管理作一简述。
精心勘测,合理布局,高速公路、铁路、城市、旅游开发的工程建设和施工设计是按照国家（当地政府）审批的统一规范进行的。为了避免地质灾害和浪费土地，高速公路、铁路、城市、旅游开发的选择和定向，都要以达到全新发展效果为目的。在实施各项内容的开发建设中，一些基础性开发容易产生新的高边坡滑坡和泥石流。 第一，在地质灾害治理工作中，应首先做好施工前期的准备工作，由领导、专业技术骨干组成前勘小分队，前往易于发生地质灾害、高边坡滑坡治理区域范围进行实地踏勘，获取施工进场的第一手资料，根据滑坡的地形地貌，拟定出进场后施工的可行性方案。 第二，做好施工前期的安全教育工作。根据高边坡滑坡治理的难度和存在的安全问题，拟订《生产安全事故应急预案》，在施工场地张贴公告。与此同时，还要对进场施工的所有从业人员进行岗位安全技术交底，说明危险程度和具体防范(护)要求。 第三，做好后勤保障工作。严格执行建设部颁布的《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）的要求，建立健全“临时用电设计”，在现场勘察用电内容中的计划需用设备与该项目工程施工组织设计中的设备数量(容量)必须相匹配，提高用电效率，确保施工现场用电质量与用电安全。 因地制宜 防止坍塌 高边坡滑坡是地质、地貌受到严重破坏，原生地质、地貌结构产生变化，新鲜土壤裸露后造成整个山体滑坡或坡面岩块脱落的现象。实施地质高边坡滑坡的治理，是消除高边坡滑坡危害、动态治理的最佳途径。为避免施工从业人员在治理过程中发生事故，在施工过程中应采取以下具体措施。 （1）进入高边坡滑坡治理前，首先应在被治理的山顶设计开挖一个宽12m的呈“∩”字型的沟，作为坡顶排水系统（注:可以是明沟，也可以是暗沟），使自然降雨不渗透到整治区域内，防止雨水通过滑坡间隙的渗透导致危岩和风化带的再次坍塌。 （2）高边坡滑坡治理，属高处作业，一般的高边坡滑坡治理项目，少则高15m，多则高几十米甚至几百米，坡面大都在65°～75°，施工难度大、工期短、技术要求高。为了减少从业人员在高架施工过程中动作重复，在锚杆、锚钉和加固作业期间，钻探设备方面建议使用反巡回潜孔锤“全孔钻进、不取岩心”工艺，既可以保证对孔进度，又可以保证中孔质量，达到事半功倍的效果，减少施工从业人员在高架作业重复搬运各种钻具而导致的危险。 （3）监控手段要实行科技与传统相结合的办法。在对高边坡滑坡治理期间，可利用现代安全报警传感器对施工治理区域实施24h监控和测试，做到预警在前，掌握高边坡滑坡体的运动规律，从而采取有效监控；同时，也可以采取传统的监测手段进行监控，及时有效地掌握高边坡滑坡体的静动变化。具体做法是，利用废旧玻璃、麻线等易于断裂的物品（注:旧玻璃和麻线可根据裂隙的间距定长短），将其搁放在岩体断面口之间，用水泥将两端粘接固定，作为静态观察。当玻璃、麻线出现断裂或脱落，则说明正在治理中的山体滑坡仍在运动之中；反之，危岩体处于静态之中。由此，可有效确定施工人员是否处于安全作业区域内。
保证安措费的投入 加强领导和保证资金投入，是地质高边坡滑坡治理安全施工的重要前提和条件。各级领导应依法落实施工项目与安措资金的比配，确保安措资金的投入。有计划、定专款、按比例，逐项落实。严格按照工程货币总量3‰～5‰的比例安排使用安措费资金，保证资金及时到位。对施工从业人员所需防护用品要具体落实到个人，做到“安全防护保障有力、防护产品合格优良”。地质高边坡滑坡治理是一项危险的高处作业，除依法为施工从业人员进行意外和工伤保险外，务必配置相应的防护用品和必须的安全设备，例如锚固卷扬机、钢绳、缆绳、管架、扣件、大小滑轮盘、防尘过滤面罩、安全网、安全带、安全帽、防滑鞋、手套、防尘镜、各类安全标志牌，以及交叉立体施工作业所需的隔离木板和跳板等。还要随时收听、收看当地的天气预报，禁止在雷电和大风、大雨天气进行高架作业。雷阵雨后，务必先检查、后施工。 高架敷设科学化 设备移位规范化 地质高边坡滑坡治理工程中的基础工作就是管架敷设，然而管架敷设的好坏直接影响到施工从业人员的人身安全。因此，必须严格执行建设部颁布的《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJI30-2001)的规定。 （1）高边坡管架敷设，务必实施“满堂架”，必须由持有钢管架上岗证的从业人员进行敷设，横竖宽窄、支撑、方向绳、避雷设施等各环节都要规范实施，保证管架敷设质量的牢固性、可靠性、稳定性、安全性。 （2）保证钢管质量，拒绝假冒伪劣产品。地质高边坡滑坡治理的管架具有特殊性，它不仅要负载施工从业人员，而且还要负载钻探设备和机械附属配件的重量。所以，在购买（租赁）钢管、扣件时要认准钢管、扣件的有效期限、厂名、产品质量合格证、新旧程度、有无破损等质量问题，实行钢管、扣件（购买）租赁验收责任制，保证钢管、扣件的质量。 （3）架设好每一根管，敷设好每一块板，是施工从业人员安全的保障。地质高边坡滑坡治理过程中，多数为立体交叉作业施工，所以，在搭架跳板和施工平台时，务必做到管扣要牢，平台要宽，跳板有边就要有栏，有路就有安全通道。铺板必须要实，切忌虚实不一，有效圈定出危险区域和安全通道，管架上下不留隐患。 （4）设备移位务必规范化。地质高边坡滑坡治理中全部所需要的设备都搁放于高架平台上，为了尽量减少高架的载重负荷和人为的施重，要求做到管架上所有钻探设备操作务必规范，移动设备务必坚持分零移动标准化、运输设备程序化，切忌钻机冒险自掉移动和蛮干拖拉各类钻探附件设备。 严格执行操作规范和技术指标 地质高边坡滑坡治理施工涉及各类规范较广，如钢管、扣件质量、管架敷设规范；建筑施工规范；钻机、钻探操作规范；空压机操作规范；电缆、电线敷设、配电输出输入规范；焊工操作规范；塔吊施工规范；高处作业规范以及灌浆、混凝土搅拌的各类国家及行业标准参数等，都要严格执行，把好安全生产环节关，营造“安全重于效益、质量重于数量”的安全管理氛围。要树立实事求是的思想，在履行和签订地质高边坡滑坡施工合同时，务必做到安全生产实施和工程质量及工作数量的正确评估，避免签约后给施工从业人员带来心理压力，留有宽松的余地，抓好安全管理与安全生产各个环节，切忌签工程时间和工作数量与安全管理相悖的供需矛盾的合同，如出现时间紧、工期短、任务重、技术要求高、无安全措施费等与实际工作脱节等问题，从源头上消除安全隐患。要切实加强地质高边坡滑坡治理安全工作，定岗、定员和落实制度。有效地发挥各类技术人员的管理能力和聪明才智，强化由静态管理变动态管理。只有通过人 科技改造 岗位制度 督促检查 隐患整改 宣传教育等综合手段，才能有效遏制在地质高边坡滑坡治理施工中各类事故的发生，把事故隐患消除在萌芽状态。
参考文献:<中国滑坡防治> 王恭先 2008-8-6
边坡整治的目的：
为了改善边坡的稳定性，以减少滑坡发生的可能。
意义：
随着科学技术的突飞猛进，人类获得了巨大的开发和利用大自然的能力。人类在赖以生存的家园上大兴土木，开山辟地，筑路架桥，修房建厂。这些工程为人类提供了必要的生存的条件，但同时也破坏了大自然原有的生态平衡。公路、铁路、水利、电力、矿山等工程建设过程中经常要大量挖方、填方，形成了大量的裸露边坡。裸露边坡会带来一系列环境问题，如水土流失、滑坡、泥石流、局部小气候的恶化及生物链的破坏等。这些工程所形成的边坡靠自然界自身的力量恢复生态平衡往往需要较长时间。采取工程措施，对边坡进行科学治理和人工绿化可减少生态灾害，使我们人类能够保护自己生存环境，所以做到科学的边坡治理、边坡防护是可持续发展所要求的。
高速公路设计中降低工程造价的探讨
摘 要:分析了山西省高速公路工程造价偏高的原因,指出公路勘察设计是公路建设过程中的重要环节,对于公路建设
质量和工程投资起控制作用,从设计角度探讨了高速公路降低工程造价的措施,从而解决建设资金不足的问题。
关键词:高速公路,设计,工程造价,原因
近年来,随着国家高速公路网的全面实施,高速公路已全面
向山岭重丘区延伸,高速公路平均每千米造价超过了6 000万元,
建设资金不足的问题在山岭重丘区的山西尤为突出。
山西省高速公路工程造价偏高既存在客观原因,也有主观原因。
客观原因主要有:
1)山西省大部分为山岭重丘区,沟壑错综复杂,桥梁、隧道数
量多;
2)煤矿采空区多,处理费用偏高;
3)地方路网完善,互通立交、跨线桥数量多;
4)高速公路征用耕地数量多,征地费用偏高;
5)地方材料资源缺乏,砂、石材料单价偏高。
主观原因主要有:
1)为了项目尽早开工,没有给设计部门合理的设计周期,甚
至边设计边施工,造成勘测和设计深度不足,变更地方较多;
2)地方规划变化较快,设计变更多,使工程量不断增加;
3)招标文件不规范,工程量清单内容不全面以及合同条款不
严密,管理上出现漏洞;
4)设计人员存在保质量轻造价的思想。
客观原因是由自然条件所决定的,基本上是不可避免的,而
主观原因可以通过人的努力,采取有效的措施加以克服或减少。
公路勘察设计是公路建设过程中的重要环节,是工程的灵魂,对
于公路建设质量、工程投资起控制作用。如何控制高速公路工程
造价,合理利用好每一分钱,就要从设计做起。
设计中降低工程造价的主要措施如下:
1)路线:改变落后的设计理念,深刻理解规范的内涵,灵活运
用技术指标,加深路线方案的比选深度。在满足公路功能,保持
既有路网完整,群众出行方便的情况下,合理降低路基填土高度,
减少借方和占地。控制好标高,达到路基土石方填挖平衡,总量
最少,是山区公路设计的要点,山区公路的设计关键还在于平纵
指标取值及均衡性。灵活运用技术指标是设计的出发点,是保护
环境、节约投资的基础。在20世纪80年代~90年代中期,高速
公路建设主要集中在平原区。这一时期,公路勘察设计指导思想
主要以“快速、安全、经济”为原则,强调线形舒展,平纵组合协调
合理,行车舒适,视觉效果良好。片面强调采用高标准、高指标,
使得建成的高速公路路基普遍偏高,不仅过多占用了宝贵的土地
资源,景观效果也不理想。21世纪初,平原区公路建设提出了尽
量降低路基高度的低路堤设计原则,同期山区也开始大量修建高
速公路,面对山区独特复杂的自然条件,设计人员仍采用了平原
区设计思想,强调较高的技术标准,出现了大量的高填深挖路基,
不仅破坏了区域的自然环境,影响公路景观,而且诱发了大量地
质灾害,直接影响道路的正常运营,同时增加了工程造价。
2)路基:路基设计应作为总体设计的主要及重点组成部分,
主动参与总体设计,从源头控制影响造价的主要因素。尽可能降
低平原微丘区的路堤高度,合理确定山岭重丘区的高填深挖路
基;路基断面形式应适应地形特点,整体式路基适应平原区;山岭
区的分离式路基可最大利用路线走廊内的空间资源,应提倡在山
区路线设计时对每个方向进行单独的线形设计,或分离、错布车
道;边坡设计应在边坡自身稳定的原则下进行,并应注重动态设
计、信息化施工;边沟等根据排水需要设计尺寸,根据安全冲刷及
美观要求设置防护类型;绿化防护是利用植草后的防冲刷功能,
追求视觉效果的防护形式,土质边坡应提倡植物防护或不防护,
对稳定的岩石边坡可采用自然裸露开挖形式;软土地基处理应从
考虑软土地基对公路路基的危害程度出发,在沉降允许范围内,
尽量利用时间来达到处理要求,少做或不做地下工程,并应注重
沉降、稳定的观察工作,加强软基处理的动态设计、信息化施工;
滑坡防治必须明确滑坡的可知性和可治性,为路线避绕或治理滑
坡作出决策。
3)桥梁:桥梁作为跨越江、河、湖泊、海峡及沟谷的构造物,对
保障路网畅通起着不可替代的作用,它是路网建设中的关键节
点。桥梁造价远远高于路基工程,特别是高速公路向山区发展
后,出现大量的桥涵构造物,有效控制投资规模,显得十分迫切。
特大、大桥的桥位是路线布设的重要控制点,桥位布设不宜过分
强调“桥位选择应服从于路线”的原则,尽量避免出现大量高墩、
大跨及弯坡斜桥,以减小桥梁工程规模及技术难度。桥型方案选择
要坚持“安全、适用、经济、美观、便于施工及养护”的设计原则,应
进行多方案比选。结构设计采用的计算方法要可靠,尺寸选择要
合理,钢筋直径的选择及间距布置要充分满足结构受力的要求。
重视施工方案的设计及桥梁方案与施工方案的结合,避免因施工
方案选择不合理造成施工费用增加。
4)隧道:公路隧道有别于地面工程,受地形地质条件影响大,
隧道设计应把握好各阶段地质勘察重点与工作深度,趋利避害,
准确划分围岩类别,并把地质超前预报与围岩监控量测作为一道
工序纳入设计文件中。结合地形、地质条件、洞外接线及构造物
布置情况,遵循“早进晚出”的原则,合理选择洞口位置,洞门设计
应安全、简洁、实用、少刷坡、少破坏洞口自然环境。隧道衬砌横
断面与结构形式应合理、有效适应建设条件,满足耐久性要求,一
般采用复合式衬砌结构,并采取必要的辅助施工措施,尽可能采
用标准化预设计。隧道内排水设计应从方案设计、材料选择、施
工与维修等方面统筹考虑、因地制宜、综合治理,注重可维护性,
当可能造成水土资源流失,或造成地面结构损坏时,应采取“以堵
为主,限量排放”的措施。隧道内机电设计应结合实际交通情况
进行分析,机电设施应规模适中,注意安全与节能,一次规划,分
期实施,逐步完善。
5)互通式立交:互通式立交属大型构造物,建设费用在总造
价中占相当的比例,特别是枢纽互通所占的比重更大,设计中节
省投资的意义很大。互通设计中应重视路网调查,掌握路网规
划,避免由于路网规划发生变化,导致互通立交方案不合理。设
计中应重视路线方案与互通方案的综合比选,处理好主线、匝道、
被交路相互间的交叉关系。尽可能采用规模小、造价低的“瘦身”
互通立交方案,尤其是在山区,地质条件复杂,不同位置设置造价
相差很大,因此应加强互通方案比选。在满足通行能力的情况下,
匝道设计速度应根据交通量确定,不宜太高,以减小匝道规模。
参考文献:
[1] 交通部公路司.降低造价公路设计指南[M].北京:人民交
通出版社,2005.
[2] 交通部公路司.新理念公路设计指南[M].北京:人民交通
出版社,2005.
[3] 陈根生.工程项目设计的投资控制[J].山西建筑,2007,33
(10):277-278.
摘 要:根据国电大武口电厂灰场公路滑坡的地质勘探报告,分析了高边坡滑坡形成的原因,并对滑坡的稳定性进行了
计算,提出了以预应力锚索为主,辅以注浆、排水的边坡治理方案,并对防护参数进行了设计。
关键词:高边坡,滑坡,预应力锚索,注浆
中图分类号:U417文献标识码:A
本滑坡位于大武口电厂灰场公路K3+060~K3+360段,地
处贺兰山腹地。平面形态呈椭圆形,长轴方向与线路平行,长约
300 m,短轴长150 m,面积约为45 000 m2,总方量达50×104m3,
为大型滑坡,于建成1年后发生蠕滑迹象,前缘已形成滑坡舌,目
前为尚处于临界稳定状态的古滑动体。
1 高边坡滑坡成因分析
1.1 滑坡弱面分析
该滑坡体上部为第四系残坡积砂性土,厚度0.5 m~1.5 m;
下部为白垩统馆头组全、强、弱风化泥质粉砂岩,埋深4.2 m~
23.8 m;局部见强、弱风化安山玄武岩,埋深3.3 m~12.5 m。滑
坡区节理裂隙极发育,且节理裂隙的倾角较陡,倾向与边坡坡向
大致相近,各钻孔中均见胶结性差,断层泥发育的断裂构造破碎
带,而陡倾角节理裂隙往往成为地表水体下渗的通道,在雨季时,
断裂构造破碎带底部较完整的基岩成为相对隔水层,从而导致上
覆土层滑动。
1.2 地表水的影响
滑坡区范围属季风型气候,夏季雨水多,瞬时雨量大,山地汇
水大,而滑坡体范围内几乎无植被,地表水的渗入使土体快速增
重,软化了滑移构造破碎带,而地下水在滑动带上的渗流作用,使
滑动面的抗滑力明显下降,从而诱发滑坡的产生。
1.3 人工开挖扰动影响
在山坡坡脚(滑坡体前缘),由于人类建房等的开挖,形成人
工边坡,坡高一般在3 m~5 m,局部达8 m~10 m,且坡角多大于
70°,使前缘坡脚处于临空状态,山体平衡遭到人为破坏,易诱发
山体产生局部滑移。
1.4 滑坡稳定性计算分析
滑坡体重度值采用土岩平均重度22 kN/m3,滑动带的粘聚
力C和内摩擦角�根据现场测定而得,综合分析取C=19 kPa,
�=12°。选择主滑剖面为计算对象,滑动面按折线型计算滑坡推
力。根据规范,该滑坡体受灾对象为一级,破坏后果很严重,安全
等级为一级,则选定滑坡安全系数Ks=1.35。
计算结果表明,本滑坡剩余下滑力大,滑坡处于不稳定状态,
因此必须进行治理,才能确保滑坡的稳定性。
2 滑坡加固方案设计
根据滑坡特征,经计算分析,采取以预应力锚索为主,辅以排
水和注浆的综合治理措施。
2.1 预应力锚索加固
2.1.1 机理
预应力锚索是一种埋入岩土内的受拉杆,其拉力传递给稳定
地层,杆体张拉后不仅能提供一定的抗滑力,而且对滑体产生一
个正压力,能明显提高潜在滑移面或岩石软弱结构面的抗剪强
度。由于预应力锚固技术能够尽可能少地扰动被锚固的土体或
岩体,并且是一种高效经济的加固技术,因此在边坡治理工程中
得到了广泛的应用[1-3]。
2.1.2 参数设计
开挖状态下,根据《理正岩土计算程序(3.2版)》采用Bishop
法按折线滑动分别计算各级边坡施加约束荷载前后的稳定系数,
施工荷载按垂直荷载计,取值为30 kN/m。
计算结果表明,除公路右侧第一级边坡开挖时无需施加约束
荷载,可满足公路正常使用要求外,其余各级边坡开挖,都需要施
加一定的约束。根据计算结果,设计采用拉力集中型预应力锚
索,倾角25°,锚索工程参数见表1。边坡平台宽度为2 m,在公路
左侧第一级、公路右侧第一级台阶,局部采用设计拉力120 kN,长
度8 m的系统锚杆,倾角15°;在各级边坡中,为了防止雨水的直
接冲刷,采用三维植被网进行坡面防护。
表1 锚索工程参数表
滑坡体边坡级数杆体材料单根锚索拉力设计值kN单根锚索拉力锁定值kN锚索横向间距m锚索纵向间距m
公路
左侧第一级第一排8×7Ф5 1 000 1 000 2.0 4.0第二排8×7Ф5 1 000 1 000 2.0 4.0
公路
右侧
第二级
第三级
第一排10×7Ф5 1 400 1 400 2.0 2.5
第二排10×7Ф5 1 400 1 400 2.0 2.5
第三排10×7Ф5 1 400 1 400 2.0 2.5
第一排10×7Ф5 1 200 1 200 2.0 2.5
第二排10×7Ф5 1 200 1 200 2.0 2.5
第三排10×7Ф5 1 200 1 200 2.0 2.5
2.2 注浆加固滑动带
2.2.1 机理
注浆加固法就是在一定的压力下,将固结浆液注入需加固的
岩土层中,浆液在岩土层中渗透、扩散和充填,经过一定时间后,
浆液凝结固化,把松散或具有大量裂隙的岩土胶结成具有一定强
度和抗渗能力的整体。理论和实践表明,采用压力灌浆加固方法
进行软弱破裂带的处理,可以改善软弱破裂带的力学性能,大幅
度提高其抗剪强度[4-5]。
2.2.2 参数设计
为提高局部滑动带的抗剪强度和滑坡治理后的整体稳定性,
要求对控制滑面在内长约100 m公路右侧边坡的滑动带进行注
浆处理。根据计算结果,设计注浆孔径为130 mm,注浆孔应伸入
滑动带,倾角20°,水平间距8 m,注浆管采用内径为10 mm的镀锌
钢管,在孔口要备有封堵装置,注浆用425号的普通硅酸盐水泥
