市政道路滑坡抢险及防治探讨

庞琼文

(深圳市市政设计研究院有限公司，广东 深圳 518000)

1 工程滑坡情况

滑坡区域位于深圳市龙岗区惠盐路A匝道东侧，边坡大致呈“一”字型，南北走向，坡长约60 m。边坡坡顶最大高程约155 m，与坡脚最大高差约74 m。坡顶大部分区域植被覆盖，边坡坡面大部分为滑坡形成的高陡边坡(坡度约40°～65°)，之前被人工开挖形成，但未加固，坡脚为现状惠盐路。2017年7月份，时值深圳暴雨台风高发季，大量的雨水下渗至坡表土体，致坡面区域残积土体强度下降并发生开裂变形，最终发生塌落，滑动区塌落深度约0～3 m，滑动后缘位于原人工边坡坡顶约5 m处，下部剪出口位于原二级边坡平台，二级平台以下边坡未发现滑动迹象，滑动面有山体基岩出露。滑坡残留在坡面的松动孤石及余土严重威胁坡下道路通行安全。

根据现场钻探揭露及室内土工试验结果，场地内分布的地层为第四系残积土(Qel)、及石炭系沉积形成的泥质粉砂岩、细砂岩风化岩石(C)。第四系残积层中分布有中风化泥质粉砂岩孤石，分布无规律，局部呈多层分布，较破碎，钻进漏水，岩芯采取率较低。中风化泥质粉砂岩呈薄层状构造，粉砂质结构，主要矿物成分为长石、石英及云母等，泥质胶结，胶结紧密，风化强烈，裂隙发育。

场地边坡坡体上无地表水系分布，但在雨季时可形成较大的暂时性地表面流，其中一部分下渗形成地下水，坡面流水对坡体有冲蚀破坏作用。降水期间坡脚岩石局部有基岩裂隙水渗出，其余时段未见到地下水渗出，也未能测出地下水位。风化残积土渗透性能差，属微弱含水层或相对近似隔水层。

2 滑坡原因分析

在本区特定地质环境中，边坡稳定性的影响因素较多，经现场勘察，判断控制边坡稳定性的内因是坡体岩土层的水理性能和坡体中残留的结构面两种。本项目中人为开挖边坡过高、过陡且没有及时进行必要支护是边坡失稳的主要外因，边坡失稳的诱发因素是大气降雨期间下渗的地下水作用。在强降雨或连续暴雨作用下，勘察区边坡二次失稳可能性较大，潜在失稳模式为崩塌或滑坡。

滑坡发生的边坡最早于惠盐路主线施工时形成，初期全部坡段及坡高范围均未支护，亦未设置必要的排水设施，仅在开挖形成的坡面(三级，一级坡高10.5 m，坡率1.35∶1，二级坡高9.6 m，坡率1.4∶1，三级坡高33 m，坡率1∶1)进行了植被绿化，边坡已运行多年。2011年前后增设了A匝道，该匝道施工时，在原有人工边坡基础上继续向东拓宽，对北端最下一级坡及南端三级坡局部区域进行了侵挖，并对新开挖的边坡采取了锚杆(索)格构支护，但该时期也未对该段边坡坡顶的排水设施进行完善。2017年7月份，时值深圳暴雨台风高发季，大量的雨水下渗至坡表土体，致坡面区域残积土体强度下降并发生开裂变形，最终发生塌落，滑动区塌落深度约0～3 m，滑动后缘位于原人工边坡坡顶约5 m处，下部剪出口位于原二级边坡平台，二级平台以下边坡未发现滑动迹象，滑动面有山体基岩出露。根据现场情况推测，本次滑动主要系因山体排水不畅引发的顺坡向山体土岩交界面的浅层滑动。

3 边坡稳定计算分析思路

根据调绘情况与钻探资料，选择剖面计算边坡稳定性。滑塌区土体剪出口、滑动区后缘的裂缝形态及坡体变形发展的监测数据综合判断，本项目边坡坡体滑塌主要是在覆盖层中，并且不断沿着基岩面进行滑动，可知滑面主要是土岩交接的基岩面，呈现出折线形滑动。计算时可使用极限平衡理论进行现状边坡的稳定性计算，随后结合边坡土体饱和状态下坡体的临界稳定值来反演土体的抗剪强度，该强度可作为边坡最不利滑裂面的抗剪强度使用，以指导后续边坡加固的设计。

4 滑坡综合治理

4.1 滑坡临时抢险

抢险方案应是基于准确分析边坡滑动原因及边坡坡体变形发展数据之上确定的，其重要程度与永久支护相同。确认坡体的实际稳定状态后，再对滑坡体采取清表、卸载、覆盖、临时排水、安全监测等方式，对滑坡体进行临时抢险。

经工程地质现场踏勘，滑坡区域主要为强风化泥质粉砂岩，该岩体水理性质差，遇水易软化，且岩体裂隙极为发育，存在顺坡向泥质胶结结构面，边坡稳定性较差。发生滑坡的位置位于早期大放坡开挖形成的人工边坡半坡，边坡高而陡峭，坡面仰角约65°。

根据滑塌区土体剪出口及滑动区后缘的裂缝形态，结合测绘数据，准确分析滑动体的规模和位置，第一时间制定了以坡上滑塌区卸载为主，坡下清理防护为辅的治理方案，主要包括以下内容。

(1)清表：清除表层茂密植被，对涉及的滑裂区尽快进行覆盖，避免雨水进入裂缝发生二次滑动。

(2)卸载：清除松动、滑动土体和坡面孤石，以防崩塌、滚落，对三道裂缝前滑动土体均进行卸载。

(3)交通防护：坡下土体清理后沿匝道两侧设置防护网，恢复交通。

(4)排水设施：做好截水沟、排水沟等设施，同时防止水土流失。

(5)卸土期间防雨覆盖：卸土期间，雨天对坡面进行覆盖，防止雨水冲刷，避免雨水渗入坡体造成次生灾害。

(6)安全监测：抢险期间进行24 h动态变形监测，直至变卸载完成及变形稳定。

4.2 永久治理

(1)治理思路

综合前文所述，发生滑坡的位置位于早期大放坡开挖形成的人工边坡半坡，边坡高而陡峭，坡面仰角约65°，同时滑坡体单级坡高近50 m，可能的顺坡向结构面将产生巨大下滑力。因此，对滑坡区进行详细的工程地质勘察十分必要，查明地质情况后有针对性地进行边坡加固设计。

结合本项目的地形条件，综合比选抗滑桩及坡率法削坡方案。具体比选结果如表1。

表1 边坡支护方案比选

综合考虑本项目的实际情况，锚杆(索)格构梁护坡方案有利于快速、高效并合理地解决本项目的滑坡问题，为了达到较好的治理效果，本项目在格构梁施工完成对边坡坡面采用挂网+植生管袋的方式进行生态修复并进一步完善的边坡排水系统及坡体抗冲刷措施，以坡顶截水沟+平台排水沟+坡面跌水沟配合坡脚道路边沟系统排水，合理疏导。

(2)支护设计

被加固边坡高57 m，对该段边坡采取框架锚杆(索)支护措施，边坡安全等级定为一级。采用荷载效应的基本组合计算边坡及支护结构的稳定性，并采用荷载效应的标准组合进行锚杆设计。

边坡地面排水系统由坡顶截水沟、平台截水沟和跌水沟排水组成。在滑坡发生后养护单位在坡顶修建了尺寸约为0.4 m×0.4 m的坡顶截水沟，并在原二级边坡平台进行了平台硬化。本次设计利用现状坡顶截水沟，并在一级和二级边坡平台增设0.4 m×0.4 m的平台排水沟(素混凝土结构)，其中二级平台需要在现状临时浅沟基础上进行破除重建。此外，在坡面布置三道跌水沟(钢筋混凝土结构)。设计排水系统均与现状排水系统衔接。

设置完善的监测系统，边坡工程监测包括施工安全监测和支护效果监测。主要监测坡顶30 m范围内地表裂缝数量、宽度和走向、坡顶水平位移与垂直位移、锚杆(索)拉力等，监测期限为边坡竣工后不小于2个雨季。

(3)定量计算

根据先行《建筑边坡工程技术规范》，本项目为市政主干道，参考建筑边坡标准将滑坡防治安全等级定为一级时，在对滑坡做出治理之后，正常的工况稳定性系数Fs不得小于1.35，暴雨工况之下，稳定性系数Fs不应当小于1.15。采用理正岩土计算6.5PB3版软件进行分析，结果如下。

图1

因此，本项目的加固设计方案可满足设计使用要求，是安全可靠的。

4 结束语

当前本市在道路施工过程中，发现工程滑坡或变形过大的情况十分常见，这主要是因为在修建道路过程中，会出现全新临空面，且施工过程中多数单位为了赶工期，未按照合理的施工工况实施，经常是将边坡整体修坡完成后再进行加固施工，导致在边坡开挖过程中引发滑坡的情况。而对边坡工程的重视程度不够，直接导致了现今滑坡灾害日益增多的现象。本项目的现场的抢险判断思路、临时处置措施及后续的永久加固设计，为后续同类型项目提供了示范。边坡治理完工后经历了连续暴雨及台风等恶劣气候，从目前的观测数据判断边坡整体处于安全稳定状态。本项目的抢险思路及加固措施可参考可复制性强，对同类型项目有较强的指导意义。此外，建议对市政道路的边坡加大监管力度，由相关部门统筹管理，对全市的边坡进行编号并分阶段做好安全排查，确认对应的责任部门，定期巡检、定期监测，最终可以避免滑坡的出现给群众生活与人身安全带来影响。