某公路路塹高邊坡滑塌成因及綜合治理方案探討

楊岱汶

摘要 文章基于某高速公路路塹高邊坡滑坡體治理工程實例，分析滑坡誘因及坡體穩定性影響因素，結合項目實踐提出“應急治理+綜合治理+期間變形監測”的復合治理方案，通過依托項目應用該方案的實際效果進行分析，為同類型工程施工提供借鑒。

關鍵詞 公路工程項目；路基路塹；高邊坡；滑塌成因；綜合治理措施

中圖分類號 U418.55文獻標識碼 A文章編號 2096-8949（2023）14-0162-03

0 引言

高邊坡滑塌治理是一項復雜的系統性工程，需綜合應用排水、防護、錨固、支擋等工藝，技術復雜程度高，施工難度大。高邊坡滑塌后應通過對現場的詳盡勘查，制定合理的措施，認真探究滑塌誘因并綜合相關因素，選擇最佳的治理方案，以提高處置效果[1]。

1 工程概況

某高速公路K3+435～K3+645段為高邊坡區域，地下水發育，上部常年流水且水位淺。該區域施工期間連續降雨，項目出現兩處嚴重坍塌區域，隨時存在擴展風險和引發泥石流危害，滑坡治理工作勢在必行。以項目實地勘察結果為基礎，結合工程地質鉆孔數據可知，該區域邊坡地層結構由上至下為漂石層、殘積粉黏土層、黏土層和風化花崗巖層。

原項目邊坡設計為四級放坡開挖方案，坡高為8 m，一二級邊坡和三四級邊坡坡率分別為1∶1和1∶1.25，邊坡間臺階寬度約2 m，邊坡坡頂設截水溝，坡腳設排水溝，按照層級順序坡面防護類別分別為護面墻、錨索框架梁、拱形骨架和種植草防護。

2 滑坡變形破壞特征

2.1 滑塌區一

滑塌區一位于邊坡西部與線路走向垂直，坡體下陷約2.5 m，滑動面呈現圓弧狀表現為上窄下寬，整體為淺層牽引與推移式滑坡，滑坡后有3～5條自然山坡裂縫，寬度最大15 m，長約2～10 m。勘測結果顯示，該區域土質為殘積砂質黏土層與坡積粉質黏土層，均處于飽和狀態?，F階段邊坡滑停，穩定性不佳，降雨后邊坡持續下滑，如整治不及時邊坡將持續變形，裂痕會擴大且發展[2]。

2.2 滑塌區二

滑塌區二位于邊坡東部與線路走行垂直，整體結構呈現為狹長條帶狀，滑動面為折線形，上窄下寬為淺層牽引式滑坡。滑坡后分布縱向裂縫，最大寬度為10 cm，裂縫長度約3～6 m?？睖y結果顯示，此區域土質為殘積砂質黏土層與坡積粉質黏土層，滑坡土層處于飽和狀態，滑坡持續下滑，處置不及時，將導致邊坡持續被破壞變形[3-4]。

3 邊坡變形成因分析

以滑塌區一和滑塌區二的邊坡受破壞情況為基礎，結合現場地質勘測結果和水文條件數據分析，引發此區域高邊坡滑塌的主要誘因如下：

（1）地形因素。工程所在區域為丘陵地貌，流水常年沖刷形成沖溝，兩側土質松散易被侵蝕沖散。

（2）巖土體因素。地質勘查結果顯示，區域邊坡地質以殘坡積黏性土、坡積粉質黏土和全風化閃長巖層為主，巖層嚴重風化，含水量增加，巖體強度下降，長期浸水后巖性松散，結構強度差，易引發滑塌，導致坡體變形[5]。

（3）氣候、水文因素。高差影響下，邊坡場區氣候多變，降雨充沛，年降水量持續攀升。

（4）地下水因素。工程施工區域內地下水發育，水深最大深度約6.3 m，長期地下水浸潤作用下易引發邊坡失穩。

4 滑坡體的穩定性分析

4.1 巖土參數的分析與選用

該邊坡滑坡危害程度高，滑坡防治項目工程安全等級為一級，結合項目實際情況確定穩定安全系數最小值1.30。結合滑塌區一和滑塌區二坡體穩定性情況，以取樣結果參照為基礎進行巖土參數的分析，綜合考慮滑帶土參數和巖土參數值，選擇施工方案[6]。

4.2 穩定性分析與評價

以邊坡變形情況為基礎，結合地形地貌特征，基于K3+550工程段選定3個目標剖面進行滑動坡面穩定性參數的計算。考慮滑動邊坡最不利情況，采用傳遞系數法對目標邊坡分別進行正常工況下和雨季工況下的穩定性計算，同時借助圓弧滑動條分法對潛在滑動面1/2處進行邊坡穩定性的計算。下式為傳遞系數法的計算公式：

圓弧滑動條分法的計算公式如下：

式中，Fs——邊坡穩定性系數；Ti——第i段沿滑面的下滑力；Wi——土條重力；Ci——第i段巖土黏聚力；φi——滑面土內摩擦角；αi、βi——第i段滑面與水平面夾角；ψi——傳遞系數；Li——滑面長度。

結合現場數據進行計算后發現，該項目邊坡處于不穩定狀態，降雨工況下邊坡滑動性風險增加，出現邊坡滑動的風險較大[7-8]。潛在滑動面巖土土質為殘坡積土且厚度大于15 m，為提高項目邊坡穩定性，需采取積極有效的措施加以處置。

5 滑坡治理方案

為確保高速公路正常運行并保障邊坡穩定性，以項目實地勘測結果為基礎，同時參考邊坡穩定性、微地形、地貌特征、地質特點、推力大小等因素，基于項目現場施工情況，提出了下列處置方案。

5.1 應急治理措施

滑坡后需及時應急處置邊坡，詳細措施如下：

（1）緊急設置排水系統。于滑塌一區坡頂處截水溝斷裂處設截水溝，使坡頂位置降雨與地表水匯集于另一側溝渠內排出。現場勘查及時填充并夯實裂縫，以防水板鋪設并以黏土填充夯實補充，于滑塌區域兩側臨時開挖排水溝截留降雨，以避免降雨大量滲入坡體，影響坡體結構加劇變形。于滑塌二區處設置臨時排水溝或排水管，及時將蓄積雨水排除邊坡周邊。

（2）卸載反壓。在邊坡坡腳前緣用土體加固回填，形成反壓護道，防止滑體進一步向前移動，降雨后，及時將滑體區域松動土體清除干凈，并完成臨空面卸載[9]。

（3）坡面保護。及時對裸露邊坡坡面設置防沖刷結構，包括防滲塑料膜或防沖刷彩布。

5.2 綜合治理措施

以項目邊坡特征，結合巖性特點及滑坡誘因，對排水、截水、導流等綜合處置方案合理優化，結合項目特點對治理方案進行歸納，詳見圖1所示。

（1）邊坡第一級應用6 m高抗滑擋墻，第二級設置坡率1∶1.15；并控制平臺寬度：第一級平臺寬為6.5 m，第二級平臺寬為14 m，第三、四級平臺寬為3 m。

（2）第三級邊坡應用鋼絞線錨固索框梁進行防護，第四階段采用鋼絞線錨索加固，其他各級邊坡則應用拱形骨架防護。

（3）地表排水。與邊坡坡頂外置外側約5 m處設置截水溝，避免降雨蓄積下滲，截水溝兩側引入邊坡兩側溝渠內，保持截水溝與塹頂間距大于30 cm，并以M7.5漿砌片石進行漿砌封閉[10]。

（4）地下排水。結合項目實際情況分期施工，第一期地下排水工程由支撐滲溝與邊坡排水平孔組成，第二期地下排水工程為排水滲井。一期工程施工完畢后，進行邊坡防護并現場檢測，檢測結果發現邊坡存在滑動傾向或排水孔出水率小于80%時，應進行二期施工。分別于第一級邊坡、二級邊坡、五級邊坡坡面處設置兩道排水孔，并于第三級邊坡和第四級邊坡坡面處設置三道排水孔，使其長度穿越邊坡滑動面。一、二級邊坡排水孔的橫向間距與豎向間距分別為5 m和2.5 m，第三四五級邊坡排水孔橫向間距與豎向間距分別為3 m和2.5 m，排水孔布設按照梅花形進行，并保持第一排排水孔高度高于平臺1 m。于邊坡出水點處設置支撐滲溝，保持橫向間距為5 m。

5.3 施工期間變形監測

施工期間需重點監測的數據包括深孔位移和地表位移，其中地表位移每日監測1次，特殊情況下每日監測多次，地下位移每周監測1～2次，變形劇烈情況下每日監測一次。根據邊坡情況，設置2個監測面和6個監測孔進行地表位移和深孔位移的監測，邊坡治理期間的監測數據情況如表2所示。

結合項目邊坡動態監測結果及地表宏觀變形巡檢情況，該邊坡施工整治期間未出現明顯的滑動變形情況，結構整體穩定。

6 治理效果

2021年9月，該滑坡綜合治理方案順利完工，2022年春節該高速公路順利完成通車運行，2022年5月遭遇多次強降雨天氣，現場監測未發現明顯坡體滑移，邊坡穩定性佳，坡面結構完整且美觀，協調性突出，達到預期治理效果，通車后監測數據情況如圖2所示。

7 結語

綜上所述，該項目滑坡綜合治理方案應用后，后期監測數據顯示，坡體無位移，邊坡結構穩定性達到預期效果，滑坡治理效果可觀。由此可見，高邊坡滑塌綜合治理工藝復雜，需要以項目現場情況為基礎，綜合應用支擋、防護、排水、錨固等多重方案，結合現場實地勘察結果于滑塌后及時分析誘因，全面綜合相關因素，根據實際情況選擇最佳的治理方案，以提高治理效果。

參考文獻

[1]沈璐， 張志峰， 李漪. 滁州西環高速某路塹高邊坡滑坡穩定性分析[J]. 蘭州工業學院學報， 2023（1）： 32-35+57.

[2]楊勃. 多級路塹高邊坡滑坡綜合治理方案探討[J]. 福建交通科技， 2022（11）： 26-29.

[3]張歡. 山區城市道路路塹高邊坡滑坡防治研究[J]. 上海公路， 2022（4）： 7-11+176.

[4]李聰. 高速公路路塹高邊坡施工技術研究[J]. 工程建設與設計， 2023（1）： 195-197.

[5]余良. 高速公路路塹高邊坡設計和綜合治理探討[J]. 中華建設， 2022（5）： 86-88.

[6]董艷輝. 山區鐵路路塹邊坡滑塌整治技術研究[J]. 鐵道建筑技術， 2022（2）： 165-169.

[7]王念隆. 高速公路路塹高邊坡施工安全風險控制措施[J]. 工程建設與設計， 2019（5）： 272-274.

[8]王俊明， 謝永剛， 賈向新， 等. 某深路塹邊坡滑塌治理勘察設計工程實錄[C]//中國建筑學會工程勘察分會， 中國水利學會勘測專業委員會， 中國鐵道學會工務委員會， 西藏自治區水力發電工程學會， 北京華森啟達企業管理咨詢有限公司. 第十四屆全國邊坡工程技術大會論文集， 2022： 393-400.

[9]邢培營. 云茂高速公路高邊坡滑塌分析及治理[J]. 山東交通科技， 2019（1）： 47-49.

[10]俞偉. 公路高邊坡滑塌變形分析及加固技術[J]. 福建建設科技， 2022（3）： 49-52.