某高切坡稳定性分析及治理

贾瑞晨

（湖南高速铁路职业技术学院铁道建筑系，湖南 衡阳 421001）

某高切坡稳定性分析及治理

贾瑞晨

（湖南高速铁路职业技术学院铁道建筑系，湖南 衡阳 421001）

对某高切坡工程地质和水文地质行分析，采用极限平衡法及工程地质类比法等分析方法对其稳定性进行了计算分析和预测评价，并提出了工程治理方案。

高切坡；稳定性；治理

1 工程概况

本高切坡为岩土边坡，场区出露地层为第四系全新统（Q4）和侏罗系中统上沙溪庙组（J2s）。边坡岩体类型为Ⅰ2类。坡长207m，坡面面积约5206m2，坡度角59°～70°，坡高21.30～29.10m，边坡走向7°～48°，倾向97°～138°，边坡体岩性以砂岩为主，坡高相对较高，岩体较完整，裂隙较发育，坡体总体稳定，存在小规模的崩塌和掉块。

高切坡坡脚有库区移民新村，上述隐患如不防护治理，将会出现不稳定块体的崩塌和掉块，对居民的生命财产安全构成威胁。

针对高切坡工程地质条件，采取相应的边坡治理方案，其主要措施有：坡面清理、锚杆格构、喷板支护、和地表排水。

高切坡区多年平均降雨量1162.7mm，一年中降雨量6月份最大，2月份最小，丰水期多集中在5～9月间。场地内无地表水系，场地地势较陡，高差较大，大气降雨时，雨水降落地表后可迅速汇成地表径流排出场地，场地排泄条件好。

2 岩石力学参数

砂岩岩体中结构面设计参数建议值C=75kPa，φ=20°；粉砂岩岩体中结构面设计参数建议值C=70kPa，φ=18°；粉砂质泥岩岩体中结构面设计参数建议值C=70kPa，φ=16°；砂岩与粉砂岩层面设计参数建议值C=70kPa，φ=18°；粉砂岩与粉砂质泥岩层面设计参数建议值C=70kPa，φ=18°。

3 边坡稳定性分析

高切坡为岩质边坡，属于切向坡，边坡岩体类别为Ⅰ2类，边坡岩体稳定性较好，采用结构面赤平投影对边坡进行稳定性分析。

该危岩体坡度角59～70°，高为23.10～29.10m，危岩体走向34～48°，倾向124～138°，坡体岩性以砂岩为主，坡体岩层产状为35∠10°，该区域主要发育有三组裂隙：Ⅰ组200～215°∠72～80°；Ⅱ组125～140°∠70～75°，属拉张卸荷裂隙；Ⅲ组80～90°∠70～75°，坡岩体结构属块状结构。

由极射赤平投影图可知：岩层面倾向与坡向交角近余90°，呈大角度相交，为切向坡；Ⅰ组裂隙的倾向与坡向交角78°，呈大角度相交，对危岩体稳定影响较小；Ⅱ组裂隙为拉张裂隙，其倾向与坡向基本一致；Ⅲ组裂隙与坡向交角40°，为顺向坡。估算出崩塌体的一般体积为：69.50m3，最大崩塌体的体积为：377.80m3；崩塌的范围为距离边坡边缘10.80m范围的岩体，落距大于40.00m即简易公路的外侧。据现场调查，移民新村距离该边坡坡角为20.00～30.00m，距危岩体较近，危岩崩塌后对移民新村的村民人身安全和财产安全，造成危胁，因此必须对其进行治理。

4 边坡稳定性评价

场地的边坡坡高21.30～29.10m，边坡体岩性以砂岩为主，坡角斜坡地段岩层以粉砂质泥岩为主。根据计算及分析结果：目前边坡整体稳定，但受结构面切割影响，存在不稳定块体崩塌和掉块。

若不对坡面进行适当防护，因坡顶各岩体的抗风化能力存在差异，由于在长期的物理风化作用下，砂岩和粉砂质泥岩存在差异风化，位于坡角处的粉砂质泥岩风化的速度比边坡体上的砂岩快，在日晒雨淋的重复交替作用下，风化差异加剧，风化裂隙发育不均，且切坡较陡，易形成凹岩腔，发生崩塌现象

5 治理工程设计

5.1 治理方案总布置

坡面适当清理，清除表层的不稳定块体，对不便清除的不稳定块体可采取锚固措施进行处理；清理后的基岩坡面采取挂网喷砼支护；在高切坡后缘及坡脚设置地表排水系统对高切坡区的水流进行控制和疏排，对坡角处的粉砂质泥岩进行封闭处理。

5.2 方案设计

（1） 坡面清理。对坡面倒悬、松散体等潜在危险部分、坡体岩体较破碎的部位予以清理挖除，清理时应兼顾边坡稳定。对不便清除的不稳定块体可采取随机锚杆支护。

（2） 喷锚支护。在清除表面不稳定岩体后，对上部强风化泥岩结合锚杆格构采用混凝土喷板支护。喷射混凝土标号C20，板厚120mm，板配筋ф8@200单层双向。

坡脚挂网锚喷：挂网锚杆长4.0m，锚杆直径为25mm，钻孔直径为90mm，钻孔方向垂直于坡面，孔排距均为3×3m。喷射混凝土标号C20，板厚120mm，板配筋ф8@200单层双向。

坡面设计排水孔，排水孔深3.0m，孔排距均为3×3m，孔直径为56mm，钻孔方向上仰10°，倾向坡外。孔内设保护，采用复合塑料滤水管外裹150克无纺土工布。

（3） 锚固支护。锚杆格构：锚杆采用一根ф25mm螺纹钢孔径90 mm，二根ф25mm螺纹钢孔径110 mm，3Mx3m布置，锚杆长度为进入中风化岩层3m；格构梁柱采用250mmX300mm尺寸，竖向横向中线间距均为3m。

（4） 地表截排水系统。地表排水系统主要有横向排水沟及竖向排水沟。

横向排水沟：在坡顶延长线方向布置，排水沟为矩形断面，断面尺寸（宽×高）为300mm×300mcm，沟底板、侧壁厚120mm，采用C20混凝土砌筑。截水沟沿坡外侧下延与坡底消力池及坡脚排水沟连接并汇入公路排水沟涵。

坡脚排水沟：位于高切坡底部，公路内侧，承接坡面雨水、排水孔渗水及路面汇水。排水沟采用矩形断面同上，排水沟应保证沟底平顺，纵坡与公路纵坡一致。

竖向排水沟：排水沟为矩形断面，断面尺寸（宽×高）为300mm×400mm，沟底板、侧壁厚120mm，C20混凝土，ф8@200单层双向。

通过治理，减少地表水的入渗，排出坡内地下水，清除边坡表层有局部不稳定块体，表面喷砼加锚杆格构进行支护。

［1］殷跃平.三峡库区边坡结构及失稳模式研究［J］.工程地质学报，2005（02）.

［2］李达，陈满华.三峡库区涪陵段高切坡工程条石挡墙问题分析［J］.路基工程，2009（03）.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.19.057

贾瑞晨（1981-），男，硕士，讲师，主要研究方向∶地基与基础设计与施工、职业教育。