张 硕，郑 畅

(北京市地质工程勘察院,北京 100048)

0 前言

随着青海省经济建设的不断发展，越来越多的公路也在持续的建设当中，随之而来的就是公路沿线产生地质灾害等问题。青海省省道S101线西宁—久治段公路于2009年全部建成通车，该路段位于青海南部青藏高原山区，穿越地处阿尼玛卿山东部黄河断陷盆地，地形地貌复杂多变、地层岩性不良、地质构造复杂，褶皱和断裂破碎带较为发育，沿线地质灾害频发。该路段是果洛藏族自治州通往省会西宁的唯一通道，滑坡治理工期应尽可能的加快，同时还应确保治理的效果达到技术要求。如何运用成熟的工程技术治理频发的地质灾害，成为需要研究的课题。本文借助青海省道西久公路滑坡治理项目，提出了采用辐射井结合水平井方式治理滑坡的方案，明确了具体的治理方案和要求，为本工程治理提供了相关依据。

1 概述

青海省省道S101线是青海省南部的一条重要省道公路，北起青海省省会西宁市，向南经海南州贵德县、贵南县、同德县等地区连通四川阿坝藏族自治州与国道213线连接。该路线是青海省果洛藏族自治州通往省会西宁的唯一通道，也是青海省通往四川省的重要通道。

滑坡体位于军功镇附近，该滑坡影响路线里程号为K359+200～+650,.为军功大型老滑坡的一部分，该滑坡为切层岩石老滑坡，滑坡主要由第三系渐新统贵德系强风化泥岩及第四系残坡积层构成，滑动方向为NW80o，在空间形态上主要分浅层、深层两层滑动面。前级滑坡长300m，宽550m，滑坡体积约为420万m3；后级滑坡长250m，宽400m，滑坡体积约为220万m3。S101线西久公路总体走向近南北向，路基多以半填半挖的形式通过，穿过滑坡体。滑坡体与公路呈斜交关系（图1）。

2 工程地质水文地质条件

滑坡区上覆为第四系残坡积层、滑坡堆积层及人工填土，下部为第三系渐新统贵德群泥岩和粉砂质泥岩。滑坡堆积层以黄土质粘土为主：黄土状，松散，潮湿，物质成分均一。

残坡积层以块石土为主，紫红色、灰色等，物质成分不均一，稍湿—潮湿。

第三系渐新统贵德群以紫红色、红褐色泥岩、粉砂质泥岩为主，强—微风化，泥质结构，层理、节理较发育，该地层在滑坡范围内广泛分布，为滑坡坡体、滑床的主要组成部分。

图1 西久公路K359+200处军功镇滑坡

图2 渗水隧道及检查井平面布置图

该地区内地下水类型有：松散堆积层孔隙水、第三系风化裂隙水。

孔隙水主要赋存于冲积层、洪积层、残坡积等土体中，含水层以冲积层、洪积层最为丰富。第三系风化裂隙水主要分布在泥岩、泥质砂岩等，岩石固结程度相对较低，成岩性较差，孔隙度较高，裂隙较发育，在其间碎屑岩可形成相对富水层。

3 公路边坡不稳定原因分析

滑坡区属高原丘陵区，海拔高程在3080～3550m之间，地貌单元属高原“V”形沟谷谷坡地貌，构造作用以剥蚀切割为主，黄河河谷以及“V”形沟谷下切侵蚀强烈，沟两侧有多条冲沟横向切割。本地区属黄河水系，地表水及地下水资源丰富，地下水对岩体的作用是滑坡形成的主要原因。由于路基边坡大面积裸露，长期受自然因素的强风化作用，常发生物理力学性质的变化，浸水后湿度增大，强度降低；岩性差的岩体，在水温变化条件下，加剧风化。路基边坡表面在温差作用下形成胀缩循环，经过地表水的不断冲刷及地下水侵入，使岩土表面失稳，极易加剧边坡的病害，最终出现滑坡导致现状路基边坡塌陷。

4 原滑坡治理方案

降排滑坡区域内地下水是治理本滑坡的关键。根据区域地质条件及地下水分布情况以及场地特点，采用施工渗水隧道+渗水孔的方案排出滑坡体中的地下水。根据滑坡体的分布情况及地下水的整体流向，在山体中设计两条钢筋混凝土渗水隧道，以截排滑坡体中的地下水，将地下水引出滑坡体。

为加速地下水汇集入渗水隧道，从地面每间隔50～80m向下垂直设置1个检查井穿透隧洞，在施工中承担出渣、通风、进料的任务,为疏排滑体中各层地下水，在各检查井之间间隔6m从地表向下打渗水孔，穿越隧洞，渗水孔直径130mm,内置Ф60pvc管，孔口1.0m范围内进行封孔处理。

隧道长590m,坡度5%左右，隧洞净宽1.5m，高1.8m，洞身及底板均采用C20钢筋砼浇筑而成，墙后及拱顶设泄水孔，泄水孔后设置反滤层（图2）。

在隧道施工的过程中，出现了以下几点问题：第一，整个隧道长590m，穿越两层滑动面，围岩为强风化泥岩，隧洞采用爆破方式开挖，易坍塌，安全等级低。第二，隧洞围岩破碎，需边开挖边及时做初支、二衬，而隧道尺寸较小，只能允许一辆出土车通行，开挖一定距离后，车辆需倒车行驶出洞口，导致开挖进度缓慢。第三、根据施工顺序，需要先掘进隧道，后期施工渗水孔，导致整个方案实施过程中排水条件很差，滑坡体中的裂隙水不能迅速排出（图3）。

5 辐射井技术治理方案

由于公路是该地区通往西宁的唯一通道，公路滑坡治理的任务刻不容缓，而开挖隧道工期缓慢又成为了治理滑坡的阻碍。辐射井降水技术较渗水隧道方案相比具有以下特点：

图3 隧道开挖掌子面地层状况

（1）施工周期短：根据隧道开挖进度，如果完全采用开挖隧道方式截排地下水，需要工期1年。而采用辐射井方案施工进度会显著提高。

（2）施工安全程度高：辐射井施工需要控制好护壁浇筑质量以及每板护壁搭接质量，并保持井内通风顺畅。而开挖隧道，需要及时的做好破碎围岩的初支和二衬，并做好隧道内通风、照明。两者通过对比，施工30～45m深的辐射井相对于施工590m长的渗水隧道在安全上更为可控。

（3）辐射井排水系统效果明显：辐射井技术可在短时间内汇集滑坡区域地下水，排水周期较单独采用渗水隧道方案更短。

经过方案比选，决定采用辐射井+已开挖的渗水隧道相结合的方案治理滑坡。具体施工方案如下：

在滑坡体中沿地下水流动方向布置9眼集水井，间隔50m，深度30～45m，穿越两层滑动面。每眼集水井内共施工3排水平孔，每排共计8个，通过水平井连接。前期0#、1#、3#检查井已经开挖到底，与集水井之间通过水平井连接，每眼集水井深度不同，地层中的孔隙水、风化裂隙水由高处向低处流动，统一汇集到1号辐射井中，将1号辐射井与已开挖的70m长的渗水隧道通过水平井连接，地下水统一通过渗水隧洞排入河流（图4）。

整个施工过程从辐射井开挖，到最终水平井施工完毕，顺利截排滑坡体中地下水，共3个月时间。每眼辐射井的影响范围为周边20m，每小时可排出10m3地下水，排水量较采用隧道加渗井的方式提高了3倍，排水效果有了显著的提升（图5）。

图4 辐射井技术方案平面布置图

图5 施工完成后的辐射井、水平井集水情况

6 辐射井及水平井施工的重点难点

辐射井采用人工开挖方式施工，井外径4.4m，内径4.0m。护壁厚度0.4m，每节开挖深度一般为1.0m，开挖一节，做好该节护壁，护壁各节纵向钢筋必须焊接连接，禁止简单绑扎。护壁厚度应满足设计要求，并力求均匀，与围岩接触良好。出现易塌、浸水地层时应针对性的采取有效措施进行护壁，如软弱的粘性土或松散的、易跨塌的碎石层中可调节一次护壁，高度为0.5～0.6m。护壁采用双层Ф16@150钢筋网片，内置Ф16mm加劲筋，间隔0.33m一根。开挖坚硬岩石，采用爆破法施工（图6）。

图6 辐射井、水平井结构大样图

集水井施工完毕后，需要在侧壁施工水平井，由于地层复杂，岩层松散破碎，并且本工程中水平井长度均在30m以上，施钻过程中上侧孔壁破碎岩块在重力作用下受震动和钻具碰撞，势必坍塌，若不采取措施，就会造成卡钻事故，影响进度。水平孔钻成后，如没有套管保护，在下PVC排水管的过程中仍然会坍塌掉块，排水管下不到底造成事故，甚至使钻孔报废。因此，根据施工具体情况，采取套管跟进技术，确保钻孔顺利进行。

为此，我们采用先进的大功率MD-80型双管同步液压水平钻机打水平孔。该钻机是针对破碎松散地层，引进国外先进技术而研制成功的新型国产专用钻机。采用高频轻型潜孔锤冲击、套管同步跟进钻进成孔，可保证钻孔顺直、水平孔成孔质量和成孔速度。钻孔采用高风压冲击和旋转相结合方式成孔，采用干钻方式，以冲击为主，较软地层用牙轮钻头旋转钻进，高压风出渣。因为水平孔孔径大，上述钻机钻进效率高，单位时间内孔内锤击和切削出的岩渣多，只有将孔底岩渣及时排出，才能保证钻进速度，避免岩渣滞留孔内，致使扭矩增大，甚至包钻，造成事故，影响施工进度。施工水平孔时配备阿特拉斯836型空压机，输送压力为13.8kPa，风量为25m3/min，保证给予水平井足够大的动力支持。

7 辐射井技术效果评价

经过治理后的西久公路K359+200处滑坡得到了有效的控制，本次治理工程已于2013年9月通过青海省公路建设管理局的验收，公路恢复了通车，路基路面状况良好。

实践证明，在本工程中，采用辐射井技术很有效的对滑坡体中的地下水进行了控制，施工技术安全可控，并且节约了工期，同时也确保了滑坡体的安全、减少了公路存在的隐患。

8 结语

青海省省道西久公路第四期滑坡治理工程K359+200处军功镇滑坡，应用辐射井及水平井施工工艺治理后，大量山体中的孔隙水、裂隙水通过辐射井排入河流，滑坡治理取得了很好的效果。做好本工程边坡防护治理工作，应灵活采用防护型式，要从时间、经济、环保等多角度出发，与边坡防护治理工程合理配置，运用更好的边坡防护新技术、新工艺、新方法，取得新成果。.

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