山区高速公路某高边坡崩塌成因与治理

高 文 韬

(广东省长大公路工程有限公司，广东 广州 511430)

山区高速公路某高边坡崩塌成因与治理

高 文 韬

(广东省长大公路工程有限公司，广东 广州 511430)

结合广佛肇高速公路某高边坡崩塌体的特征，分析了边坡崩塌的成因机理，提出了具体的治理措施，并对治理后的边坡进行了监测，结果表明边坡未有明显失稳现象存在，状态保持稳定。

高速公路，边坡，崩塌体，稳定性

0 引言

广佛肇高速公路封开段地处中低山构造剥蚀丘陵区，地形起伏较大，雨量充沛，植被茂盛，为典型的岭南山区地质地貌。对于深挖路堑的路基高边坡，由于勘察手段及勘探数量的局限性，地质资料与实际情况可能有一定出入，深挖边坡软弱夹层及不利结构面等只有在路堑开挖后方可完全明了，因而高边坡施工需重点监控，动态设计。

K163+760～K163+940右侧高边坡位于封开县思奕村东侧，长度约180 m。边坡开挖后形成六级边坡，最大高度62.0 m，分级高度为10 m，边坡第一级边坡坡率均采用1∶0.75，第二、三级为1∶1.00，第四、五、六级为1∶1.25，边坡共设置五级平台，其中第三级平台宽8.0 m，其余平台宽2.0 m。在2014年12月边坡开挖完后，遭遇持续降雨，发现K163+900右侧边坡第二、三级台阶出现裂缝，局部有崩塌、位移迹象，对工程建设质量和安全构成威胁。

1 成因机理分析

1.1 崩塌体特征

经现场调查，该边坡倾向252°，现场测得岩层产状215°∠46°，边坡及其附近节理十分发育，主要有二组节理：308°～315°∠60°～62°，315°∠89°，为小角度顺向斜交边坡。

形状：长约25 m、高约12 m，厚度0.5 m～2.0 m，为上窄下大不规则体。浅部为节理结构面、深部为岩层产状面。

裂缝：不规则分布，沿节理或结构面破裂，上下为张拉裂缝，长约5～20不等，断续出现，缝宽5 mm～50 mm；左右为节理或结构面裂缝，与坡脚出露的节理产状基本一致，长约3 mm～10 mm不等，断续出现，缝宽5 mm～80 mm。

位移：已发生局部下沉位移，下沉约10 cm～30 cm，位移方向160°，垂直拟建线路。

规模：潜在塌方量估算约300 m3，属于微型崩塌。

1.2 成因机理分析

1)诱发因素：人工削坡偏陡，形成临空面，原设计三级的锚索防护未及时加固完成，连续多级开挖，边坡应力场发生急剧的变化。

2)降雨湿化软化坡体，岩土体强度降低；特别是残积土分布不均匀，层中局部夹强风化岩，具有湿水极易软化、土体强度骤降的特性。

3)地表水和地下水浸润坡脚，再加上坡体自重和节理剪切作用，坡体沿节理结构面产生下滑崩塌。

2 边坡治理

对现边坡采用卸载减压方式进行处理，将目前滑塌体完全清除，放缓坡率，采用8 m分级和加宽平台处理。在坡顶设置截水沟，将坡顶汇水引入边沟排出平台设置平台排水沟，并进行硬化处理，杜绝坡体与外来水系的接触[1]。变更后，边坡最大高度为72.10 m。

2.1 变更设计

变更后工程防护措施：

1)一级～四级边坡：采用人字形骨架植草防护，边坡坡率1∶1.50，平台宽度10.0 m，采用10 cm厚C15混凝土硬化处理。

2)五级边坡：采用人字形骨架植草防护，边坡坡率1∶1.50，平台宽度4.0 m。设置2排仰斜式排水孔，设置范围K163+782～K163+900,采用梅花形布置，设置间距为5 m，采用10 cm厚C15混凝土硬化处理。

3)六级、七级边坡：采用锚索框梁+CF网植草防护，锚索长30 m，钻孔孔径150，边坡坡率1∶1.00，平台宽度2.0 m。设置2排仰斜式排水孔，设置范围K163+802～K163+886,采用梅花形布置，设置间距为5 m，采用10 cm厚C15混凝土硬化处理。

4)八级、九级边坡：采用人字形骨架植草防护，边坡坡率1∶1.25，平台宽度2.0 m，采用10 cm厚C15混凝土硬化处理。

2.2 稳定性分析

判定岩体稳定性：受节理裂隙的影响，岩体破碎，边坡在降雨、振动影响下，局部可能发生岩体沿节理面崩落。规模一般较小，边坡整体处于基本稳定。经现场钻孔试验后，测出该边坡开挖后的岩土参数(见表1)[2]。

表1 岩土参数表

采用简化Bishop法计算边坡的安全系数，在正常工况下，原始边坡开挖后安全系数为1.088，边坡欠稳定，采用加固措施之后安全系数为1.215，边坡较稳定。在暴雨工况下，原始边坡开挖后安全系数为0.928，边坡较不稳定，采用加固措施之后安全系数为1.100，边坡基本稳定。

3 治理后监控反馈

现场按照变更后的设计进行了卸载处理，平台宽度增大并对其硬化，从而杜绝坡体与外界水系的接触。根据高边坡监控方案，结合边坡开挖、防护等施工进度的情况，在实地布设了15个变形监测点对其边坡稳定性进行监控(见表2)。

表2 K163+760～K163+940右侧高边坡测点布设统计

3.1 测点布设

测站点及后视定向点(控制点)为工程高等级控制点，已经设有标志。变形监测点的标志是用长约60 cm的不锈圆钢专门制作而成的。将其一端埋入地面40 cm～50 cm，并且在以钢棒为中心约10 cm半径的范围内用混凝土护桩加固，不锈钢棒伸出地面的另一端被事先加工成螺杆，可与观测目标棱镜头连接。测量时将棱镜固定在不锈钢棒螺杆上，测完后取下棱镜。

3.2 测点变形对比分析

2014年12月～2015年5月进行为期180 d的检测数据收集。 在进行边坡变形分析之前，对观测方案本身所能达到的点位测量精度做一个预估。监测点位测量的误差主要来自于仪器误差、观测误差和外界环境(观测过程中外界风力、天气温度变化、空气能见度的影响等)的影响，综合考虑，所采用的观测方案所测得的点位，其测量的误差约为±3 mm～4 mm。可以得出结论，该边坡崩塌对其治理后，在经过一个雨季期的监控，边坡未有明显失稳现象存在，状态保持稳定。

4 结语

本边坡崩塌主要是在施工开挖过程中未严格按照开挖一级，防护一级的原则进行，连续多级开挖，边坡应力场发生急剧的变化，再受降雨等影响，从而导致崩塌现象发生。此外，在高边坡路堑施工过程中，特别是地质条件复杂段落，动态监测尤为重要，及时对开挖以及开挖结束后的坡体稳定性进行指导评价，以保证高速公路建设施工安全。

[1] 李连生,杨宏刚.诸永高速公路一滑坡体上边坡卸载施工方案的探讨[J].铁道建筑,2008(12)：48-49.

[2] 中交第一公路勘察设计研究院有限公司.广佛肇高速公路工程地质勘察报告[R].2013.

The collapse cause and treatment of a high slope of mountain highway

Gao Wentao

(GuangdongChangdaRoadEngineeringLimitedCompany,Guangzhou511430,China)

Combining with the characteristics of a high slope collapse masses of Guangzhou-Foshan-Zhaoqing highway, this paper analyzed the formation mechanism of slope collapse, put forward specific treatment measures, and monitored the slope after treatment, the results showed that the slope had no significant instability phenomenon, the state was stable.

highway, slope, collapse masses, stability

1009-6825(2017)05-0179-02

2016-12-07

高文韬(1987- )，男，工程师

U416.14

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