板巖地區高邊坡滑坡斷縫原因及處置措施研究

楊生虎　王杰

摘 要：本文以貴州省荔榕高速公路榕江互通挖方高邊坡AK0+060～AK0+120段右側挖方高邊坡滑坡斷縫治理為工程依托，進行板巖地區滑坡斷縫原因及治理措施的研究。通過現場板巖工程地質及水文地質情況，對邊坡進行斷縫成因分析，并提出兩種治理方案對比分析，最后對該邊坡進行施工驗證。本文分析加深了對“板巖地區”高邊坡滑坡斷縫原因和治理的理解，對類似板巖地區高邊坡滑坡斷縫治理提供了一定的參考。

關鍵詞：板巖地區;滑坡;斷縫;高邊坡

中圖分類號：U416.1+63? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2019）04-0054-02

1板巖地區介紹

板巖地區，高速公路路基的滑坡斷縫原因及工程治理是公路建設經常面臨的問題，特別是路塹高邊坡滑坡，逐漸引起廣泛關注。現有文獻對板巖地區路基滑坡斷縫的研究較少，實際上，對雨水較多的板巖地區，板巖遇水易風化、強度急劇降低，巖體破碎，碎塊間結合性差，在暴雨及久雨條件下，易發生山體滑移，產生滑坡斷縫，對路基邊坡有很大的安全隱患，對人的生命安全將造成嚴重的影響。因此，為能夠較好地對板巖地區高邊坡進行治理和預防，對滑坡原因及治理措施進行深入的研究是非常必要的。

2 工程概況

貴州省荔波至榕江高速公路榕江互通挖方高邊坡AK0+060～AK0+120段工程，施工單位開挖至第5級坡時（第7級拱形骨架施作完成，第6級錨索穿束完成并已注漿），受2017年7月下旬連續降雨影響，巖體抗剪強度降低，在自重作用下產生一條自坡頂村道沿坡面斜向下至5級坡腳約0.5m寬、1.5m深的縱向大裂縫，形成貫通滑動面，整個5～7級邊坡均出現較大開裂和滑塌現象。通過對該處山體進行了實地勘查，發現山體巖體結構破碎，節理裂隙發育，坡面巖土在連續強降雨天氣中，呈現飽水狀態，導致坡面出現滑塌，山體出現整體失穩。

根據地質調繪和鉆探揭露，邊坡區地層巖性特征呈以下幾個方面——

全風化泥質板巖：棕褐，極破碎，巖體結構已基本破壞，部分可辨，巖芯破碎呈砂土狀夾碎塊狀，手可掰碎。鉆探揭示層厚5～6m。

強風化泥質板巖：灰褐色、灰綠色，主要礦物為石英、長石及粘土礦物，變余結構，板狀構造，巖體結構大部分破壞，泥質膠結，節理裂隙極發育，裂隙面被鐵錳氧化物渲染，巖芯破碎呈碎塊狀夾少量短柱狀，塊徑2～6cm，最大8cm，柱長5～12cm，錘擊易碎。鉆探揭示層厚21m左右。

中風化泥質板巖：灰褐色、灰綠色，主要礦物為石英、長石及粘土礦物，變余結構，板狀構造，鈣質膠結，節理裂隙較發育，裂隙面被鐵錳氧化物輕微渲染，巖芯呈柱狀夾塊狀，一般柱長5～20cm，最長30cm，塊徑3～8cm，錘擊聲脆不易碎。鉆探未揭穿。

3滑坡影響因素分析

根據邊坡滑塌現狀，結合地質勘察、現場開挖情況，本段邊坡滑塌的主要原因包括：

（1）地質因素：發生滑塌變形的巖體主要為全強風化泥質板巖層，泥質膠結，呈碎裂狀，屬于類土質邊坡，開挖后長時間暴露，在干濕變化條件下其強度逐漸降低，自穩能力變差，表現為近似圓弧滑動。

（2）水的因素：變形巖土體風化嚴重，節理裂隙極發育，易受降雨及地表水入滲運移的影響;在暴雨及久雨條件下，地表水下滲，積蓄在邊坡體內部，導致坡體內部巖體自重增加，抗剪強度大幅下降，最終在邊坡自重作用下發生滑塌。

（3）路基開挖形成大臨空面，排水邊溝不暢等，誘發了邊坡土體的滑動。

4滑坡治理方案

4.1原設計

榕江互通AK0+060～AK0+120右側邊坡設計為7級高邊坡，其中第5級邊坡采用錨桿格梁防護，坡率1：1，錨桿長12m;第6級邊坡采用錨索格梁防護，坡率1：1，錨索長26m;第7級邊坡采用拱形骨架防護，坡率1：1.25，坡頂開口線緊鄰既有村道;第1級邊坡采用錨桿格梁防護，坡率1：1，錨桿長12m;第2、3級邊坡采用錨索格梁防護，坡率1：1，錨索長26m。如圖1所示。

4.2滑坡處置方案

4.2.1方案一（圖2）：階梯式護面墻+錨索+鋼管樁

對邊坡自上而下進行刷坡清方，同時對鄉道向內側進行局部改移，改移清方之前需滑坡體頂部插打鋼管樁，防止刷坡過程中誘發上部繼續滑坡，保證施工安全。由于滑面已經貫通，建議對滑坡進行徹底清方，而受自然橫坡較陡和坡頂地方鄉道限制，清方之后需設置強支擋進行防護。強支擋采用階梯式護面墻，同時在護面墻上施作錨索。

4.2.2方案二（圖3）：抗滑樁+錨索

第四級邊坡未開挖到位，故對第五級邊坡處進行填土反壓，防止滑坡繼續發展，上部邊坡裂縫采用注漿封閉，然后在第六級邊坡施作錨索，在五級平臺處開挖抗滑樁進行強支擋，樁體采用2m×3m，樁長22m，然后再挖除反壓土方，按原設計進行放坡。

5工程設計方案對比分析及施工驗證

由于滑面已經貫通，滑坡體與原山體已經剝離，故方案一采用的卸載清方+強支擋的方案可以完全清除滑坡體，不留后患，且護面墻方案施工較為方便;方案二采用抗滑樁+錨索方案，錨索在滑坡體中易失效，且在滑坡體中挖樁風險高，施工復雜，故經過多方面比選，設計采用方案一，即階梯式護面墻+錨索+鋼管樁，具體設計如下：

（1）由于第四級尚未開挖到位，故調整原第三級寬平臺寬度，由18m縮減至15m，加大第四級平臺寬度至16m，對滑坡體進行徹底清除。第四級坡率1：1，采用拱形骨架防護，第5、6、7級施做階梯式C20砼護面墻，面坡坡率1：0.5，最下兩級平臺寬度3m，高5m，最上一級面坡坡率1：0.5，頂寬1.5m，護面墻總高23.5m。寬平臺下部邊坡維持原設計方案。

（2）待護面墻混凝土強度達到80%以上時，在第7級護面墻上設置3排6束錨索，錨索長度從上至下分別為26m、25m、24m，設計張拉力750KN。

（3）護面墻墻后設置50cm反濾層，同時墻身按梅花形設置排水孔，間距2～3m，以排除墻后積水。

（4）為確保既有村道的路面寬度及通行安全，護面墻澆筑完成后及時對墻背進行回填夯實，并做混凝土封閉，并在墻頂設置臨邊防護波形護欄，村道右側裸露的土質邊坡采用錨桿掛網噴射砼護坡封閉。

（5）邊坡自上而下逐級清方、逐級防護，做好施工期間的排水工作，并在各級平臺施做位移邊樁，做好實時監控，進行不少于兩個水文年的監測。

按照該段防護方式，對邊坡進行施工、監控量測，施工完成后監控數據無明顯變形、穩定性較好，消除了滑坡體對上方地方道路的威脅。

6施工

根據荔波至榕江高速公路AKO+060～AKO+120段板巖地區高邊坡滑塌治理過程，結合板巖地區地質情況、現場施工情況，可得出以下結論：

（1）板巖地區地表土體主要為穩定性較差的覆蓋層，開挖后長時間暴露，在干濕變化條件下板巖強度逐漸降低，自穩能力變差，易造成邊坡表層滑塌，形成較大貫穿裂縫。

（2）板巖地區高邊坡土體結構較松散，易受降雨及地表水入滲運移的影響，在暴雨及久雨條件下，地表水沿第四系土體下滲，積蓄在巖土交界面，并順基巖頂面流動，使土巖接觸面被軟化，形成軟弱夾層，形成滑塌裂縫。

（3）路基開挖形成大臨空面，排水邊溝不暢等，支護不及時均會誘發邊坡土體的開裂。

（4）對于抗滑樁+錨索方案等強支護方案，由于滑坡斷縫較大，錨索在板巖滑坡體中易失效，且在滑坡體中挖抗滑樁風險高，施工復雜。

（5）強風化板巖厚度大，節理裂隙極發育且呈張開狀，巖體破碎，碎塊間結合性差，覆蓋層已發生滑塌，如不對邊坡加強支護，強風化層在各種誘因下極易發生更大的二次滑坡拉裂，因此應對板巖高邊邊坡進行加強防護。

（6）總的來說，板巖地區在施工過程中，受施工擾動及雨水影響，不及時支護易造成邊坡滑塌，形成較大張拉裂縫，因此實際工程必須重視板巖遇水因風化、軟化的作用。

7 總結

本文分析加深了對“板巖地區”高邊坡滑坡斷縫原因和治理的理解，對類似板巖地區高邊坡滑坡斷縫治理提供了一定的參考。

參考文獻：

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