某山区高速公路路堑边坡滑坡综合治理研究

刘威勤

广西乐百高速公路有限公司，广西 南宁 530011

山岭重丘区高速公路路堑边坡在开挖后，人工开挖形成的临空面受顺层、软弱夹层以及季节性强降雨的影响，极易发生局部垮塌或滑坡现象，不仅危及附近基础设施的安全，而且影响到高速公路的如期建设。

1 工程概况

滑坡位于YK71+564 ～YK71+644 段右侧山体，属于低山地貌，自然坡度约15°～35°。该段为分离式高低路基，左右线间距10 ～12m，最大高差约8m。滑坡体小桩号一侧为三级边坡，目前正在进行施工防护，未发生滑动。大桩号一侧为简支梁大桥，路线左侧为5m 高挖方边坡，该边坡为二级边坡，最大高度为17.6m。第一级、第二级边坡坡率分别为1 ∶1、1 ∶1.25，均采用绿化防护。

滑坡体长约108m，宽约80m，高约40m，平均厚度约15m，滑坡面积约8168m2，体积约9 万m2；后缘距离山脊约26m，高差22m，前缘剪出口位于左线左侧边坡坡脚。滑坡体平面位置图见图1，滑坡体垮塌形态见图2。

图1 滑坡体平面位置图

图2 滑坡体垮塌形态

1.1 地形、地质

根据现场钻探地质资料显示，该滑坡体区域多为第四系坡积层覆盖；下伏基岩为三叠系粉砂岩，角砾，碎块状强风化粉砂岩，中风化粉砂岩；受构造的影响，岩体节理裂隙发育。主要裂隙分布不规则，规模短小，连通性较差，对边坡稳定性不起控制作用。对边坡稳定性起控制作用的是岩层层理面，倾向70°～110°，倾角30°～55°，与路线夹角0°～40°，视倾角26°～45°。层理面为泥质充填，平直光滑，结合极差。

1.2 水文地质

滑坡体区域属于南亚热带季风气候，光照充足，年均降水量为1753mm。滑坡区未见地表水体，地下水主要为孔隙水和裂隙水，降水是其主要补给来源，赋存于各类岩土层的孔隙和裂隙中。

2 滑坡体结构特征及成因

根据监控人员在滑坡区布设的监测点所监测到的数据，该滑坡属于发育较完全的新生滑坡。

2.1 滑坡体结构特征

根据地质调绘、勘探及位移监测，后缘部分位置可见滑坡床出露，后缘滑床高程约685.2m，后缘外侧位移监测未见异常；剪出口位于左线左侧边坡坡脚，高程约644m，左侧边坡未发育裂缝，且位移监测未见异常，根据位移监测结果，推测滑动方向110°，与路线呈91°夹角。

该段滑坡体内有角砾、含角砾黏土等；角砾粒径为2 ～10mm，成分为碎块状强风化粉砂岩；黏土主要呈褐红色、土黄色等，干强度较高，无摇震反应。滑坡床为不透水的碎块状强风化粉砂岩，下部为中风化砂岩。

2.2 滑坡体成因分析

根据对该滑坡体影响范围进行现场调查、地质勘察、变形监测等技术措施，该路堑边坡变形发展并形成灾害的主要影响因素包括内因和外因。

（1）内因：最不利结构面主要为层理面，产状为 110°∠30°～55°，与路线夹角0°～40°，视倾角26°～45°，属于不利组合。且结构面结合极差，抗剪强度低；边坡上部有厚度较大的坡积层，多为角砾土，含粉粒较多，孔隙比大，易于饱水，土体重量加大，增加下滑力。

（2）外因：左线路基开挖形成临空面，降低了前缘的抗滑力；连续降雨增加了下渗量，增大了土体重度，降低了抗剪强度，加大了下滑力。

3 滑坡稳定性分析

以滑坡体影响中间断面为计算分析模型，根据确定的滑动带分布的空间位置，并依据滑坡地形、岩土条件，采用理正软件进行滑坡稳定性分析和参数反演计算，对滑坡体最危险画面进行定量计算。各岩土体物理力学参数见表1。

表1 各岩土体物理力学反演参数值表

对正常工况及非正常工况（暴雨或连续降雨状态）下的边坡，用简化Janbu 进行稳定性系数反算，得到正常工况Fs=1.859；非正常工况Fs=0.975。

从反算出来的稳定性系数来看，该滑坡体处于不稳定状态，Fs=0.975 ＜1.2，滑坡体需要进行处治。

4 滑坡体综合治理

根据滑坡成因、场地施工条件、安全可靠和经济合理原则，滑坡的治理措施可以采用减载、支护、排水的综合治理措施，分步实施。采用抗滑挡土墙支挡，稳定滑坡体；监控跟踪，动态调整；一次根治，不留后患。

4.1 滑坡体治理

根据该滑坡变形特征，提出了在该滑坡体边坡坡脚处设置一排预应力锚索抗滑桩及对路基范围内的滑体进行翻松压实处理的综合措施。

在右幅路基右侧设置一排预应力锚索抗滑桩，桩径2.5m×3m，桩间距6m，桩长23m，桩顶高于路基边缘2m，滑面以上部分9m，嵌固段14m，其中位于碎块状强风化层5m，中风化粉砂岩层9m。此位置最大剩余下滑力1845kN。共设置13 根桩，桩身及挡土板混凝土强度等级为C30，护壁强度等级不低于C20，抗滑桩桩顶设一排孔径为Φ150mm的锚索，并在下方1m 出预留一排。上排锚索孔倾角呈20°，长36m，下排预留锚索孔倾角呈25°；锚索采用6束φS15.2mm 钢绞线，锚固段10m，锚固力750kN，张拉力200kN。桩顶以上为二级坡，坡率为1 ∶1.5，采用拱形骨架防护，坡面高度不足处根据现场情况具体布置。

4.2 地基处理

针对该段滑坡体范围内的路基滑体，待抗滑桩强度达到要求、锚索张拉之后，对YK71+560 ～YK71+645 路基的滑体进行翻松压实处理，开挖底面呈“左侧低，右侧高”，横坡为1%，开挖之后，在底面填筑30cm 片石+20cm 碎石；并于底面左侧设置60cm×68cm 碎石盲沟，将汇水引排至滑坡体区域外。开挖之后重新填筑压实，压实度按填方路基相应层位压实要求控制。

4.3 排水措施

水是诱发山体滑坡的主要原因之一，因此要对地表水与地下水进行综合治理。

（1）地表排水。根据边坡上方地形，设在堑顶线外侧3 ～5m 位置设置梯形山坡截水沟，对坡顶外侧裂缝采用黏质土夯填封闭处理。另外，根据实际地形，在后缘裂缝外侧设置第二道截水沟，抗滑桩桩顶设置上挡式截水沟，所有截水沟与各级平台截水沟连接，并与附近的涵洞、山间冲沟或坡顶急流槽形成较为完善的边坡排水系统。

（2）地下水排水。对滑坡体影响范围内的路基工作区换填1m 深透水性良好的天然砂砾作为填筑材料，并在两侧坡脚设置纵向盲沟，做好纵向排水。于抗滑桩顶部2m 范围处设置一排仰斜式排水孔，排水孔间距5m，以排水孔正常出水率达50%以上为控制来调整孔位、孔数和孔深，确保排水孔排水工程效果。

4.4 监控措施

在滑坡体范围内的主要断面附近布设深度位移监测监控点，孔深约22m，在YK71+600 ～YK71+620 布设6 个地表位移监测点。为方面后期检查抗滑桩的支档质量，在每根抗滑桩顶部设置了太阳能位移监测点，同时在每根桩顶锚索设置锚索测力计，监测锚索受力变化情况。

5 结束语

文章通过对某山区高速公路YK71+564 ～YK71+644 右侧典型路堑滑坡体进行了分析和研究，充分利用地质勘探手段及数理分析，对滑坡体的地质、地形构造、水文地质及滑坡体形成的内、外因素，滑坡体形态等进行了深入剖析，并对该滑坡体进行了稳定性分析。因地制宜，动态监测，提出了针对性的滑坡体综合处治措施，该段边坡及路基经历了两个雨季检验，安全稳定。