路堑大滑坡体稳定性分析与加固方案设计

杨龙，李应先，杨和明，段永凤，王章超

（云南省建设投资控股集团有限公司市政总承包部，昆明650500）

1 引言

滑坡是不稳定岩体的偶然流动现象，破坏力极强，在高原山区是高速公路主要的危害源之一，是诸多岩土领域专家学者长期以来研究的课题[1～4]。对于潜在滑坡体，若其破坏范围会影响高速公路运营安全，甚至毁坏村庄、山寨，或造成其他社会危害时，需要进行稳定性研究，并制订可行的加固方案，避免酿成事故。本文以云南某高速公路线外20m 处潜在的大滑坡体为研究对象，对其稳定性进行Midas Gts 有限元模型分析[5，6]，并提出可行的加固方案，对类似工程提供参考[7]。

2 工程概况

云南某高速K107+600～K107+750 右侧路基开挖设置3级分台边坡，当施工至路基设计标高，并做好框格梁防护时，受雨季暴雨影响，雨水大量渗入高速公路路基右侧山坡土体中，导致山体地下水严重饱和，岩土抗剪强度降低，边坡出现裂缝，锚杆框格梁拉裂，上部山体斜坡不断开裂，影响到路基稳定，滑坡后缘距离路中线最大距离180m 坡面上形成大量裂缝。据工程地质调绘：滑坡体厚约5～12m；滑动带为岩体内结构面组合不利面；滑坡是大气降雨综合作用下形成的，该滑体的前缘位于在建高速公路路基边缘，滑坡主滑方向约36°，属牵引式中型滑坡，初步假设该滑坡现处于欠稳定状态。

3 滑坡稳定性分析

3.1 模型建立与方案设计

根据工程地质调查及钻探可知，滑坡堆积体主要由碎石夹粉质黏土组成，坡体强度较低，易沿岩体内部产生圆弧滑动，滑坡按设计标高开挖完成后易沿碎石土、强风化层内部产生圆弧型滑移变形破坏，本次选取K107+645、K107+725 2 个剖面作为典型断面，初步验算滑坡体处于极不稳定状态，计算简图如图1。

根据简算结果，结合工程实际，拟采取如下处治方案：

在距路中线24.5m 设置1 排2.5m×2.0m 抗滑桩，桩间距5.5m，距桩顶1.0m 设置2 组28m 长6 束预应力锚索，上下间距2m，锚索水平入射角20°，用以加固滑坡体下部；距路中线93m 设置1 排2.5m×2.0m 抗滑桩，桩间距5.5m，桩长平均20m，加固滑坡体中部，同样建立有限元模型进行加固后稳定性分析。

图1 初步计算简图

根据实际地勘资料，对天然、暴雨和地震3 种荷载工况下土体荷载进行模拟，建立加固前后的有限元模型进行稳定性验算和对比分析，计算模型如图2 和图3 所示。

3.2 计算结果分析

加固前后计算结果详见表1。

图2 加固前稳定性验算模型

图3 加固后稳定性验算模型

表1 典型断面滑坡稳定性验算结果

根据JTG D30—2015《公路路基设计规范》相关规定，天然、暴雨、地震工况下稳定安全系数取1.20、1.15 及1.10。通过计算结果可以看出：加固前，滑坡堆积体整体在天然状态下处于不稳定状态，饱和、地震状态下处于极不稳定状态，滑坡下部开挖扰动后处于极不稳定状态；加固后，滑坡体在各个工况下均处于稳定状态，满足规范规定的稳定性要求。

4 结语

根据计算结果显示，加固前，本段大滑坡体处于极不稳定状态；加固后，各个断面均能满足规范规定的稳定性要求，说明本加固方案符合设计和工程实际需要，加固效果明显。

此外，对于类似工程，提出几点辅助措施如下：

1）坡面施工完毕后，全部平台采用15cm 厚C15 混凝土进行封面，滑坡周界外侧（5m 外）稳定区域设置截水沟和排水沟，防止坡面水流入滑坡体；

2）滑坡后缘及滑坡体修整后，滑体稳定后仍有裂缝时，采用黏土填塞裂缝，并碾压密实，防止雨水渗入滑体，由于抗滑桩桩径较大，护壁开挖断面尺寸大，为确保开挖过程中滑域体的稳定，严格按照从清坡两侧向中间跳开挖的方式进行开挖，期间加强观测点的监测；

3）建议采用动态设计施工，施工中发现与设计不一致的地质情况等应及时反馈，便于及时修改设计，确保处治措施安全合理。