漳永高速公路某高邊坡穩(wěn)定性分析及綜合治理方案

周秋容

（福建省水文地質工程地質勘察研究院，福建 漳州 363000）

1 工程概況

本邊坡工程位于福建省龍巖市漳平市官田鄉(xiāng)東北部的漳永高速公路坪山村段，邊坡長約160m，高約8～39.20m，坡度約45°～50°。該坡體坡面上生態(tài)植被覆蓋面積減少，加上連年降雨，目前該邊坡個別地段處于不穩(wěn)定性狀態(tài)，嚴重威脅過往車輛及附近居民安全。因此，需對該邊坡進行綜合治理工作。

2 邊坡工程地質情況

2.1 地形地貌

本邊坡工程位于福建省龍巖市漳平市官田鄉(xiāng)東北部的漳永高速公路坪山村段，丘陵地帶分布較廣泛。坡頂植被多為毛竹林、桉樹，基巖裸露情況較少。

2.2 氣象水文

本邊坡工程所在地區(qū)為海撥507m的丘陵地區(qū)，氣候偏潮濕，雨量較為充沛，年內降雨分布不均勻，強降雨多集中在7～9月。勘探期間邊坡附近未見有地表水體分布。

2.3 水文地質條件

據周邊踏勘調查和前期詳勘資料，本工程主要以凝灰熔巖為基巖，覆蓋層多為殘坡積土層，滲透性較差，不利于降雨的及時排泄，容易受降雨量、水文因素的影響。在強降雨的情況下，易造成了較大的水位差，形成較大的靜水壓力，影響邊坡的穩(wěn)定性[1-2]。

3 邊坡失穩(wěn)有關因素分析

3.1 邊坡有關特征

據周邊現場踏勘，本工程的坡度較陡、防護工程尚未完善，頂部排水溝尚未制作。該邊坡有一定程度的變形及裂縫，邊坡頂有3條比較大的裂縫，坡面多處局部出現小規(guī)模崩塌，甚至出現了雨水沖刷錨索混凝土框架錯落、下部土體已掏空以及三級階平臺雨水沖刷崩塌、掏空的情況。

勘察時期，受臺風“海貝思”帶來的暴雨影響，加劇了坡體和裂縫的變形程度，導致原有裂縫增長增寬，且出現新的裂縫，同時加大了坡體后緣的裂縫錯落高度。邊坡局部現狀詳見圖1～圖4。

3.2 滑坡成因分析

據據周邊踏勘調查和前期詳勘資料分析，該邊坡主要由下列原因造成滑坡：

（1）坡面植被人為破環(huán)嚴重，植被保護水土、防治水土流失的作用大大削弱，起不到防護作用；

（2）邊坡坡度較陡，穩(wěn)定性較差，在坡面植被少、降雨等條件下邊坡自穩(wěn)能力差；

（3）該區(qū)域雨量較為充沛，強降雨較集中，工程的基巖透水性較差，不能及時排泄，且邊坡頂部的排水溝尚未制作，造成大量雨水滲透，靜水壓力上升，大大降低邊坡的穩(wěn)定性；

（4）因高速公路建設需要，坡底大型車輛活動較多，增加了動荷載，嚴重破壞了邊坡的原有穩(wěn)定狀態(tài)。

綜上所述，該邊坡由于自然因素與人為因素導致邊坡失穩(wěn)，并有持續(xù)加重的趨勢，須引起足夠的重視并采用相應的治理方案[3-4]。

4 邊坡穩(wěn)定性分析

根據本邊坡地質分布特征以及坡體失穩(wěn)的發(fā)展趨勢綜合分析，最終得出主滑動方向，如圖5所示。結合巖土體節(jié)理裂隙面的發(fā)展特征，選用圓弧滑動法來計算邊坡的穩(wěn)定性。根據《建筑邊坡工程技術規(guī)范》GB50330-2013（附錄A 第A.0.2 條）[5]，計算公式如下所示：

按《建筑邊坡工程技術規(guī)范》GB50330-2013 的第5.3.2 條，一級邊坡在一般工況下邊坡穩(wěn)定安全系數FST=1.35，通過圖5剖面（飽水工況下）進行反演計算滑動面的抗剪強度指標[5]。

殘坡積土的抗剪強度指標采用原狀土樣室內試驗飽水快剪指標，全風化巖、強風化巖的抗剪強度指標參考福建省地方標準《巖土工程勘察規(guī)范》DBJ 13-84-2006表5.3.8-2[6]，結合反演計算的結果，邊坡各層位滑動面的抗滑參數取值詳見表1。

表1 邊坡各巖土體抗滑參數表

地下水水位以上的各條塊自重根據各巖土體的平均天然重度進行計算，地下水水位以下的則采用其浮容重進行計算。

依據地形地貌、巖土層結構以及邊坡后緣的裂縫發(fā)育特征分析，在圖5剖面上推測3個可能滑動面（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ），其穩(wěn)定性計算結果詳見表2。

分析表2 數據可知，在自然工況下，第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ推測滑動面的穩(wěn)定系數Ks分別為1.20、1.36、1.56，在自然工況下局部處于基本穩(wěn)定；然而在飽水工況下，第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ推測滑動面的穩(wěn)定系數Ks分別為0.81、0.89、1.02，邊坡處于不穩(wěn)定—欠穩(wěn)定狀態(tài)，須引起足夠的重視并采用相應的治理方案。

表2 邊坡穩(wěn)定性計算表

5 邊坡的防治

根據上述邊坡穩(wěn)定性分析，結合該邊坡滑坡的特點及其發(fā)育特征，建議采取“抗滑樁+排水工程+坡腳擋墻+削坡減載+噴錨+監(jiān)測”的綜合治理方案（設計計算所需參數詳見表3）。

表3 邊坡支護設計參數表

坡腳采用抗滑樁進行支擋，樁型建議采用沖、鉆孔樁，以散體狀強風化巖為樁端持力層，樁長應該通過計算確定。

由于該工程的巖土透水性較差，降雨入滲及沖刷對邊坡的穩(wěn)定性影響大，應減少降雨因素對邊坡的影響。首先應確保坡面的穩(wěn)固，及時填補坡面上的裂縫與局部崩塌；其次應做好雨水的排導工程，設置頂部排水溝、坡面泄水孔，確保雨水能夠及時排出，不產生積水；最后，應重點強化坡面上植被的綠化工作，防止人為砍伐、破壞[4]。

為了減少滑坡體上的荷載，按規(guī)范規(guī)定的坡率對抗滑擋土墻以上土石方進行削坡減載。施工過程應嚴格按照施工方案進行，施工完成后應對滑坡區(qū)進行清坡處理及植被綠化，避免因不規(guī)范施工重新引起滑坡等地質災害。邊坡開挖坡率殘坡積土取（1∶1.25）～（1∶1.50），全風化巖取（1∶1.00）～（1∶1.25），強風化巖取（1∶0.75）～（1∶1.00）。

由于坡體強風化巖節(jié)理裂隙發(fā)育，厚度較大，存在不利結構面，因此在邊坡中上部采用錨桿或錨索進行加固，滑坡嚴重地段應該采用邊坡預應力錨索穿過其滑動面并埋置進堅固地層，以增強坡體的整體穩(wěn)定性。

工程施工期間以及施工結束后，應按規(guī)范對深部土體變形及滑坡位移變化等進行監(jiān)測，做好安全事故應急措施，保證施工期間邊坡的穩(wěn)定及安全。

同時，邊坡治理期間應對坡面進行規(guī)范、有效的防護，坡頂嚴禁耕作，防止?jié)仓喔葷B入坡體，使地基土浸水擾動，導致土體強度下降。

6 結論

本邊坡工程安全等級為一級，滑坡防治工程級別為Ⅱ級。通過本次勘察，基本查明該邊坡的特征要素及其發(fā)展趨勢，在自然工況下，滑動面穩(wěn)定系數在1.20～1.56之間，局部處于基本穩(wěn)定；但在飽水工況下，滑動面穩(wěn)定系數基本小于1.00，邊坡處于不穩(wěn)定—欠穩(wěn)定狀態(tài)。建議采取“抗滑樁+排水工程+坡腳擋墻+削坡減載+錨桿或錨索+監(jiān)測”等綜合治理措施，實現坡面卸載、阻滑、排水、綠化，大大提高滑坡的穩(wěn)定性，防止再次更大規(guī)模滑坡，保護過往道路施工車輛、行人的生命財產安全。

在全面開展治理施工期間應對邊坡變形進行監(jiān)測，采用信息化施工法，隨時掌握滑坡動態(tài)，合理安排施工順序，確保施工期邊坡穩(wěn)定安全并采取合理的應急處置措施。綜合治理施工結束后，仍應在一定時期內按照規(guī)范對邊坡巖土體進行變形監(jiān)測。