路塹高邊坡水毀滑塌處置方案淺析

摘要 文章以G40 滬陜高速公路滁州支線（滁州西環高速）高邊坡防護方案為背景，通過該邊坡案例，闡述路塹高邊坡治理的方法和流程，總結防治原則，介紹了滑坡的危害和地質情況，對邊坡穩定性進行了分析，采用“ 削坡卸載+ 支擋工程+ 錨固工程+ 防護工程+ 坡體排水工程” 的綜合治理方案，對路塹高邊坡水毀進行治理，達到了穩定邊坡的效果，對以后類似項目的邊坡治理具有借鑒意義。

關鍵詞 水毀；滑坡；邊坡治理

中圖分類號 U418.55 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2023）15-0126-03

0 引言

滑坡是斜坡巖土體沿著貫通的剪切破壞面所發生的滑移地質現象。滑坡的機制是某一滑移面上剪應力超過了該面的抗剪強度所致，在重力作用下，沿著一定的軟弱面或者軟弱帶，整體地或者分散地順坡向下滑動的自然現象。

山體原始邊坡處于穩定狀態，道路的實施往往會開挖山體原始邊坡，邊坡形成臨空面，改變邊坡的原有應力狀態，易造成邊坡失穩，尤其是高邊坡。邊坡失穩的控制因素很多，主要包括地形、地質條件、人類活動、水文條件以及天氣條件等。道路的高邊坡失穩的主要因素是地質條件、工程施工及雨水的作用，尤其以雨水的作用導致失穩的高邊坡，發展最為迅速，范圍更廣，危害更大。降雨對滑坡的作用主要表現在雨水的大量下滲，導致斜坡上的土石層飽和，甚至在斜坡下部的隔水層上積水，從而增加了滑體的重量，降低土石層的抗剪強度，導致滑坡產生。不少滑坡具有“ 大雨大滑、小雨小滑、無雨不滑” 的特點。

結合地質條件，設置綜合排水措施，選擇合理的邊坡防護處置方案，可有效防治邊坡失穩，避免生命財產受到損失。

1 概述

該文結合G40 滬陜高速公路滁州支線（ 滁州西環高速）高邊坡水毀滑塌處置方案進行討論。項目位于丘陵平原區， 相對高程較大， 局部存在路塹高邊坡。項目K11+315～K11+600 段右側邊坡原設計為高邊坡，長度約285 m，原設計6 級坡，最大挖方高度約為55 m。邊坡開挖后，處于穩定狀態，邊坡加固施工過程中，適逢汛期，長時間強降雨，導致邊坡出現開裂、下滑，K11+430～K11+510 段一、二、三、四級坡整體下滑。整個滑動面完全貫通，形成滑坡。滑動范圍主要在K11+410～K11+560 段范圍內（ 圖1），K11+315～K11+410 段錨桿框架穩定性良好，未發生滑動。

2 地質條件

2.1 地形、地貌

滑坡區屬沿江丘陵平原區，微地貌為丘陵，地形起伏較大，原地面標高100.0～173.0 m，相對高差較大。該段高速公路原設計路塹邊坡已開挖至設計標高，路基標高115.0～118.0 m，開挖坡頂標高在170.0 m 左右。

2.2 地層

坡頂分布0.3～0.5 m 殘坡積碎石土。坡體主要為寒武系上統龍蟠組（∈ 3l）灰巖，巖層產狀335° ∠ 40°。具體工程地質特性分述如下：

強風化灰巖：灰黃色，灰黑色，隱晶質結構，薄層狀構造，巖性軟，錘擊易碎，部分礦物風化蝕變強烈，巖體破碎。厚度一般在3.0～5.0 m，其中K11+480～K11+600段強風化層厚度稍厚，約5～8 m，屬Ⅳ級軟石。滑坡體：主要由中風化灰巖組成，青灰色，含碳質，巖性軟，發育5.0～10.0 cm 左右軟弱層，易風化，受雨水浸泡軟化形成滑帶，局部表層2.0～3.0 m 為邊坡平臺填土，主要成分為中風化巖塊。

中風化灰巖（強度衰減）：青灰色，隱晶質結構，層狀構造，含碳質薄層，節理裂隙發育，巖體軟，巖芯呈碎塊狀，局部短柱狀。該層為邊坡施工開挖雨水下滲擾動影響，強度明顯衰減。

中風化灰巖：青灰色，灰黑色，隱晶質結構，薄層狀構造，層厚一般在2～5 cm，巖性較軟～ 較硬，錘擊易碎，節理裂隙發育，部分裂隙面方解石脈充填，可見溶溝、溶槽發育，巖體完整性較差，呈碎裂結構。屬Ⅴ級次堅石。

2.3 地質構造

區域大地構造單元屬揚子準地臺下揚子臺坳滁河陷褶斷帶滁州穹褶斷束，未發現活動斷裂。該次補勘重新量測了灰巖的巖層、節理裂隙產狀，局部發現0.5 m 左右微型褶皺，該次測量統計成果見表1。

2.4 新構造運動和地震

線路段內新構造運動主要表現為震蕩運動。全新世早期，地殼以沉降為主，河流型湖泊發育；全新世后期，地殼有所抬升，主要表現為湖泊面積縮小，河流溯源侵蝕作用加強。

根據《中國地震動參數區劃圖》（GB 18306—2015），設計基本地震動峰值加速度值為0.05 g，地震動反應譜特征周期為0.40 s。

2.5 地下水

場地地下水主要為碳酸鹽巖巖溶裂隙水，賦存于可溶巖裂隙中。場地中風化灰巖層含薄層碳質，為軟弱層，易風化。

3 邊坡穩定性評價

3.1 定性分析

滑坡K11+410 至小樁號段現場上部4 級坡按1 ∶ 1.50 開挖，采用錨桿框架防護，未出現裂縫和滑塌。K11+410～K11+510 段坡體出現裂縫、坍塌，塌方主體主要為表層受擾動中風化灰巖。根據現場邊坡坡體變形和裂縫的發展，邊坡失穩主要是上部中風化層受到較大擾動，缺少防護，同時下部薄層狀破碎中風化灰巖多有崩塌、崩解，進一步牽引上部風化層下滑，整體穩定性差[1-2]。

（1）滑坡后緣位于K11+450 處，四級坡坡頂、五級坡坡腳，下錯1.8～2.0 m，坡面產狀為134° ∠ 61°，坡面有滲水。

（2）三級坡平臺K11+410 附近有裂縫，三級坡框架錯動開裂，四級坡框架下移23 cm，裂縫距滑坡周界16.6 m。

（3）K11+485～K11+494 段三級坡坡頂下錯2.8～3.0 m。

（4）四級坡坡頂裂縫距周界6.8 m，水泥面裂縫寬40 cm。

（5）K11+460 坡腳有滲水，附近坡腳未開挖的坡體也有滲水。

（6）K11+520 附近坡腳中風化剪出口，坡腳有積水，坡面也有滲水，有滑塌。

（7）四級坡錨索尚未張拉，一二級坡腳在開挖過程中遭遇連續強降雨，邊坡局部產生滑塌。

滑坡區灰巖呈薄層狀，層厚只有2～5 cm，且節理裂隙發育，受結構面組合切割，巖體較破碎～ 破碎，易發生楔形體滑塌和掉塊。同時發育一組順傾結構面，可能發生順傾滑塌。通過現場調查結合節理分析，滑坡主要因為巖體破碎，施工時爆破開挖、擾動，同時降雨入滲，中風化灰巖中碳質薄層軟化，形成軟弱帶，同時表層巖體受擾動，強度降低，形成滑塌。對滑坡坡腳進行反壓，效果較好，通過監測數據，滑坡進一步滑塌變形較小。中風化灰巖（強度衰減）層受擾動、雨水浸泡，強度降低，結構面破壞，存在進一步滑塌的可能。赤平投影圖如圖2 所示[4]。

3.2 定量計算

該段邊坡地層計算參數參考詳勘資料同地質單元參數，同時結合工程經驗和反演法計算綜合確定。該次計算分別選取了K11+460 和K11+480 兩個斷面進行了邊坡穩定系分析計算。邊坡巖體呈碎裂結構，上部淺表5～10 m 范圍內地層受到較大擾動，巖體抗剪強度衰減較大，參數選取及安全系數見表2～4[1-3]。

通過上表可以得出，對滑坡體進行綜合出來后，安全系數得到顯著提高，并滿足規范要求。

4 邊坡滑塌處治方案

該次設計主要針對K11+410～K11+570 段右側滑塌區域進行治理設計，采用錨桿（索）框架+ 坡腳反壓處置方案。

（1）一級坡K11+403～K11+440 段和二級坡K11+410～K11+510 段采用錨索框架加固，框架內植生袋植草綠化防護。K11+370～K11+440 段坡腳采用1 m 高矮腳墻回填反壓， 反壓高度4 m， 反壓坡率1 ∶ 2。K11+440～K11+510 段坡腳采用2 m 高矮腳墻回填反壓，反壓高度8 m，反壓坡率1 ∶ 2。壓實度不小于90%。

（2）三級坡K11+440～K11+495 段錨桿框架已經整體滑塌，需對錨桿框架進行拆除處理，然后對坡面進行整平后采用錨索框架加固，框架內植生袋植草綠化防護。

（3）四級坡K11+442～K11+460 段有兩片錨索框架已經滑塌，對此兩片框架進行拆除處理，坡面整理后用C25 混凝土進行噴射封層后重新施作錨索框架，如原有錨索可以繼續利用，施工中注意放線測量，使框架與原錨索位置匹配。如不能利用，需重新進行錨索施工，但應與原錨索孔位置錯開。錨索框架正式施工前，需在坡腳位置設置一道錨管連梁，連梁與錨索框架橫梁一致，每間隔1.5 m 加設3 根錨管，待連梁錨固穩定后再施工錨索框架，防止框架施工過程中在重力作用下自動滑落。兩側已經預張拉50% 的錨索框架需在這兩片框架施工結束后再進行二次補張拉。

（4）五級坡K11+440 左右有兩片錨桿框架底部已經架空，需在坡腳打設一排錨桿，錨桿長度12 m，間距1 m，然后再立模采用C25 混凝土進行注漿回填。

（5）4 m 及以上寬平臺需采用C25 混凝土進行硬化處理，硬化厚度8 cm，平臺需設4%～6% 坡度內傾，使平臺匯水匯入到平臺截水溝內。硬化完成達到強度后，寬平臺仍要設平臺截水溝并需培土綠化處理，嚴禁長期裸露。

5 結論

經過邊坡穩定性計算分析，坡面采用錨桿（索）加固方案，坡腳設矮腳墻進行回填反壓后，暴雨狀態下邊坡穩定性安全系數為1.21，滿足《公路路基設計規范》（JTG D30—2015）要求。經過近兩年運營，根據觀測數據，邊坡基本未發生位移，處于穩定狀態。該案例邊坡的滑塌主要為降雨所致，防排水是防治邊坡滑塌的主要措施。因此，邊坡在治理過程中，應采用綜合防治措施。邊坡的強支護與防排水措施相結合，使邊坡做到無雨不滑，小雨不滑，大雨更不滑。

參考文獻

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[3] 胡鳳鑒. S302 線南平段某路塹邊坡水毀滑坡穩定性分析及治理[J]. 福建交通科技， 2018（4）： 38-40+93.

[4] 雷曉鳴. 高速公路路塹邊坡滑塌治理[J]. 建設科技，2013（13）： 97-98.