樟木口岸：特大型滑坡治理有術

中國和尼泊爾邊境的喜馬拉雅山中段南麓溝谷坡地上，有一個近年來全國出口貿易額增速最快的一類陸路通商口岸——樟木口岸。早在2012年，樟木口岸的年出口貿易額就達到17.82億元。就是這樣一個西藏自治區重要的對外口岸，幾十年來卻一直受到滑坡災害的困擾，歷經多次勘查和治理，仍未找到解決滑坡問題的根本方案。

應西藏自治區政府邀請，中國科學院成都山地災害與環境研究所（以下簡稱成都山地所）組織了「西藏樟木口岸滑坡勘查評估與綜合治理方案」的研究和示範工程建設。在此過程中，成都山地所研究員、副總工程師，樟木口岸減災項目首席科學家王全才提出了「通透式截水牆樁工程」這一治理特大型滑坡的創新技術。

幾十年沒有解決的問題

樟木滑坡是幾十年來一直危及樟木鎮和國際口岸安全的巨大災情隱患點。西藏自治區政府曾將它描述為「幾十年沒有解決的問題」。在接到「西藏樟木口岸滑坡勘查評估與綜合治理方案」任務後，王全才經過現場勘查發現，多年的治理怪圈就在於之前的方案都將樟木滑坡僅僅視為一種簡單的滑坡。

近年來，除了岩性條件，樟木口岸的快速發展，使崎嶇盤旋的陡峭山路上聚集了眾多貿易運輸和旅遊車輛，給山體的承載帶來巨大壓力，再加上城鎮膨脹生長帶來的無序排水問題，王全才分析稱，這三點共同促使樟木滑坡向惡化方向發展。

「樟木滑坡實質上不是一個獨立滑坡，而是一個多條、多級和多層的複雜滑坡。其母體嚴格講是一個特殊、複雜的大型變形體。該大型變形體隨著局部條件的改變，而孕育出不同規模、性質和方向的小滑坡。」王全才說，正因如此，樟木鎮滑坡目前處於整體穩定或欠穩定、局部不穩定狀態。

要想從根本上解決這個特大型滑坡的問題，需要創新思維與先進技術的融合。

貿易和旅遊兼得 安全與發展並重

在王全才看來，對樟木鎮滑坡的處置絕不能僅僅視作一個普通滑坡來處理，而應作為一個多位一體的系統建設工程來完成。「要徹底解決樟木鎮所面臨的問題，就必須從樟木鎮的安全和發展兩個方面出發。」

這包括，就樟木鎮滑坡本身實施綜合治理，以提高整個樟木鎮的安全度和穩定度；建設貿易新區，以解決貿易和旅遊疊加的雙重壓力。

建設貿易新區引線公路，以螺旋隧道和跨山大橋的方式連接貿易新區、樟木口岸、樟木鎮及318國道；城鎮的隱患處理和補救性規劃解決原遺留問題。

在長期設計方案中，與現在的樟木鎮一溝之隔的另一座山上將建一座現代化國際貿易新區。車輛直接從海拔較低的樟木口岸通過山體內的螺旋隧道浮出地面後，再經直線隧道和一座大跨度橋樑直接到達貿易新區。整個工程體現出「三線理念」，一線是貿易新區和樟木口岸的連接線；二線是貿易新區和樟木鎮的連接線；三線是貿易新區通過後山與318國道直接連接。

這一方案的最大特點是車輛都將在山體中直接行進，而不是在山坡上。「這不僅徹底解決了地災問題，為樟木的快速發展準備了條件，更適應了國際上的生態環境保護要求。」王全才說，其中三線更是徹底避開了三百米崩塌死亡線這一最難工程問題。

2015年4月25日尼泊爾發生8.1級地震，不僅加劇了原來樟木鎮滑坡的危害性，還引發了一系列新滑坡。這些滑坡在以往根本無法治理。但面對恢復重建中必須要通關、不治也得治的現狀，王全才團隊必須提出創新工程設計。

傳統結構拿巨型滑坡沒辦法

滑坡治理工程結構的發展過程經歷了擋牆、抗滑樁和錨固工程三種主要結構形式。

20世紀五六十年代，針對大型滑坡治理，只能依賴抗滑擋牆。其主要作用機理是利用擋牆自身重力在牆底產生的摩擦力抵抗滑坡推力。滑坡越大，推力越大，擋牆截面設計尺寸則越大。據記載，在早期鐵路滑坡支擋結構中出現過100米長、牆頂10米寬的「長城式」擋牆。這種技術工程量浩大，施工困難，效果不甚理想。

20世紀70年代，針對更大規模的滑坡，抗滑樁被提出。早期多為鑽孔灌注樁，樁徑不超過1.5米，深度20～30米。七十年代後期，採用人工挖孔樁，直徑可達1.5米～3米。

20世紀80年代，錨固工程開始出現。其利用深層穩定地層中的力通過錨固以平衡滑坡推力。推力越大，樁截面設計則越大、錨固段越長。

這項技術具有開挖擾動少、機械化施工、形式多樣等特點，常與其他工程聯合使用，如錨索抗滑樁和錨索框架，應用廣泛。

「這三種工程結構形式分別在不同歷史時期在國民經濟發展上發揮了重要作用。但隨著山區進一步發展，面對特大型、巨型滑坡，這三種工程結構形式已力不從心。」王全才意識到，相對於特大型坡體災害風險的提高，傳統的治理工程要麼作用甚微，要麼根本達不到治理目的，即使投資巨大，災害風險依然存在。

世紀性創新結構

針對特大型、巨型滑坡根治問題，治水很關鍵，除了上述三種工程結構形式外，往往還需要採取排水工程，如仰斜排水和排水隧洞。但仰斜排水打孔很多、出水孔很少；排水隧洞本身條件苛刻，隧洞要求在滑面以下2米左右，離滑面太近有可能坍塌，使隧洞遭受破壞。離滑面太遠，向上的泄水孔難以成孔。總之，投資巨大、收效甚微，因此難以推廣。

雖然已認識到「治穩必治水」，但畢竟地下水埋藏異常複雜，且真正排出坡體外非常困難。

樟木鎮福利院滑坡治理工程的規模為1.43×107立方米，由於降雨及樟木溝的補給，其地下水蘊藏量巨大，治理難度相當，面對規模如此巨大且複雜的特大型滑坡，王全才團隊提出了通透式截水牆樁這一創新結構。

「通透式截水牆樁的突出構思就是徹底擺脫過去人們投入大量的時間、精力和資金，去捕捉地下水的傳統思維。直接通過『一刀兩斷，切斷水源』的理念，完全阻斷滑坡體內各層地下水，同時快速引導地下水不僅垂直滲入底下，而且直接從橫向的排水隧洞徹底排出。」據王全才介紹，這裡的「大刀」或大壩就是一排特殊的抗滑樁和幾乎與抗滑樁等高、截面略小的滲水井連成的「截水牆」，即通透式截水牆樁組合結構。

之所以稱為通透式截水牆樁，是因為它包括垂直通透和底部橫向通透兩個概念。首先所有樁間的滲水井本身就是將護壁內樁芯的鋼筋混凝土代之以碎石、礫石的通透式滲水樁。

截水牆的施工通過護壁開挖成孔，同時在靠河側護壁內設置自孔口至孔底的截水牆，在靠山側預留了泄水孔的護壁內，距底部三米高度設置矮擋牆，兩高低牆通過底部鋪砌形成蓄水的L形牆池。

排水樁的施工和截水牆的施工一樣，都採用護壁式開挖，樁內隧洞採用鋼模板成型。當樁身混凝土達到要求強度後，將鋼模板拆除即形成樁內排水隧洞。

通過布置在靠山側截水牆護壁上的泄水管令坡體後部的地下水滲入到牆樁內部，泄水管的布置從矮牆上部一直延伸到樁頂。

考慮到樟木地區雨季降雨量較大，所以在截水牆靠河側設置溢水管，一旦「牆池」內地下水來不及完全從滲水孔滲入到排水隧洞，則可從溢水管流入下部坡體。

通透式截水牆樁是集抗滑支擋和深部排水於一體的創新結構。不僅徹底改變了以往特大型、巨型滑坡不能治理的歷史，大幅度降低了工程治理費用，更成為國內外繼抗滑擋牆、抗滑樁和錨固工程結構之後的第四大抗滑結構體系。

該工程相關研究論文已於2018年7月在中國公路學會年會上作為大會特邀報告發表，相關研究成果已申請專利。目前，這一最新工程設計結構已經應用於樟木鎮福利院滑坡治理工程中。

與世界上擁有眾多山地的山區國家相比，我國山區城鎮人口眾多，單位面積土地養育的人口也較多，土地的承載力基本達到極限，不僅避讓災害十分困難，而且災害造成的耕地減少影響深遠。

「利用創新山地災害綜合防治技術做好減災防災工作，最終服務山區城鎮建設」，這是成都山地所，也是王全才對「認知山地、服務國家」所做的最好注釋。「期待通透式截水牆樁這一創新結構在推動岩土工程領域的減災防災上發揮重要作用。」

來源：中國科學報

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