山區高速公路某高邊坡崩塌成因與治理

高 文 韜

(廣東省長大公路工程有限公司，廣東 廣州 511430)

山區高速公路某高邊坡崩塌成因與治理

高 文 韜

(廣東省長大公路工程有限公司，廣東 廣州 511430)

結合廣佛肇高速公路某高邊坡崩塌體的特征，分析了邊坡崩塌的成因機理，提出了具體的治理措施，并對治理后的邊坡進行了監測，結果表明邊坡未有明顯失穩現象存在，狀態保持穩定。

高速公路，邊坡，崩塌體，穩定性

0 引言

廣佛肇高速公路封開段地處中低山構造剝蝕丘陵區，地形起伏較大，雨量充沛，植被茂盛，為典型的嶺南山區地質地貌。對于深挖路塹的路基高邊坡，由于勘察手段及勘探數量的局限性，地質資料與實際情況可能有一定出入，深挖邊坡軟弱夾層及不利結構面等只有在路塹開挖后方可完全明了，因而高邊坡施工需重點監控，動態設計。

K163+760～K163+940右側高邊坡位于封開縣思奕村東側，長度約180 m。邊坡開挖后形成六級邊坡，最大高度62.0 m，分級高度為10 m，邊坡第一級邊坡坡率均采用1∶0.75，第二、三級為1∶1.00，第四、五、六級為1∶1.25，邊坡共設置五級平臺，其中第三級平臺寬8.0 m，其余平臺寬2.0 m。在2014年12月邊坡開挖完后，遭遇持續降雨，發現K163+900右側邊坡第二、三級臺階出現裂縫，局部有崩塌、位移跡象，對工程建設質量和安全構成威脅。

1 成因機理分析

1.1 崩塌體特征

經現場調查，該邊坡傾向252°，現場測得巖層產狀215°∠46°，邊坡及其附近節理十分發育，主要有二組節理：308°～315°∠60°～62°，315°∠89°，為小角度順向斜交邊坡。

形狀：長約25 m、高約12 m，厚度0.5 m～2.0 m，為上窄下大不規則體。淺部為節理結構面、深部為巖層產狀面。

裂縫：不規則分布，沿節理或結構面破裂，上下為張拉裂縫，長約5～20不等，斷續出現，縫寬5 mm～50 mm；左右為節理或結構面裂縫，與坡腳出露的節理產狀基本一致，長約3 mm～10 mm不等，斷續出現，縫寬5 mm～80 mm。

位移：已發生局部下沉位移，下沉約10 cm～30 cm，位移方向160°，垂直擬建線路。

規模：潛在塌方量估算約300 m3，屬于微型崩塌。

1.2 成因機理分析

1)誘發因素：人工削坡偏陡，形成臨空面，原設計三級的錨索防護未及時加固完成，連續多級開挖，邊坡應力場發生急劇的變化。

2)降雨濕化軟化坡體，巖土體強度降低；特別是殘積土分布不均勻，層中局部夾強風化巖，具有濕水極易軟化、土體強度驟降的特性。

3)地表水和地下水浸潤坡腳，再加上坡體自重和節理剪切作用，坡體沿節理結構面產生下滑崩塌。

2 邊坡治理

對現邊坡采用卸載減壓方式進行處理，將目前滑塌體完全清除，放緩坡率，采用8 m分級和加寬平臺處理。在坡頂設置截水溝，將坡頂匯水引入邊溝排出平臺設置平臺排水溝，并進行硬化處理，杜絕坡體與外來水系的接觸[1]。變更后，邊坡最大高度為72.10 m。

2.1 變更設計

變更后工程防護措施：

1)一級～四級邊坡：采用人字形骨架植草防護，邊坡坡率1∶1.50，平臺寬度10.0 m，采用10 cm厚C15混凝土硬化處理。

2)五級邊坡：采用人字形骨架植草防護，邊坡坡率1∶1.50，平臺寬度4.0 m。設置2排仰斜式排水孔，設置范圍K163+782～K163+900,采用梅花形布置，設置間距為5 m，采用10 cm厚C15混凝土硬化處理。

3)六級、七級邊坡：采用錨索框梁+CF網植草防護，錨索長30 m，鉆孔孔徑150，邊坡坡率1∶1.00，平臺寬度2.0 m。設置2排仰斜式排水孔，設置范圍K163+802～K163+886,采用梅花形布置，設置間距為5 m，采用10 cm厚C15混凝土硬化處理。

4)八級、九級邊坡：采用人字形骨架植草防護，邊坡坡率1∶1.25，平臺寬度2.0 m，采用10 cm厚C15混凝土硬化處理。

2.2 穩定性分析

判定巖體穩定性：受節理裂隙的影響，巖體破碎，邊坡在降雨、振動影響下，局部可能發生巖體沿節理面崩落。規模一般較小，邊坡整體處于基本穩定。經現場鉆孔試驗后，測出該邊坡開挖后的巖土參數(見表1)[2]。

表1 巖土參數表

采用簡化Bishop法計算邊坡的安全系數，在正常工況下，原始邊坡開挖后安全系數為1.088，邊坡欠穩定，采用加固措施之后安全系數為1.215，邊坡較穩定。在暴雨工況下，原始邊坡開挖后安全系數為0.928，邊坡較不穩定，采用加固措施之后安全系數為1.100，邊坡基本穩定。

3 治理后監控反饋

現場按照變更后的設計進行了卸載處理，平臺寬度增大并對其硬化，從而杜絕坡體與外界水系的接觸。根據高邊坡監控方案，結合邊坡開挖、防護等施工進度的情況，在實地布設了15個變形監測點對其邊坡穩定性進行監控(見表2)。

表2 K163+760～K163+940右側高邊坡測點布設統計

3.1 測點布設

測站點及后視定向點(控制點)為工程高等級控制點，已經設有標志。變形監測點的標志是用長約60 cm的不銹圓鋼專門制作而成的。將其一端埋入地面40 cm～50 cm，并且在以鋼棒為中心約10 cm半徑的范圍內用混凝土護樁加固，不銹鋼棒伸出地面的另一端被事先加工成螺桿，可與觀測目標棱鏡頭連接。測量時將棱鏡固定在不銹鋼棒螺桿上，測完后取下棱鏡。

3.2 測點變形對比分析

2014年12月～2015年5月進行為期180 d的檢測數據收集。 在進行邊坡變形分析之前，對觀測方案本身所能達到的點位測量精度做一個預估。監測點位測量的誤差主要來自于儀器誤差、觀測誤差和外界環境(觀測過程中外界風力、天氣溫度變化、空氣能見度的影響等)的影響，綜合考慮，所采用的觀測方案所測得的點位，其測量的誤差約為±3 mm～4 mm?？梢缘贸鼋Y論，該邊坡崩塌對其治理后，在經過一個雨季期的監控，邊坡未有明顯失穩現象存在，狀態保持穩定。

4 結語

本邊坡崩塌主要是在施工開挖過程中未嚴格按照開挖一級，防護一級的原則進行，連續多級開挖，邊坡應力場發生急劇的變化，再受降雨等影響，從而導致崩塌現象發生。此外，在高邊坡路塹施工過程中，特別是地質條件復雜段落，動態監測尤為重要，及時對開挖以及開挖結束后的坡體穩定性進行指導評價，以保證高速公路建設施工安全。

[1] 李連生,楊宏剛.諸永高速公路一滑坡體上邊坡卸載施工方案的探討[J].鐵道建筑,2008(12)：48-49.

[2] 中交第一公路勘察設計研究院有限公司.廣佛肇高速公路工程地質勘察報告[R].2013.

The collapse cause and treatment of a high slope of mountain highway

Gao Wentao

(GuangdongChangdaRoadEngineeringLimitedCompany,Guangzhou511430,China)

Combining with the characteristics of a high slope collapse masses of Guangzhou-Foshan-Zhaoqing highway, this paper analyzed the formation mechanism of slope collapse, put forward specific treatment measures, and monitored the slope after treatment, the results showed that the slope had no significant instability phenomenon, the state was stable.

highway, slope, collapse masses, stability

1009-6825(2017)05-0179-02

2016-12-07

高文韜(1987- )，男，工程師

U416.14

A