某公路K362+020~K362+320段边坡滑坡分析与处治

某公路K362+020~K362+320段边坡滑坡分析与处治

蔡茂星

蔡茂星

福建弘沁工程勘察设计有限公司福建南平353000

摘要:通过对某公路K362+020~K362+320段边坡滑坡地质环境情况、边坡病害区变形破坏产生的机理进行分析研究，提出三种滑坡处治比选方案，最终确定处治方案以达到治理的目的。

关键词:边坡滑坡分析比选方案处治

1、工程概况

某公路K362+020〜K362+320段边坡滑坡位于公路左侧，滑坡长度为300米，垂直路线长度约70米，坡面自然坡度约为35，坡体走向为NW80°，与路线走向近乎平行，坡面覆盖有少量植被与崩塌后的泥岩、石膏块石。根据岩体结构和变形特征，边坡病害区分为1#滑坡、2#滑坡体，滑动方向为NE10°，与路线垂直，滑坡体积约为30x104m3。在公路修建时在坡体前缘并设置两段不连续的挡墙，长度均为40m左右。2014年暴雨后，路边挡墙先后发生了严重的变形，已严重影响了公路的畅通和行车安全。

1#滑坡长度约50m，宽度约45m，滑动方向为NE10°，与路线垂直。浅层滑坡平均滑动深度6.5m，深层平均滑动深度约为8.60m。滑坡体积约14.6X104m3。1#滑坡处在踌动变形阶段，其滑坡后缘出现高0.5〜1.5m，长度为5~10m，宽度0.5~1.0m，走向NW60°〜70°，倾角55°〜60°的滑坡后壁。地表极少存在拉张裂缝，侧缘出现高0.2~0.7m错壁，挡墙有轻微鼓胀裂缝。如图1所示。

2#滑坡长度约60m，宽度约40m，滑动方向为NE10°，与路线垂直。浅层滑坡平均滑动深度6.5m，深层平均滑动深度约为8.60m。滑坡体积为15.4x104m3。修建公路时，坡体前缘有轻微坡面变形，因此在坡体前缘设置了两段不连续的挡墙，长度均为40m左右。特别是2014年暴雨后，2#滑坡处在整体滑移变形阶段，滑坡后缘出现多条拉张裂缝，后缘主裂缝走向NW60°〜70°，长度为10〜15m，宽度约1m，下错2.0〜2.5m。滑坡后壁倾角为75°〜80°。侧缘出现高0.5〜1.0m错壁，滑坡中后部出现近乎平行滑动方向的裂缝，挡墙外移动1.0m，地表出现云朵状裂缝，滑坡前缘挤压挡墙使之产生的剪切裂缝宽度达10cm。

图1K362+020〜K362+320段边坡滑坡平面示意图

2、地质环境情况

K362+020〜320段边坡病害区主要为老错落体转化的堆积层滑坡，老错落层后缘依附于NE65°〜85°/NE51°〜55°的构造面下错，岩层由于受强烈挤压，泥岩中节理、裂隙发育，泥岩具有一定的膨涨、崩解性，遇水后易软化。节理裂缝发育的构造节理主要有NW75/52°、NE20。/NW45°、NE75°/NW70°和走向NE50°〜55°、NW30°〜35°的构造节理。

根据地表调查、钻探资料分析，坡体地下水较缺乏，坡体中含有少量地下水，其类型主要为储存于第四系崩积成因砂粘土中的孔隙潜水，地下水以窝状、囊状的形式存在于滑坡体中。地下水的主要补给来源为大气降水，边坡后部山坡汇水面积较大，大气降水在坡面汇集后渗人坡体并在其内部软化软弱带，使坡体的抗力减少，从而加速了边坡的变形。如图2、3所示。

3、产生滑坡的原因分析

水的因素：地表水的下渗是地下水的主要补给来源。强风化泥岩的持水性所形成的饱水带是滑坡变形滑动的长期不利因素之一，特别是边坡的岩土体风化破碎，含水量高，易发生滑坡。

岩土体特征：第三系泥岩岩性软弱且具有膨胀性，厚度较大，泥岩缓倾，且节理、裂隙发育，形成大面积30°左右的缓斜坡。边坡开挖或沟谷下切，首先产生松弛，地表水极易渗人而软化土体，力学强度降低很大，进而产生斜坡失稳。

人类工程活动：对老错落体前缘上的路段进行了大规模的挖方，破坏了自然平衡状态，使本来稳定性较低.、处于极限稳定态的坡体更趋恶化，致使老错落体局部变形形成新滑坡和坍塌体，直接危及公路及交通安全。

4、滑坡稳定性分析

根据1#滑坡、2#滑坡区域岩土土参数，结合现场实际变形状况，采用理正软件计算，滑动面按折面，考虑正常工况（自重）和非正常工况（自重+暴雨）进行稳定性分析，不考虑地下水和地震荷载，计算结果：1#滑坡正常工况下稳定系数为1.03~1.04，属于欠稳定变形，非正常工况下稳定系数为0.96〜0.97，属于失稳滑动变形，2#滑坡正常工况下稳定系数为1.04~1.05，属于欠稳定变形，非正常工况下稳定系数为0.96〜0.97，属于失稳滑动变形。

5、滑坡处治方案比选

5.1预应力锚索框架方案

1#滑坡体在原挡墙位置设置预应力锚索框架，共设3排锚索，长度分别为22m、24m、27m；2#滑坡体在原挡墙位置设置预应力锚索框架，共设3排锚索，长度分别为22m、25m、27m，设置3排锚索，每束锚索由8根Φ15.2高强度、低松弛的1860MPa级钢绞线组成，锚固段长度均为14m，锚索设计强度为800kN。1#滑坡、2#滑坡均采用I型框架，每片框架由3根竖肋及3根横梁组成，竖肋水平间距3.0m，横梁垂直间距3.5m，其截面尺寸均为0.8m×0.7m，竖肋支立于坡脚挡墙之上。同时为了阻止地表水渗人滑坡体内，在滑坡体外侧(后缘外侧)设一条截水沟以疏排地表水，地表水自截排水沟排至公路侧沟，截水沟截面0.6m×0.6m，当地面坡度大于30%时设吊沟。

5.2预应力锚索抗滑桩

在1#滑坡、2#滑坡体的原挡墙位置设置一排预应力锚索抗滑桩，共计24根，桩长15m，桩间距为6m，截面1.8mX2.4rn，每根桩设2束锚索，锚索长22m，锚索由8根Φ15.2髙强度、低松弛的1860MPa级钢绞线组成，锚固段长度14m，锚索倾角20°。

5.3刷方减载及前部支挡

本边坡病害坡体较陡，如果在滑坡后部刷方，则在滑坡后部又形成高达20m的高陡边坡，况且经计算刷方后滑坡前部仍需支挡，同时后部的高边坡也要防护。因此从经济技术方面看，刷方方案不可取，在方案设计时，基本上就不考虑该方案。

5.4方案比选

6、结束语

通过对滑坡岩土体的病害分析，从技术、经济、合理等角度充分考虑，提出多个处治方案的比选，采用了以预应力锚索框架方案为主的多种综合工程措施进行根治性的治理，施工完成后通过观察监测相关资料采用Geo-slope边坡稳定分析软件进行计算，1#、2#滑坡正常工况安全系数分别为1.09~1.12和1.10~1.11，1#、2#滑坡不利工况安全系数为1.104〜1.106，治理方案符合稳定性的要求，治理方案可行，保证了公路畅通。经过几年的运营，公路的边坡监测及几次暴雨的考验，边坡未出现滑动，边坡处于稳定常态。

参考文献:

1、DT/Z0219-2006滑坡防治工程设计与施工技术规范

2、方向池.山区公路滑坡灾害及防治研究[J].《云南交通科技》,2003(19)

3、谢振文.公路建设中的滑坡灾害及防治对策[J].《科技情报开发与经济》,2009(19)