强风化破碎路堑高边坡滑坡治理技术

张喜红

摘要：本文深入分析了强风化破碎路堑边坡滑坡原因，结合滑坡机理提出了整治边坡滑坡要坚持“削坡减载、一次根治、早治快防、外封内排”的原则，对滑坡治理技术进行了研究，对类似工程具有极强的指导意义。

Abstract： This paper analyzes the landslide reason of strong weathered and broken cutting slope， and combined with landslide mechanism， puts forward the renovation of landslide should adhere to the principle of "cutting slope and reducing load， a radical cure， early treatment and fast prevention， close outside and emission inside"， and studies landslide control technology， which have a strong guiding significance for similar engineering.

关键词：强风化破碎路堑；高边坡滑塌；处理措施

Key words： strong weathered and broken cutting；high slope collapse；treatment measures

中图分类号：U216.41+9.1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）19-0145-02

0 引言

工程建设施工过程中经常会大量挖方、填方，导致大面积裸露边坡，不仅破坏原有生态平衡，边坡暴露也会带来诸多边坡病害，严重地会危及行车安全。尤其是边坡滑塌，乃至更严重的破坏-滑坡。工程滑坡多为人工取弃土和地下水因素造成，分新滑坡和老滑坡。新滑坡由于人为开挖山体或建筑物改变地表荷载分布导致的滑坡；老滑坡是久已存在的滑坡，由于“斩腰切脚”引起复活的滑坡。下面就以高沁高速公路一处滑坡为例简单分析一下滑坡产生的部分原因和整改措施。

1 工程概况

K27+020～K27+270段是山西省高平至沁水高速公路沁水县境内的一段深路堑路基，原施工图设计时，K27+020-K27+270右侧路堑边坡最大挖深55.5m，自下而上第1级边坡设置M15水泥砂浆砌片路堑挡墙支挡，墙顶以上2～4级边坡坡率均为1：1，第5～7级边坡坡率为1：1.25，第2～6级边坡采用预应力锚索+C30钢筋混凝土格梁+M7.5 水泥砂浆砌片石MU30护坡防护，第7级边坡采用M7.5 水泥砂浆砌MU30片石护坡防护。

滑坡前，K27+020～K27+270段第4级及以上边坡大部分已开挖完成，路段已开挖至第3级，第7级浆砌片石护坡防护已完成，第5级和6级边坡框架梁及锚索已施工完成。

2014年6月底因连续下雨，该边坡的位移和沉降较大，经现场查看和检测，情况如下：

①边坡治理段处于向斜构造区，夹有多层软弱夹层，其中有一层为20cm左右灰色极软岩，该层滑动剪出25～30cm。②5、6级边坡平台沉降2～3cm，局部锚索框架梁悬空，平台多处出现宽1-3cm裂缝。③路堑顶线外5～15m出现2～12cm宽裂缝，裂缝深度约3～4m。④经现场查看，边坡体开裂失稳，极易引发工程次生滑坡，目前滑坡体小里程方向侧缘逐步发育形成，大里程侧缘发育不明显。

该边坡因开挖形成工程次生滑坡的可能性非常大，且坡底即为樊庄村，民宅密度大，居民众多，村民人身和建筑物及财产安全受到威胁。边坡开裂后，现场立即停止边坡开挖施工，采用回填方式反压第三级边坡，及时封闭边坡及坡顶裂缝，随后采用应急方案，立即对堑顶的第7级边坡进行卸载，以控制坡体继续变形，避免安全隐患。7月12日，七级边坡开始卸载。

经观测，自6月29日发现边坡开裂以来，6.30日开裂达到顶峰，每天变形增加3cm，至7月4日后边坡基本稳定，每日边坡变形量稳定在1～2mm，边坡开始卸载后，7月12日至今边坡基本停止变形。该处过程与滑坡体发展的三个过程完全吻合。

边坡的滑动体一般要经历三个阶段，即初期变形的蠕动挤压阶段，这个时期山体或边坡会出现裂缝但不明显，不会错台；第二阶段是滑动或急剧滑阶段，裂缝会迅速扩展、开张，出现错台，若遇地下水或降水影响，滑坡体位移非常明显；第三阶段是压密固结也就是稳定阶段，此阶段的滑体处于新的相对稳定状态。

2 原因分析

2.1 工程地质条件

该深路堑地貌属黄土覆盖中低山区，侵蚀冲沟发育。地表植被稍发育。根据勘察资料及现场调绘，该段路堑上部局部覆盖残坡积层，主要出露为二叠系上统上石盒子组（P2s）砂质泥岩为主，夹有泥质砂岩、砂岩或互层，强～中风化，局部夹有软弱夹层。

2.2 水文地质条件

该深路堑施工期间，右侧边坡在开挖过程有地下水渗出，主要在三级边坡以下，据现场调查，该地下水类型为基岩裂隙水，含水层主要为二叠系上石盒子组砂岩，可直接接受大气降水的补给，在沟谷低洼地段以下降泉的形式排泄，流量较小。埋藏较深的含水岩层，由于各个含水层间有泥岩、砂质泥岩、泥化夹层等塑性岩类相隔，使各个含水层独立呈层状，相互间水力联系较弱，富水性差别较大。当裂隙水排泄不畅，浸润岩层面及软化夹层时，会较大降低其抗剪強度。

2.3 原因分析

K27+020～K27+270段边坡为岩质边坡，节理裂隙发育，局部分布坡积层。受降雨影响泥岩等软弱岩层遇水软化，其强度迅速降低，其支撑能力丧失，加之各结构面的不利影响、岩体受到扰动以后增加边坡不稳定性。

2014年五月至六月中旬，本项目遭到了当地村民阻工一个月左右，致使坡面加固和防护无法及时完成，坡面长期暴露于空气中并经常受雨水冲刷浸泡。五月中旬后，施工区域降雨明显增多，尤其是六月下旬连日降雨，对已开挖边坡岩体起到了明显的软化作用，使坡体更为破碎和软化。同时，边坡外侧村民开垦荒地，致使坡顶植被遭到破坏，雨水下渗更快，对坡体的软化也起到了加速作用。

受以上诸多因素综合影响，导致边坡顶部产生开裂，滑动体沿软弱面滑动剪出。边坡失稳往往与水活动有密切关系。大气降水及路面上的积水，大部分会渗入边坡土体或沿边坡向低洼处流动渗透，使土体含水量增加。另外，地下水的毛细作用也可使土体含水量增加，尤其是季节性冰冻区域，地下水在冻结区内形成冰夹层，对路基边坡遗留不可估量的危害。因此治坡须先治水，合理有效地排水措施是边坡滑塌治理的关键问题。

3 整治措施

工程滑坡治理要坚持“削坡减载，一次根治；早治（理）快防（护）、外封（闭）内排（水）”的原则。

蠕动挤压阶段的滑坡易发展。治理滑坡最好将滑坡阻止在此阶段。通过荷载调整，使得滑坡体的应力分布重新调整分布，而达到新的平衡进而改善其稳定性。这可达到事半功倍的效果，以减少危害和节省投资。若滑坡范圍一旦扩展，对已有的工程设施会产生极大的危害，同时也将加大工程投资及治理施工难度。治理滑坡要首先仔细分析诱发滑坡产生的根本原因、摸清其发展过程、根据现场实测数据预测其发展趋势，本着“一次根治，不留后患”的指导思想，采取有针对性的措施进行根治，既保证施工安全又保证永久安全。

对于滑坡的工程对策：主要从阻隔地表排水渗入、合理疏导地面排水，彻底对地下水清排、采取清方减载、反压、支挡等方式重新分布荷载，（主要有抗滑桩以及桩板墙、锚索抗滑桩、锚索、锚杆、夯填裂缝、整平地表、环保与绿化等）。

设计处理方案最开始考虑了两种：方案一，采用刷坡清方卸载方案；方案二，采用预应力锚索抗滑桩支挡+锚索格梁方案。

经比选，采用方案一，该方案优点是：施工方便，工程质量易控制，工程造价低，彻底治理病害；缺点为需要破除已施工的第5～6级边坡上锚索格梁，需要增加征地。

方案二，对环境破坏较小，并保留已施工第2～5级边坡防护措施，减少废弃工程，但预应力锚索抗滑桩施工难度较大，工期长，雨季不利于施工，且工程造价较高。

方案一，刷坡清方卸载方案第1～3级边坡坡率为1：2.25，第4～7级边坡坡率采用1：2.5。卸载坡率参照最不利滑面设计，保证一次根治。

以上边坡坡面均采用浆砌片石护坡防护，对坡面进行全部封闭，防止边坡的风化。

坡体第1～3级坡面设置仰斜式深层排水孔，迅速排出土体中降雨和夹层冰融化所产生的土体水分，最大程度地减小水分对土体抗剪强度的影响，提高边坡的稳定性。

4 总结

在山区高速公路修建时从规划设计选线时尽可能地避开断裂带，尽量避免深填、高挖，减少对山坡的扰动，避免产生高边坡。对无法规避的高边坡须做详尽的水文地质勘察，同时加大边坡防护力度；选择合理的施工方案，以减少滑坡产生。同时充分考虑水的作用，对于地表水做到防排结合，把地表水引到边坡范围以外，避免对边坡造成影响。边坡发生滑动要尽早整治，同时要做好地质预报工作，确保整治措施一次到位。一般在施工设计阶段均会避开滑坡位置，但在实际施工中均会由于道路建设影响，形成新的滑坡体。

由于地质勘探的局限性，这就要求我们在施工中一定遵循按设计施工，边挖边护，做好相关沉降观测，发现出现沉降数据发生较大变化要及时上报处理。风化破碎岩层、泥岩、松散堆积体段的挡墙的基坑必须跳槽开挖并及时砌筑，严禁大范围开挖且长时间暴露，以防止边坡坍塌。

参考文献：

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