某山區高速公路路塹邊坡滑坡綜合治理研究

劉威勤

廣西樂百高速公路有限公司，廣西 南寧 530011

山嶺重丘區高速公路路塹邊坡在開挖后，人工開挖形成的臨空面受順層、軟弱夾層以及季節性強降雨的影響，極易發生局部垮塌或滑坡現象，不僅危及附近基礎設施的安全，而且影響到高速公路的如期建設。

1 工程概況

滑坡位于YK71+564 ～YK71+644 段右側山體，屬于低山地貌，自然坡度約15°～35°。該段為分離式高低路基，左右線間距10 ～12m，最大高差約8m。滑坡體小樁號一側為三級邊坡，目前正在進行施工防護，未發生滑動。大樁號一側為簡支梁大橋，路線左側為5m 高挖方邊坡，該邊坡為二級邊坡，最大高度為17.6m。第一級、第二級邊坡坡率分別為1 ∶1、1 ∶1.25，均采用綠化防護。

滑坡體長約108m，寬約80m，高約40m，平均厚度約15m，滑坡面積約8168m2，體積約9 萬m2；后緣距離山脊約26m，高差22m，前緣剪出口位于左線左側邊坡坡腳。滑坡體平面位置圖見圖1，滑坡體垮塌形態見圖2。

圖1 滑坡體平面位置圖

圖2 滑坡體垮塌形態

1.1 地形、地質

根據現場鉆探地質資料顯示，該滑坡體區域多為第四系坡積層覆蓋；下伏基巖為三疊系粉砂巖，角礫，碎塊狀強風化粉砂巖，中風化粉砂巖；受構造的影響，巖體節理裂隙發育。主要裂隙分布不規則，規模短小，連通性較差，對邊坡穩定性不起控制作用。對邊坡穩定性起控制作用的是巖層層理面，傾向70°～110°，傾角30°～55°，與路線夾角0°～40°，視傾角26°～45°。層理面為泥質充填，平直光滑，結合極差。

1.2 水文地質

滑坡體區域屬于南亞熱帶季風氣候，光照充足，年均降水量為1753mm。滑坡區未見地表水體，地下水主要為孔隙水和裂隙水，降水是其主要補給來源，賦存于各類巖土層的孔隙和裂隙中。

2 滑坡體結構特征及成因

根據監控人員在滑坡區布設的監測點所監測到的數據，該滑坡屬于發育較完全的新生滑坡。

2.1 滑坡體結構特征

根據地質調繪、勘探及位移監測，后緣部分位置可見滑坡床出露，后緣滑床高程約685.2m，后緣外側位移監測未見異常；剪出口位于左線左側邊坡坡腳，高程約644m，左側邊坡未發育裂縫，且位移監測未見異常，根據位移監測結果，推測滑動方向110°，與路線呈91°夾角。

該段滑坡體內有角礫、含角礫黏土等；角礫粒徑為2 ～10mm，成分為碎塊狀強風化粉砂巖；黏土主要呈褐紅色、土黃色等，干強度較高，無搖震反應。滑坡床為不透水的碎塊狀強風化粉砂巖，下部為中風化砂巖。

2.2 滑坡體成因分析

根據對該滑坡體影響范圍進行現場調查、地質勘察、變形監測等技術措施，該路塹邊坡變形發展并形成災害的主要影響因素包括內因和外因。

（1）內因：最不利結構面主要為層理面，產狀為 110°∠30°～55°，與路線夾角0°～40°，視傾角26°～45°，屬于不利組合。且結構面結合極差，抗剪強度低；邊坡上部有厚度較大的坡積層，多為角礫土，含粉粒較多，孔隙比大，易于飽水，土體重量加大，增加下滑力。

（2）外因：左線路基開挖形成臨空面，降低了前緣的抗滑力；連續降雨增加了下滲量，增大了土體重度，降低了抗剪強度，加大了下滑力。

3 滑坡穩定性分析

以滑坡體影響中間斷面為計算分析模型，根據確定的滑動帶分布的空間位置，并依據滑坡地形、巖土條件，采用理正軟件進行滑坡穩定性分析和參數反演計算，對滑坡體最危險畫面進行定量計算。各巖土體物理力學參數見表1。

表1 各巖土體物理力學反演參數值表

對正常工況及非正常工況（暴雨或連續降雨狀態）下的邊坡，用簡化Janbu 進行穩定性系數反算，得到正常工況Fs=1.859；非正常工況Fs=0.975。

從反算出來的穩定性系數來看，該滑坡體處于不穩定狀態，Fs=0.975 ＜1.2，滑坡體需要進行處治。

4 滑坡體綜合治理

根據滑坡成因、場地施工條件、安全可靠和經濟合理原則，滑坡的治理措施可以采用減載、支護、排水的綜合治理措施，分步實施。采用抗滑擋土墻支擋，穩定滑坡體；監控跟蹤，動態調整；一次根治，不留后患。

4.1 滑坡體治理

根據該滑坡變形特征，提出了在該滑坡體邊坡坡腳處設置一排預應力錨索抗滑樁及對路基范圍內的滑體進行翻松壓實處理的綜合措施。

在右幅路基右側設置一排預應力錨索抗滑樁，樁徑2.5m×3m，樁間距6m，樁長23m，樁頂高于路基邊緣2m，滑面以上部分9m，嵌固段14m，其中位于碎塊狀強風化層5m，中風化粉砂巖層9m。此位置最大剩余下滑力1845kN。共設置13 根樁，樁身及擋土板混凝土強度等級為C30，護壁強度等級不低于C20，抗滑樁樁頂設一排孔徑為Φ150mm的錨索，并在下方1m 出預留一排。上排錨索孔傾角呈20°，長36m，下排預留錨索孔傾角呈25°；錨索采用6束φS15.2mm 鋼絞線，錨固段10m，錨固力750kN，張拉力200kN。樁頂以上為二級坡，坡率為1 ∶1.5，采用拱形骨架防護，坡面高度不足處根據現場情況具體布置。

4.2 地基處理

針對該段滑坡體范圍內的路基滑體，待抗滑樁強度達到要求、錨索張拉之后，對YK71+560 ～YK71+645 路基的滑體進行翻松壓實處理，開挖底面呈“左側低，右側高”，橫坡為1%，開挖之后，在底面填筑30cm 片石+20cm 碎石；并于底面左側設置60cm×68cm 碎石盲溝，將匯水引排至滑坡體區域外。開挖之后重新填筑壓實，壓實度按填方路基相應層位壓實要求控制。

4.3 排水措施

水是誘發山體滑坡的主要原因之一，因此要對地表水與地下水進行綜合治理。

（1）地表排水。根據邊坡上方地形，設在塹頂線外側3 ～5m 位置設置梯形山坡截水溝，對坡頂外側裂縫采用黏質土夯填封閉處理。另外，根據實際地形，在后緣裂縫外側設置第二道截水溝，抗滑樁樁頂設置上擋式截水溝，所有截水溝與各級平臺截水溝連接，并與附近的涵洞、山間沖溝或坡頂急流槽形成較為完善的邊坡排水系統。

（2）地下水排水。對滑坡體影響范圍內的路基工作區換填1m 深透水性良好的天然砂礫作為填筑材料，并在兩側坡腳設置縱向盲溝，做好縱向排水。于抗滑樁頂部2m 范圍處設置一排仰斜式排水孔，排水孔間距5m，以排水孔正常出水率達50%以上為控制來調整孔位、孔數和孔深，確保排水孔排水工程效果。

4.4 監控措施

在滑坡體范圍內的主要斷面附近布設深度位移監測監控點，孔深約22m，在YK71+600 ～YK71+620 布設6 個地表位移監測點。為方面后期檢查抗滑樁的支檔質量，在每根抗滑樁頂部設置了太陽能位移監測點，同時在每根樁頂錨索設置錨索測力計，監測錨索受力變化情況。

5 結束語

文章通過對某山區高速公路YK71+564 ～YK71+644 右側典型路塹滑坡體進行了分析和研究，充分利用地質勘探手段及數理分析，對滑坡體的地質、地形構造、水文地質及滑坡體形成的內、外因素，滑坡體形態等進行了深入剖析，并對該滑坡體進行了穩定性分析。因地制宜，動態監測，提出了針對性的滑坡體綜合處治措施，該段邊坡及路基經歷了兩個雨季檢驗，安全穩定。