類土質高邊坡變形控制技術研究★

羅雄文　張　龍

(1.湖南科技學院，湖南 永州　425000；　2.中鐵巖峰成都科技有限公司，四川 成都　611731)

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類土質高邊坡變形控制技術研究★

羅雄文1張龍2

(1.湖南科技學院，湖南 永州425000；2.中鐵巖峰成都科技有限公司，四川 成都611731)

摘要：結合工程實例，探討了類土質邊坡的變形控制技術，并通過監測分析了排水、錨固、植草等措施的邊坡支護效果，指出常規支護措施雖能起到控制整體變形的目的，但強降雨會對坡面造成大量的沖刷從而影響錨固的長期效果，最后提出了淺層注漿控制邊坡變形的方法。

關鍵詞：類土質高邊坡，變形控制，支護，監測

0引言

類土質邊坡廣泛分布于我國廣東沿海及湖南、廣西、江西等省市，是近期巖土工程領域重點研究方向之一，學術意義的類土質邊坡是指由于花崗巖等巖石進行長期風化形成的殘積土邊坡，但由于其繼承了原巖的結構面故其性質有別于純土質邊坡的特性，單純的運用巖質邊坡或土質邊坡的穩定性理論及變形控制方法皆難以適用，往往因造價高或者支護強度不夠而釀成工程事故。因此，對類土質邊坡特有的工程性質進行研究是非常必要的，既有其理論意義又具有非常重大的現實意義。通常對其變形控制的研究常常采用邊坡監測方法，諸如地表位移監測，深層水平位移監測，錨桿應力監測等，通過對其變形破壞的分析，進行信息化設計施工加固控制變形。

本文在研究過程中以廣東省某高速公路類土質高邊坡為對象，通過現場監測數據，針對類土質邊坡的特有性質對其進行支護，并對支護后的邊坡變形進行了長期監測，以期為類似工程提供借鑒與經驗。

1工程概況與監測布置

研究工點為廣東省某高速公路路塹高邊坡左側，邊坡全長為170 m，坡高為59 m。公路走向為230°，邊坡傾向為320°。

地形地貌：丘陵，地形起伏大，坡度較陡，其坡角約36°，山體被植被覆蓋。邊坡側邊發育河流。

氣候：路段氣候溫和適宜，降雨量較大，降雨過程中的徑流對坡體沖刷大，地下水來源主要為降雨，地下水類型為基巖裂隙水和孔隙水。

根據鉆探、坑探資料，研究區域底層從上至下依次為：

①可塑狀粉質粘土，厚為0 m～3.5 m；

②可塑～硬塑狀砂質粉質粘土6.50 m～19.5 m；

③全風化花崗巖，最大厚度30.5 m；

④強風化黑云母花崗巖，厚度13.5 m。

在開挖過程中對邊坡變形進行了地質觀察、地表位移監測、深層水平位移監測，及時反映變形信息，探明內部存在的結構面。

結合地質勘察調繪資料，選取中間里程+560剖面作為監測剖面，在監測剖面布置2個測斜孔，26 m的IN1監測孔，23 m的IN2監測孔，布置12個地表位移監測點。具體布置如圖1所示[2,3]。

2邊坡變形控制措施探討

由監測結果分析可推斷邊坡內部存在著原巖結構面，并且滑移加劇，變形速率不收斂，邊坡表面發現裂縫，滑面部分已形成貫通，發生平面滑動破壞等形式，此外坡面削坡后土體直接裸露(滑動范圍如圖1所示)，邊坡坡面淺層土體較為松散，經雨水沖刷邊坡表層還存在著沖刷溝、崩塌和沿坡體中的結構面發生平面滑動破壞等形式。針對變形破壞情況進行以下方面的支護。

2.1排水

研究工點降水豐富，地表徑流不僅直接沖刷邊坡表層，同時可以軟化土體，降低強度，因此，邊坡的排水處理對于類土質邊坡的變形控制同樣至關重要，可以很大程度上減緩破壞的發生。

具體施工如下：

1)每級邊坡平臺上按大樣圖要求均設置平臺封閉及截水溝，采用M7.5漿砌片石砌筑，厚0.3 m。

2)路塹頂部開口線3 m外通長設置塹頂截水溝，用于塹頂擋水及排除平臺截水溝匯水。采用M7.5漿砌片石砌筑，厚為0.3 m。

3)各級邊坡平臺小里程端設引流槽連通平臺截水溝與塹頂截水溝，排除坡面匯水，引流槽形式與塹頂截水溝一致。

4)一級邊坡坡腳設置邊溝。

5)+450處坡面設置急流槽，將塹頂截水溝引入路基邊溝。急流槽采用M7.5漿砌片石砌筑，厚0.3 m。

6)一級邊坡K60+453～K60+608段設置一排斜孔排水，孔徑100 mm，間距6 m，孔深20 m。排水孔填充軟式透水管(φ90 mm)，內端頭用透水土工布包裹。

2.2植草

排水設施的鋪設會減緩坡面徑流的產生，但強降雨對坡面的直接沖水對類土質邊坡的破壞作用仍然明顯，在邊坡進行三維植草會很大程度的降低雨滴下落對土質的沖擊起到消能和分流作用，此外根部也可以對土層起到加筋作用，從而提高表層土質的抗剪強度。在此邊坡施工好主體支護結構之后進行格梁內噴混植生防護，其余坡面采用拱架三維網植草防護。

2.3錨固

邊坡錨固技術由錨桿(錨索)、格梁、土體形成一個整體，錨桿對土體起到加筋作用，三者共同作用從而提高土的結構強度和剛度。在施工過程中必須依據監測資料，錨桿錨索必須穿越監測到的原巖結構滑移面和設計潛在滑面，有針對性的控制類土質邊坡的結構面滑移變形。

具體支護方案如下：

1)一級：坡腳通長設護腳防護；K60+494～K60+608段采用4排錨桿格梁加固，錨桿長8 m，間距3 m×3 m。

2)二級：K60+503～K60+587段采用4排錨桿格梁加固，錨桿長8 m，間距3 m×3 m。

3)三級：K60+527～K60+581段采用3排預應力錨索框梁加固，錨索長26 m，錨固段長10 m，間距3 m×4.24 m。

4)四級：K60+542～K60+566段采用3排預應力錨索框梁加固，錨索長為28 m，錨固段長為10 m，間距為3 m×4.24 m。

3支護效果分析

對類土質邊坡進行支護施工后對布置的地表位移監測點和測斜管進行了長期的監測。監測數據表明：支護前在DB1-1，DB2-1，DB3-1，DB1-2，DB3-2圍成的區域出現滑動，且滑移強烈。在采取排水、錨固、植草支護后，累計位移值較支護前的變形累計值增加微小(地表變形測點監測結果見表1)，另外，根據深層水平位移監測結果顯示(見圖2)，支護后原先的滑移面累計變形值亦未增長，邊坡幾乎未再發生滑移，說明經過排水、植草、錨固變形得到了有效的控制。

雖然數據顯示邊坡整體變形微小，但經過對坡面的觀察，強降雨的沖刷和坡面土質的松散僅僅依靠植草難以抵御，在表面形

成大量的沖蝕破壞。坡面的破壞會直接影響坡面的承載力。同時邊坡表層的變形直接使得錨索松弛，預應力喪失，對于三級、四級預應力錨索框梁錨固系統威脅巨大。此種在雨量充沛地區的支護應對類土質邊坡采用淺層注漿技術，對邊坡坡面以下一定范圍內的較為松散的巖土體進行注漿加固，不僅可以增加淺層土體強度，同時可以降低風化的速率。使得淺層的固結的土體和表層植物防護協同抵御雨水沖刷，提高變形控制效果。

4結語

在對類土質邊坡進行監測變形、施工、坡面觀察后得出以下結論：

1)在對類土質邊坡施工過程中，邊坡的變形監測對于安全施工至關重要，表層變形監測和深層變形監測可以找準原巖結構滑移面，在對其錨固施工過程中更加具有針對性。

2)類土質邊坡表層土體松散，內含原巖結構面，變形控制措施一般為排水、植草、錨固三位一體，短期內對于其變形的控制非常有效。

3)在雨量充沛地區，雨水對邊坡的沖刷大，應該在三種控制措施基礎之上對淺層土體進行注漿加固，增加表層土體整體性、穩定性和抗風化能力。注漿完畢后再進行植被的種植，協同抵御沖刷。

參考文獻：

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[2]蔣月文,羅雄文,張龍.類土質高邊坡監測及其變形破壞分析.工程地質學報,2014(S1):365-370.

[3]馮振,金福喜,龔裔芳.紅砂巖順層邊坡監測及變形破壞分析.巖石力學與工程學報,2011(S2):4078-4086.

[4]譚捍華.類土質邊坡穩定性及其控制技術研究.重慶：重慶大學,2011.

[5]趙曉彥.類土質邊坡特性及其錨固設計理論研究.巖石力學與工程學報,2006(3):64.

The study on the controlling techniques of deformation in similar soil high slopes★

Luo Xiongwen1Zhang Long2

(1.HunanUniversityofScienceandEngineering,Yongzhou425000,China;2.ChinaRailwayYanfengChengduScienceandTechnologyCo.,Ltd,Chengdu611731,China)

Key words:similar soil slope high slope, deformation control, support, monitoring

Abstract:Combining with the engineering example, this paper discussed the deformation control technology of similar soil slope slope, and through the monitoring, analyzed the slope support effect of drainage, anchorage, planting grass and other measures, pointed out that the conventional support measures could gain the purpose to control the whole deformation, but the heavy rains could cause a lot of the slope surface erosion which affected the anchoring effect for a long time, finally proposed the method of shallow layer grouting to control the slope deformation.

文章編號：1009-6825(2016)14-0047-02

收稿日期：2016-03-08★:湖南科技學院校級課題“類土質邊坡變形破壞機理及其控制技術研究”(課題編號：110391019)

作者簡介：羅雄文(1988- )，男，助教

中圖分類號：TU413.62

文獻標識碼：A