高速公路路堑边坡滑坡分析与治理

劳祺

摘要：文章结合汕昆高速公路广西境河池至百色段工程K138+200～k138+355右侧滑坡治理工程实例，分析了路堑边坡滑坡类型与稳定性，阐述了路堑边坡滑坡的主要影响因子，并提出了相应的治理措施。

关键词：高速公路;路堑;滑坡;稳定性;治理

中图分类号：U418.55 文献标识码：A DOI：10.13282/j.cnki wccst.2019.08.006

文章编号：1673-4874（2019）08-0018-04

0引言

高速公路施工中，基于边坡地质实际情况与人为扰动的影响，极易出现失稳情况，最终导致滑坡事故的发生，威胁项目施工与运营安全。对此，高速公路建设中必须加强对边坡的地质勘察和实时监测，掌握滑坡变形发展变化趋势，及时制定出有针对性的治理措施，防止出现重大损失，保证工程的顺利完工。

1高速公路路堑边坡滑坡介绍

滑坡指的是斜坡上的土/岩体，由于受到自然或人为因素的影响，基于重力作用出现沿着软弱面（带）顺坡向下滑动的现象，如图1所示即为滑坡要素平面及断面示意图。从本质上而言，滑坡属于一种自然现象，但若是造成对集体、个人财产或是人身安全方面的威胁，则被称为是滑坡灾害。

根据我国高速公路工程实践情况调查来看，滑坡是主要的地质灾害之一，其分布十分广泛，凡是较陡地段或是历年多雨季节均可发生。无论是在高速公路施工还是运营过程中出现滑坡灾害，均会对相关人员生命安全造成巨大威胁，因此加强滑坡治理必须从公路建设阶段开始重视，防止后期影响公路正常使用。长期以来，人们对滑坡灾害机理与防治技术均展开了大量的研究，逐渐认知到了滑坡的发生是多种因素综合影响的结果，存在复杂的物质与能量转换关系，对此必须在总结归纳滑坡灾害发生机理的同时，加强对各工程项目的针对性分析，切实制定有效的防治方案，确保公路沿线安全。

2高速公路路堑边坡滑坡类型与稳定性分析

2.1滑坡类型

滑坡的类型众多，其形成的环境、表现出的特征等均有所差异，通过滑坡分类可进一步归纳概括滑坡作用的表象特征与产生原因，以便進一步指导相关勘察、治理工作的开展。根据不同依据，可将滑坡分为不同类型：

（1）依据发生时间，可分为新生滑坡和老滑坡;

（2）依据动力形式，可分为牵引式滑坡、推移式滑坡和复合式滑坡;

（3）依据物质组成，可分为岩质滑坡、半成岩滑坡、土质（类土质）滑坡三大类，每个大类又可再细分为几个小类。如图2所示。

2.2滑坡变形过程及其稳定性分析

滑坡变形是一个动态的过程，必须对各阶段变形情况有一个全面且深入的了解，方可对应各阶段制定针对性的、有效的治理措施。

根据滑坡发生过程的分析可知，这是一个内、外部系统不断协调的结果，当外部系统变化导致内部系统调整幅度超过滑坡自身能力时，就出现了滑动情况。如降雨会导致滑坡体渗流场改变，滑坡内部应力场就会进行调整维持滑坡系统平衡，但若是降雨强度过大，必然导致滑坡渗流场变化过大、滑体变形过度，如图3所示。滑坡的变形主要可以分为5个阶段：蠕变阶段、挤压阶段、微滑阶段、剧滑阶段、压密阶段。

掌握滑坡变形各阶段的性质及地质工程特征，可为不同阶段滑坡治理提供针对性的建议。如在工程开始前，必须充分认识到可能存在的滑坡情况，开展稳定性分析，并据此进行预加固工作，有效防止滑坡灾害的出现;在滑坡的蠕动、挤压、微滑阶段，可对滑坡性质、成因开展全面分析，并制定相应的治理方案，常用且有效的措施有排水、后部减重、前部反压等，切实遵循“治早治小”原则，保证工程安全;在滑坡的剧滑阶段，滑坡变形己无法控制，必须立刻安排人员疏散、施工设备撤离，最大限度地减少相关损失。

3影响高速公路路堑边坡滑坡的主要因子及其治理措施

3.1影响滑坡的主要因子

根据高速公路路堑边坡滑坡发生情况的统计分析可知，其主要影响因子可归纳为内因、外因两种，前者是滑坡形成的必要条件，后者则是滑坡形成的充分条件，具体如表1所示。

3.2滑坡治理措施

在我国滑坡防治工程中，应用于滑坡防治的工程措施众多，但是部分治理措施使用效果不理想，或是造价过高存在可替代性，因此工程实践中较少或是基本不采用。如在滑坡排水处理中，虹吸排水方法容易出现堵孔问题，倒吸效果差，除非科研需要，一般在工程实践中很少采用;又如滑带爆破、滑带（面）焙烧等方法的可操作性十分差，仅仅作为一种理论存在，在工程实践中基本没有采用;其他如电渗排水、排架桩支挡等方法，均存在类似情况。

本文根据相关理论与实践分析，将我国高速公路路堑边坡滑坡常用治理措施归纳如图4所示。根据图中可知滑坡治理思路主要分为四大类：（1）维持滑坡现状;（2）截排;（3）力学平衡;（4）滑带改良。在高速公路路堑边坡施工中，必须要根据实际情况合理确定治理重点，选择治理措施。下文主要围绕汕昆高速公路广西境内河池至百色段工程展开分析，通过对现场滑坡情况、基本特征及稳定性进行分析，提出相应的治理方案，切实保证工程施工安全。

4汕昆高速公路广西境内河池至百色段工程滑坡治理情况分析

4.1项目背景

拟治理滑坡场地位于河池市巴马县所略乡六东村以东约500m处（汕头至昆明高速公路广西境内河池至百色段工程主线k138+200～K138+360段右侧深路堑）。此边坡所处地形较陡，坡度约25°～45°，边坡区表层为残坡积层，下伏三叠系中统百蓬组（T2b）砂岩及其风化层，主要为岩质边坡。边坡在降雨后，风化岩易软化，易产生崩塌，不利于边坡的稳定。本次滑坡范围为滑坡后缘位于山腰处，前缘位于开挖成形的坡面剪出至路基内，滑坡周界沿山脊呈“u”形发展，若滑坡继续滑动，将影响工程的施工进度。

4.2现场滑坡情况

原路堑现场边坡开挖基本完成后，2017-06-25，在邊坡上方山体发现一条裂缝，裂缝距主线中线右163.6m，裂缝长326.5m，裂缝宽约0.3m，裂缝山梁位置处形成错台，错台落差最大0.5m，裂缝从山脊向主线延伸，走向呈U型状，U型开口正对路基。2017-08-05，发现裂缝错台最大落差达3m，裂缝宽0.5～1.1m，有部分位置存在雨水冲刷形成的井坑。原开挖坡面受滑体蠕动破坏，滑体堆积于路基中;滑坡体出现较多的拉张裂缝，坡体裂缝处出现不同程度下挫（最大下挫位置约3m）。

4.3滑坡基本特征及稳定性分析

4.3.1滑坡基本特征

滑坡所在位置自然坡体地貌类型属低山斜坡地貌，为一坡向近于西北的单向斜坡，地势东高西低，山坡植被发育，坡角差异较大。滑坡后缘标高303m，前缘标高277m，前后高差约26m左右。

根据工程地质调绘和钻探成果，滑坡范围里程桩号k138+200～k138+355，长约60～190m，宽约100m，面积约15000m，是一个滑坡体厚度约9～16m、体积约135000～230000m的中型中层牵引式滑坡，主要在岩体结构面中产生滑动，滑坡体表面坡度约25°～35°。该滑坡为仍继续活动的活滑坡，滑体表面裂隙发育，与滑动方向近乎垂直，仍有发展趋势。该滑坡是由于工程活动引起的工程滑坡，发生主要原因为：

（1）内因：①存在易滑的地层条件，强风化层中的泥岩软弱夹层形成潜在滑动面，为滑坡形成提供了必要的物质基础;②路基开挖后，在坡脚形成人工边坡，造成临空面，加之坡体表层土体与强风化岩厚度相对较大，适逢雨季，经雨水软化与风化作用，使岩土体强度下降产生塑性变形，引起坡体向下位移形成蠕滑，逐渐剪断岩土层面与节理裂隙面间的棱角，使滑面贯通而滑动。

（2）外因：人工边坡开挖，在坡体前缘形成临空面并使坡脚处支撑应力降低，大气降水的加载，是滑坡形成的主要外因。

4.3.2滑坡稳定性分析

（1）滑坡各层岩土体物理力学性质分析评价

根据现场原位试验、室内试验、岩土工程经验数据和《汕头至昆明高速公路广西境内河池至百色段工程K138+200～k138+355右侧滑坡工程地质勘察报告》，河百滑坡岩土体的主要物理力学参数选取见表2。

（2）计算剖面的确定与计算参数的选取

本滑坡的稳定性计算选取主滑方向上3-3断面，滑面的位置根据钻孔勘探结果确定。

根据《河百K138+200～k138+355右侧滑坡工程地质勘察报告》，滑体、滑带土、滑床基岩宏观特征，结合滑坡目前的变性特点，按照天然状态y=21.8kN/m、饱和状态ysat=22.5kN/m对滑坡进行了滑坡稳定性指标反算。

本滑坡体岩土主要为粉质黏土、含碎石粉质黏土以及局部强风化岩层，滑床面主要为强风化岩层，滑带土以含碎石粉质黏土为主。本次勘察滑带土在ZK1、ZK3孔中采取土样进行室内残余剪实验。

该滑坡已经产生滑动，其滑动面抗剪强度指标宜介于滑带土残余剪的峰值强度与残余强度之间，考虑到室内试验，为剔除滑带土中碎石等较大硬颗粒后的重塑土试验，其摩阻力一般较实际会偏低。因此，内摩擦角取值低于峰值，粘聚力则取高于但接近于残余值，同时类比同类岩土滑坡滑带抗剪指标的经验值，综合取值进行试算。根据试算结果，综合确定本场地滑坡抗剪强度指标如下（工程地质勘察报告提供）：

滑带抗剪强度平均值：天然状态c=20.0kPa，Ф=10.2°;饱和状态C=18.0kPa，Ф=9.2。。

4.4滑坡治理措施

本项目根据滑坡特征、保护对象综合分析，决定采用抗滑支挡与截水沟结合的治理措施，同时辅以监测预警，实现综合治理。

4.4.1治理方案

本项目采用“抗滑挡墙+刷方减载+后缘截水”的治理方案。为保证滑坡的整体稳定，确保前缘路基施工安全及高速公路运营期间的安全，需充分结合滑坡的地形特征和地层特征，并为了有效降低滑坡推力，提高滑坡稳定度，拟在第一级边坡处沿路线方向布置一排挡墙，同时在滑坡外围部分段距滑坡边界约5m设置截水沟，以防外部的水进入滑坡体。

4.4.2分项工程措施

4.4.2.1支挡工程

在第一级边坡处沿路线方向布置一排挡墙，墙高10m，顶宽2m，挡土墙采用（320片石混凝土浇筑，墙体每隔10～15m殳置一道沉降缝，缝宽2cm。

4.4.2.2刷方减载

根据滑坡特征，对滑坡中后部区域从第二级边坡处开始刷坡，具体坡率见表3。每级边坡及平台两侧与原地形坡面应平缓过渡进行顺接。

4.4.2.3防排水措施

滑坡周界外3.0m设300m长的截水沟，采用M7.5浆砌片石砌筑，片石为中风化砂岩，要求最小边长度>15cm、抗压强度≥30MPa。截水沟壁厚、底厚均为30cm，表面采用M10水泥砂浆沟阴缝处理，每隔10～15m设一道2mm宽的伸缩缝，以沥青木板填塞，切实提高其抗冲刷能力，减小胀缩变形。

5结语

综上所述，滑坡是我国高速公路建设中的重要病害之一，实际建设施工中必须加强边坡监测，实施相关支挡、排水工作，切实预防滑坡事故的出现。一旦出现滑坡事故，必须落实相关勘察工作，全面掌握滑坡基本状况和特征。本文结合目前常用滑坡工程治理方法，在汕昆高速公路广西境河池至百色段边坡滑坡治理工程确定了“抗滑挡墙+刷方减载+后缘截水”的治理方案，并配以滑坡监测预警，切实保证整个施工过程安全可靠。