某公路路堑高边坡滑塌成因及综合治理方案探讨

杨岱汶

摘要 文章基于某高速公路路堑高边坡滑坡体治理工程实例，分析滑坡诱因及坡体稳定性影响因素，结合项目实践提出“应急治理+综合治理+期间变形监测”的复合治理方案，通过依托项目应用该方案的实际效果进行分析，为同类型工程施工提供借鉴。

关键词 公路工程项目；路基路堑；高边坡；滑塌成因；综合治理措施

中图分类号 U418.55文献标识码 A文章编号 2096-8949（2023）14-0162-03

0 引言

高边坡滑塌治理是一项复杂的系统性工程，需综合应用排水、防护、锚固、支挡等工艺，技术复杂程度高，施工难度大。高边坡滑塌后应通过对现场的详尽勘查，制定合理的措施，认真探究滑塌诱因并综合相关因素，选择最佳的治理方案，以提高处置效果[1]。

1 工程概况

某高速公路K3+435～K3+645段为高边坡区域，地下水发育，上部常年流水且水位浅。该区域施工期间连续降雨，项目出现两处严重坍塌区域，随时存在扩展风险和引发泥石流危害，滑坡治理工作势在必行。以项目实地勘察结果为基础，结合工程地质钻孔数据可知，该区域边坡地层结构由上至下为漂石层、残积粉黏土层、黏土层和风化花岗岩层。

原项目边坡设计为四级放坡开挖方案，坡高为8 m，一二级边坡和三四级边坡坡率分别为1∶1和1∶1.25，边坡间台阶宽度约2 m，边坡坡顶设截水沟，坡脚设排水沟，按照层级顺序坡面防护类别分别为护面墙、锚索框架梁、拱形骨架和种植草防护。

2 滑坡变形破坏特征

2.1 滑塌区一

滑塌区一位于边坡西部与线路走向垂直，坡体下陷约2.5 m，滑动面呈现圆弧状表现为上窄下宽，整体为浅层牵引与推移式滑坡，滑坡后有3～5条自然山坡裂缝，宽度最大15 m，长约2～10 m。勘测结果显示，该区域土质为残积砂质黏土层与坡积粉质黏土层，均处于饱和状态。现阶段边坡滑停，稳定性不佳，降雨后边坡持续下滑，如整治不及时边坡将持续变形，裂痕会扩大且发展[2]。

2.2 滑塌区二

滑塌区二位于边坡东部与线路走行垂直，整体结构呈现为狭长条带状，滑动面为折线形，上窄下宽为浅层牵引式滑坡。滑坡后分布纵向裂缝，最大宽度为10 cm，裂缝长度约3～6 m。勘测结果显示，此区域土质为残积砂质黏土层与坡积粉质黏土层，滑坡土层处于饱和状态，滑坡持续下滑，处置不及时，将导致边坡持续被破坏变形[3-4]。

3 边坡变形成因分析

以滑塌区一和滑塌区二的边坡受破坏情况为基础，结合现场地质勘测结果和水文条件数据分析，引发此区域高边坡滑塌的主要诱因如下：

（1）地形因素。工程所在区域为丘陵地貌，流水常年冲刷形成冲沟，两侧土质松散易被侵蚀冲散。

（2）巖土体因素。地质勘查结果显示，区域边坡地质以残坡积黏性土、坡积粉质黏土和全风化闪长岩层为主，岩层严重风化，含水量增加，岩体强度下降，长期浸水后岩性松散，结构强度差，易引发滑塌，导致坡体变形[5]。

（3）气候、水文因素。高差影响下，边坡场区气候多变，降雨充沛，年降水量持续攀升。

（4）地下水因素。工程施工区域内地下水发育，水深最大深度约6.3 m，长期地下水浸润作用下易引发边坡失稳。

4 滑坡体的稳定性分析

4.1 岩土参数的分析与选用

该边坡滑坡危害程度高，滑坡防治项目工程安全等级为一级，结合项目实际情况确定稳定安全系数最小值1.30。结合滑塌区一和滑塌区二坡体稳定性情况，以取样结果参照为基础进行岩土参数的分析，综合考虑滑带土参数和岩土参数值，选择施工方案[6]。

4.2 稳定性分析与评价

以边坡变形情况为基础，结合地形地貌特征，基于K3+550工程段选定3个目标剖面进行滑动坡面稳定性参数的计算。考虑滑动边坡最不利情况，采用传递系数法对目标边坡分别进行正常工况下和雨季工况下的稳定性计算，同时借助圆弧滑动条分法对潜在滑动面1/2处进行边坡稳定性的计算。下式为传递系数法的计算公式：

圆弧滑动条分法的计算公式如下：

式中，Fs——边坡稳定性系数；Ti——第i段沿滑面的下滑力；Wi——土条重力；Ci——第i段岩土黏聚力；φi——滑面土内摩擦角；αi、βi——第i段滑面与水平面夹角；ψi——传递系数；Li——滑面长度。

结合现场数据进行计算后发现，该项目边坡处于不稳定状态，降雨工况下边坡滑动性风险增加，出现边坡滑动的风险较大[7-8]。潜在滑动面岩土土质为残坡积土且厚度大于15 m，为提高项目边坡稳定性，需采取积极有效的措施加以处置。

5 滑坡治理方案

为确保高速公路正常运行并保障边坡稳定性，以项目实地勘测结果为基础，同时参考边坡稳定性、微地形、地貌特征、地质特点、推力大小等因素，基于项目现场施工情况，提出了下列处置方案。

5.1 应急治理措施

滑坡后需及时应急处置边坡，详细措施如下：

（1）紧急设置排水系统。于滑塌一区坡顶处截水沟断裂处设截水沟，使坡顶位置降雨与地表水汇集于另一侧沟渠内排出。现场勘查及时填充并夯实裂缝，以防水板铺设并以黏土填充夯实补充，于滑塌区域两侧临时开挖排水沟截留降雨，以避免降雨大量渗入坡体，影响坡体结构加剧变形。于滑塌二区处设置临时排水沟或排水管，及时将蓄积雨水排除边坡周边。

（2）卸载反压。在边坡坡脚前缘用土体加固回填，形成反压护道，防止滑体进一步向前移动，降雨后，及时将滑体区域松动土体清除干净，并完成临空面卸载[9]。

（3）坡面保护。及时对裸露边坡坡面设置防冲刷结构，包括防渗塑料膜或防冲刷彩布。

5.2 综合治理措施

以项目边坡特征，结合岩性特点及滑坡诱因，对排水、截水、导流等综合处置方案合理优化，结合项目特点对治理方案进行归纳，详见图1所示。

（1）边坡第一级应用6 m高抗滑挡墙，第二级设置坡率1∶1.15；并控制平台宽度：第一级平台宽为6.5 m，第二级平台宽为14 m，第三、四级平台宽为3 m。

（2）第三级边坡应用钢绞线锚固索框梁进行防护，第四阶段采用钢绞线锚索加固，其他各级边坡则应用拱形骨架防护。

（3）地表排水。与边坡坡顶外置外侧约5 m处设置截水沟，避免降雨蓄积下渗，截水沟两侧引入边坡两侧沟渠内，保持截水沟与堑顶间距大于30 cm，并以M7.5浆砌片石进行浆砌封闭[10]。

（4）地下排水。结合项目实际情况分期施工，第一期地下排水工程由支撑渗沟与边坡排水平孔组成，第二期地下排水工程为排水渗井。一期工程施工完毕后，进行边坡防护并现场检测，检测结果发现边坡存在滑动倾向或排水孔出水率小于80%时，应进行二期施工。分别于第一级边坡、二级边坡、五级边坡坡面处设置两道排水孔，并于第三级边坡和第四级边坡坡面处设置三道排水孔，使其长度穿越边坡滑动面。一、二级边坡排水孔的横向间距与竖向间距分别为5 m和2.5 m，第三四五级边坡排水孔横向间距与竖向间距分别为3 m和2.5 m，排水孔布设按照梅花形进行，并保持第一排排水孔高度高于平台1 m。于边坡出水点处设置支撑渗沟，保持横向间距为5 m。

5.3 施工期间变形监测

施工期间需重点监测的数据包括深孔位移和地表位移，其中地表位移每日监测1次，特殊情况下每日监测多次，地下位移每周监测1～2次，变形剧烈情况下每日监测一次。根据边坡情况，设置2个监测面和6个监测孔进行地表位移和深孔位移的监测，边坡治理期间的监测数据情况如表2所示。

结合项目边坡动态监测结果及地表宏观变形巡检情况，该边坡施工整治期间未出现明显的滑动变形情况，结构整体稳定。

6 治理效果

2021年9月，该滑坡综合治理方案顺利完工，2022年春节该高速公路顺利完成通车运行，2022年5月遭遇多次强降雨天气，现场监测未发现明显坡体滑移，边坡稳定性佳，坡面结构完整且美观，协调性突出，达到预期治理效果，通车后监测数据情况如图2所示。

7 结语

综上所述，该项目滑坡综合治理方案应用后，后期监测数据显示，坡体无位移，边坡结构稳定性达到预期效果，滑坡治理效果可观。由此可见，高边坡滑塌综合治理工艺复杂，需要以项目现场情况为基础，综合应用支挡、防护、排水、锚固等多重方案，结合现场实地勘察结果于滑塌后及时分析诱因，全面综合相关因素，根据实际情况选择最佳的治理方案，以提高治理效果。

参考文献

[1]沈璐， 张志峰， 李漪. 滁州西环高速某路堑高边坡滑坡稳定性分析[J]. 兰州工业学院学报， 2023（1）： 32-35+57.

[2]杨勃. 多级路堑高边坡滑坡综合治理方案探讨[J]. 福建交通科技， 2022（11）： 26-29.

[3]张欢. 山区城市道路路堑高边坡滑坡防治研究[J]. 上海公路， 2022（4）： 7-11+176.

[4]李聪. 高速公路路堑高边坡施工技术研究[J]. 工程建设与设计， 2023（1）： 195-197.

[5]余良. 高速公路路堑高边坡设计和综合治理探讨[J]. 中华建设， 2022（5）： 86-88.

[6]董艳辉. 山区铁路路堑边坡滑塌整治技术研究[J]. 铁道建筑技术， 2022（2）： 165-169.

[7]王念隆. 高速公路路堑高边坡施工安全风险控制措施[J]. 工程建设与设計， 2019（5）： 272-274.

[8]王俊明， 谢永刚， 贾向新， 等. 某深路堑边坡滑塌治理勘察设计工程实录[C]//中国建筑学会工程勘察分会， 中国水利学会勘测专业委员会， 中国铁道学会工务委员会， 西藏自治区水力发电工程学会， 北京华森启达企业管理咨询有限公司. 第十四届全国边坡工程技术大会论文集， 2022： 393-400.

[9]邢培营. 云茂高速公路高边坡滑塌分析及治理[J]. 山东交通科技， 2019（1）： 47-49.

[10]俞伟. 公路高边坡滑塌变形分析及加固技术[J]. 福建建设科技， 2022（3）： 49-52.