浅谈某高速公路K24 +100～K24 +290 段高边坡滑塌处置方案

■夏天云，刘 坚

■1.湖南省怀化公路桥梁建设总公司，湖南 怀化 418000;2.广州诚信公路建设监理咨询有限公司，广东 广州 510420

由于深路堑在施工过程中经常因设计勘察粗略，施工工艺粗犷、地形地质复杂等因素产生开裂，局部滑塌等病害，应对不当最终将造成整体失稳，酿成工程事故，特别是部分在通车后滑塌的边坡，不仅会造成巨大的财产损失，还将对人民群众的生命带来严重的危险。

1 工程概况

本路段为山区高速公路，全程138.4km。K24 +100～K24 +290 路堑右侧高边坡，挖方长度190m，沿线为低残丘地貌，山体由砂岩、粉砂岩构成，自然坡角20～30°，局部达40°，揭露层厚1.6m，埋深4.4m，呈夹层形态产出。地表水不发育，地下水主要为基岩风化裂隙水，地下水埋藏深，地下水位埋深30.0m 以下，水量贫乏，受大气降水及邻近含水层补给，动态随季节性变化。在区域上位于断裂带的东段，经钻孔揭露，F6 断裂构造在K23 +990 通过，构造走向122°，倾向212°，倾角80～85°，构造带产物主要为碎裂岩及糜棱岩，其中糜棱岩具泥化，陡倾角裂隙极发育。

2 病害出现及处置

2013 年6 月上旬及8 月初参建各方先后2 次对该边坡进行现场进一步详细的调查分析，经充分分析边坡变形机制和影响因素后，结合施工单位施工条件，拟选定以下处治方案:

以削坡减载为主，辅以锚索及锚杆支挡措施，并对第一级与第三级边坡防护形式进行优化设计:(1)一级边坡:K24 +118～K24 +262 仍采用锚杆格梁加固，锚杆长度由12m 变更为6m，坡面采用客土喷播植草防护;(2)第二级的锚索格梁加固范围，由K24 +136～K24 +244 往大桩号延伸6m，即锚索格梁加固范围变更为K24 +136～K24 +250，锚索长24m，锚固段长10m，并将锚索由原设计的4 束改为5 束，坡面采用客土喷播植草防护;(3)第三级边坡K24 +144～K24 +222 由客土喷播植草防护变更为锚杆格梁加固，锚杆长6m，坡面采用客土喷播植草防护;(4)将第四级的锚索格梁加固范围，由K24 +154～K24 +190 往小桩号延伸9m，即锚索格梁加固范围变更为K24 +145～K24 +190，锚索为4束，总长24m，锚固段长10m，并将第四级边坡平台宽度由2m 变更为6m;(5)第五级边坡坡率由1:1.00 变更为1:1.25，仍采用人字形骨架植草防护，第五级边坡平台宽度维持2m 不变;(6)第六级边坡坡率由1:1.00 变更为1:1.25，维持原有三维网植草防护形式不变。(7)恢复截水沟及平台排水沟等排水系统，为防止雨水下渗入滑面影响坡体稳定，削坡后的坡口线与截水沟之间的坡面采用10cm 厚的C15 混凝土封闭。

3 滑坡失稳机理分析

K24 +100～K24 +290 段高边坡为低残丘地貌，上覆坡积成因的粉质粘土，厚度一般小于5m，下伏基岩为三叠系小坪组粉砂岩。F6 断裂构造在K23 +990 通过，对右侧边坡影响大，由于裂缝带构造运动强烈，该边坡岩体结构破碎松散，基岩强风化带存在风化雨淋和地表水冲刷掏蚀，局部产生剥落和坍塌问题，工程地质条件较差。

结合赤平极射投影分析，右侧边坡在单一结构面与设计边坡的组合情况下，岩层产状147°∠22°与拟开挖边坡倾向相同，结构面与设计边坡呈48°斜交，且倾角小于边坡坡角，前缘具临空面，有滑移空间，为单组不利结构面;F6 断裂构造与拟开挖边坡倾向相同，结构面与设计边坡呈17°斜交，但倾角大于边坡坡角，前缘无临空面，无滑移空间。

从结构面的组合情况分析:岩层与断裂构造F6 的组合交线OA，与拟开挖边坡倾向相同，两交线投影位于边坡投影外侧，前缘具临空面，有滑移空间，结构面切割形成的楔体具沿交线产生滑动的可能性;岩层与产状为185°∠63°的裂隙组合交线OB，与拟开挖边坡倾向相反，呈反向坡，前缘无临空面，无滑移空间，结构面切割形成的楔体较稳定;断裂构造F6 与产状为185°∠63°的裂隙的组合交线OC，与拟开挖边坡倾向相同，两交线投影位于边坡投影内侧，前缘无临空面，无滑移空间，结构面切割形成的楔体具沿交线产生滑动的可能较小。

综上所述，岩层与拟开挖边坡倾向相同，结构面与设计边坡呈小角度斜交，且倾角小于边坡坡角，前缘具临空面，有滑移空间，为单组不利结构面。从结构面的组合情况看，岩层与产状为238°∠47°的裂隙组合交线OA，与拟开挖边坡倾向相同，两交线投影位于边坡投影外侧，前缘具临空面，有滑移空间，结构面切割形成的楔体沿交线产生滑动的可能性大。

图1 滑动示意图

结合现场的深层位移孔监测结果分析，推测该滑体内部的滑面倾向大致为130～150 度，倾角大致为30°～32°，滑坡前缘由于人工削坡且未及时支护，边坡整体抗滑力不足导致坡体产生变形破坏，随着第四级锚索被拉断，边坡最终失稳破坏。

4 处理措施

参建各方并邀请专家一起对该边坡进行现场进一步详细的调查分析，经充分分析边坡失稳破坏机制和影响因素后，结合施工单位施工条件，拟选定以下处治方案:

以削坡减载为主，辅以锚索及锚杆支挡措施，分两阶段实施:

第一阶段:卸载后缘山体，留出大平台，以方便第二阶段清除滑坡体留出安全作业空间:

(1)七级边坡:K24 +153～K24 +197 以10m 一级，1:1.25 坡率放坡，采用三维网植草防护;

(2)六级边坡:K24 +142～K24 +215 以10m 一级，1:1.25 坡率放坡，采用三维网植草防护，第六级平台宽2m;

(3)五级边坡:K24 +133～K24 +229 以10m 一级，1:1.25 坡率放坡，K24 +150 -K24 +162 段采用锚索格梁加固防护，锚索为6 束，总长20m，锚固段长10m，K24 +162 -K24 +192 段采用锚索格梁加固防护，锚索为6 束，总长26m，锚固段长10m，K24 +192 -K24 +204 段采用锚索格梁加固防护，锚索为6 束，总长20m，锚固段长10m，其余段采用客土喷播植草防护;

施工至第五级坡，则可沿原第五级平台一起施工总宽24m 大平台，为第二阶段清理滑坡体留出足够安全的作业空间。

第二阶段:清理滑坡体，并休整下部坡面，做好防护加固措施:

(1)四级边坡:K24 +146～K24 +218 以10m 一级，1:1.25 坡率放坡，采用锚索格梁加固防护，锚索为6 束，总长20m，锚固段长10m，其余段采用客土喷播植草防护，第四级平台宽6m;

(2)三级边坡:K24 +115～K24 +256 以10m 一级，1:1.25 坡率放坡，K24 +130～K24 +232 段采用锚索格梁加固防护,锚索为6 束，总长20m，锚索段长10m，其余段采用客土喷播植草防护，第三级平台宽2m;

(3)二级边坡:K24 +105～K24 +275 以10m 一级，1:1.25 坡率放坡，第二级边坡的防护加固方案待开挖后根据现场具体情况和需要确定，第二级平台宽6m;

(4)一级边坡:K24 +100～K24 +290 以10m 一级，1:1.25 坡率放坡，K24 +116～K24 +260 段采用锚杆格梁加固防护，锚杆长12m，其余段采用客土喷播植草防护。

同时重设边坡整体截水沟及平台排水沟等排水系统。

5 处置后结果

本段高边坡与2015 年3 月份施工完成，从施工过程的监测结果来看，各监测点相对位移及总位移均小于规范，锚索应力监测结果也均在规范要求范围内，边坡处于稳定状态。

6 结论

从整个实施过程来说，第一次裂缝产生前未能及时对三、四级边坡防护就开挖到第二级，边坡失稳前长时间未能对第五、六级边坡进行卸载都是处置过程中的重大失误。另外原设计第5、6 级边坡1:1.00 坡率是否过于冒险，监测数据在三天内发生急剧变化，事前却没有预兆，监控点布设是否合理等均有近一步探讨的价值。