漳永高速公路某高边坡稳定性分析及综合治理方案

周秋容

（福建省水文地质工程地质勘察研究院，福建 漳州 363000）

1 工程概况

本边坡工程位于福建省龙岩市漳平市官田乡东北部的漳永高速公路坪山村段，边坡长约160m，高约8～39.20m，坡度约45°～50°。该坡体坡面上生态植被覆盖面积减少，加上连年降雨，目前该边坡个别地段处于不稳定性状态，严重威胁过往车辆及附近居民安全。因此，需对该边坡进行综合治理工作。

2 边坡工程地质情况

2.1 地形地貌

本边坡工程位于福建省龙岩市漳平市官田乡东北部的漳永高速公路坪山村段，丘陵地带分布较广泛。坡顶植被多为毛竹林、桉树，基岩裸露情况较少。

2.2 气象水文

本边坡工程所在地区为海拨507m的丘陵地区，气候偏潮湿，雨量较为充沛，年内降雨分布不均匀，强降雨多集中在7～9月。勘探期间边坡附近未见有地表水体分布。

2.3 水文地质条件

据周边踏勘调查和前期详勘资料，本工程主要以凝灰熔岩为基岩，覆盖层多为残坡积土层，渗透性较差，不利于降雨的及时排泄，容易受降雨量、水文因素的影响。在强降雨的情况下，易造成了较大的水位差，形成较大的静水压力，影响边坡的稳定性[1-2]。

3 边坡失稳有关因素分析

3.1 边坡有关特征

据周边现场踏勘，本工程的坡度较陡、防护工程尚未完善，顶部排水沟尚未制作。该边坡有一定程度的变形及裂缝，边坡顶有3条比较大的裂缝，坡面多处局部出现小规模崩塌，甚至出现了雨水冲刷锚索混凝土框架错落、下部土体已掏空以及三级阶平台雨水冲刷崩塌、掏空的情况。

勘察时期，受台风“海贝思”带来的暴雨影响，加剧了坡体和裂缝的变形程度，导致原有裂缝增长增宽，且出现新的裂缝，同时加大了坡体后缘的裂缝错落高度。边坡局部现状详见图1～图4。

3.2 滑坡成因分析

据据周边踏勘调查和前期详勘资料分析，该边坡主要由下列原因造成滑坡：

（1）坡面植被人为破环严重，植被保护水土、防治水土流失的作用大大削弱，起不到防护作用；

（2）边坡坡度较陡，稳定性较差，在坡面植被少、降雨等条件下边坡自稳能力差；

（3）该区域雨量较为充沛，强降雨较集中，工程的基岩透水性较差，不能及时排泄，且边坡顶部的排水沟尚未制作，造成大量雨水渗透，静水压力上升，大大降低边坡的稳定性；

（4）因高速公路建设需要，坡底大型车辆活动较多，增加了动荷载，严重破坏了边坡的原有稳定状态。

综上所述，该边坡由于自然因素与人为因素导致边坡失稳，并有持续加重的趋势，须引起足够的重视并采用相应的治理方案[3-4]。

4 边坡稳定性分析

根据本边坡地质分布特征以及坡体失稳的发展趋势综合分析，最终得出主滑动方向，如图5所示。结合岩土体节理裂隙面的发展特征，选用圆弧滑动法来计算边坡的稳定性。根据《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2013（附录A 第A.0.2 条）[5]，计算公式如下所示：

按《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2013 的第5.3.2 条，一级边坡在一般工况下边坡稳定安全系数FST=1.35，通过图5剖面（饱水工况下）进行反演计算滑动面的抗剪强度指标[5]。

残坡积土的抗剪强度指标采用原状土样室内试验饱水快剪指标，全风化岩、强风化岩的抗剪强度指标参考福建省地方标准《岩土工程勘察规范》DBJ 13-84-2006表5.3.8-2[6]，结合反演计算的结果，边坡各层位滑动面的抗滑参数取值详见表1。

表1 边坡各岩土体抗滑参数表

地下水水位以上的各条块自重根据各岩土体的平均天然重度进行计算，地下水水位以下的则采用其浮容重进行计算。

依据地形地貌、岩土层结构以及边坡后缘的裂缝发育特征分析，在图5剖面上推测3个可能滑动面（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ），其稳定性计算结果详见表2。

分析表2 数据可知，在自然工况下，第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ推测滑动面的稳定系数Ks分别为1.20、1.36、1.56，在自然工况下局部处于基本稳定；然而在饱水工况下，第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ推测滑动面的稳定系数Ks分别为0.81、0.89、1.02，边坡处于不稳定—欠稳定状态，须引起足够的重视并采用相应的治理方案。

表2 边坡稳定性计算表

5 边坡的防治

根据上述边坡稳定性分析，结合该边坡滑坡的特点及其发育特征，建议采取“抗滑桩+排水工程+坡脚挡墙+削坡减载+喷锚+监测”的综合治理方案（设计计算所需参数详见表3）。

表3 边坡支护设计参数表

坡脚采用抗滑桩进行支挡，桩型建议采用冲、钻孔桩，以散体状强风化岩为桩端持力层，桩长应该通过计算确定。

由于该工程的岩土透水性较差，降雨入渗及冲刷对边坡的稳定性影响大，应减少降雨因素对边坡的影响。首先应确保坡面的稳固，及时填补坡面上的裂缝与局部崩塌；其次应做好雨水的排导工程，设置顶部排水沟、坡面泄水孔，确保雨水能够及时排出，不产生积水；最后，应重点强化坡面上植被的绿化工作，防止人为砍伐、破坏[4]。

为了减少滑坡体上的荷载，按规范规定的坡率对抗滑挡土墙以上土石方进行削坡减载。施工过程应严格按照施工方案进行，施工完成后应对滑坡区进行清坡处理及植被绿化，避免因不规范施工重新引起滑坡等地质灾害。边坡开挖坡率残坡积土取（1∶1.25）～（1∶1.50），全风化岩取（1∶1.00）～（1∶1.25），强风化岩取（1∶0.75）～（1∶1.00）。

由于坡体强风化岩节理裂隙发育，厚度较大，存在不利结构面，因此在边坡中上部采用锚杆或锚索进行加固，滑坡严重地段应该采用边坡预应力锚索穿过其滑动面并埋置进坚固地层，以增强坡体的整体稳定性。

工程施工期间以及施工结束后，应按规范对深部土体变形及滑坡位移变化等进行监测，做好安全事故应急措施，保证施工期间边坡的稳定及安全。

同时，边坡治理期间应对坡面进行规范、有效的防护，坡顶严禁耕作，防止浇筑灌溉渗入坡体，使地基土浸水扰动，导致土体强度下降。

6 结论

本边坡工程安全等级为一级，滑坡防治工程级别为Ⅱ级。通过本次勘察，基本查明该边坡的特征要素及其发展趋势，在自然工况下，滑动面稳定系数在1.20～1.56之间，局部处于基本稳定；但在饱水工况下，滑动面稳定系数基本小于1.00，边坡处于不稳定—欠稳定状态。建议采取“抗滑桩+排水工程+坡脚挡墙+削坡减载+锚杆或锚索+监测”等综合治理措施，实现坡面卸载、阻滑、排水、绿化，大大提高滑坡的稳定性，防止再次更大规模滑坡，保护过往道路施工车辆、行人的生命财产安全。

在全面开展治理施工期间应对边坡变形进行监测，采用信息化施工法，随时掌握滑坡动态，合理安排施工顺序，确保施工期边坡稳定安全并采取合理的应急处置措施。综合治理施工结束后，仍应在一定时期内按照规范对边坡岩土体进行变形监测。