某高速公路邊坡穩定性評價淺析

■萬然

（廣東核力工程勘察院廣東廣州510800）

某高速公路邊坡穩定性評價淺析

■萬然

（廣東核力工程勘察院廣東廣州510800）

隨著國民經濟的快速發展，貴州省高速公路建設步伐明顯加快，邊坡開挖后所遇到的巖土邊坡穩定性問題也相應增多，本文以貴州省黔南自治州三都至荔波高速K73+514邊坡為實例，以高速公路的工程地質勘察為基礎，分析了坡體的工程地質條件，結合邊坡的穩定性分析計算，對該坡體的穩定性進行了評價，并提出了幾條建議。

高速公路高邊坡穩定性評價

1　概述

1.1工程概況

K73+514邊坡位于荔波縣玉屏鎮羅家寨村西南約500m，邊坡段里程樁號為K73+478～K73+603，全長125m，開挖形成最大邊坡高度約30.28m。山坡橫向上總體由左向右逐漸減低，路軸線穿過坡體鞍部，地勢上陡下緩，坡度約25～35°。

1.2地層巖性

根據工程地質調繪、鉆探揭露及室內巖土試驗結果，本次勘探深度范圍內地層上部主要為第四系殘坡積（Qel+dl）粉質粘土和碎石土。下伏基巖為第三系（E）泥巖，其結構特征分述如下：

（1）粉質粘土：褐黃色，硬塑，主要由粘粉粒組成，土質不均勻，粘性較好。

（2）碎石土揭露：褐紅色，稍密，稍濕，主要為碎石顆粒及粘粒組成，呈棱角狀、次棱角狀。

（3）全風化泥巖：棕紅色、黃褐色，原巖結構基本破壞，僅具原巖外觀，主要由泥質及粘土礦物組成，巖質軟。

（4）強風化泥巖：褐黃色、灰褐色，原巖結構部分破壞，局部依稀可辨，泥質結構，層狀發育，節理裂隙極發育，巖質較軟。

（5）中風化泥巖：深灰色、灰黑色，泥質結構，層狀構造，主要由粘土、碳質組成，節理裂隙較發育，裂隙呈微張開狀，巖質較軟。

1.3地震效應

根據國家地震局2004年發布的1：400萬《中國地震動參數區劃圖》GB18306-2001，區內地震動反應頻譜特征周期為0.35s，地震動峰值加速度系數小于0.05g，相似地震烈度為Ⅵ度。未發現活動斷裂，處于相對穩定的構造環境。

2　影響邊坡穩定性的因素

2.1不良地質現象和特殊性巖土

山體斜坡植被發育，水土保持較好，未發現明顯的不良地質現象。主要不良地質問題為淺部覆蓋層坡殘積粉質粘土與全強風化泥層遇水易軟化、崩解，降低抗剪強度；坡體表層發育碎石土，滲透大；人工開挖邊坡后，形成臨空面，易誘發邊坡失穩，出現崩塌、滑坡等地質災害。邊坡上部主要由殘坡積層的粉質粘土和碎石土組成，下部全強中風化泥巖，節理裂隙發育，巖質較軟，在浸水飽和狀態下，施工開挖可能造成失穩垮塌，在降水情況下，易沿巖面及中風化頂面滑出，對邊坡不利。在室內土工實驗中發現線路中發育膨脹土和紅粘土，可能造成路塹剝落、沖蝕、溜塌、滑坡等破壞。

2.2水文地質條件

場區地表水不發育，地表水主要為大氣降水匯成的地表沖溝流水及坡面匯水，水量少且受季節影響而變化，易于排泄到沖溝底匯水區，地表水對高邊坡路段建設影響較小。但當大氣降暴雨時，滲入坡體，對邊坡的穩定性有不利影響。

地下水類型主要為第四系孔隙潛水和基巖裂隙水。第四系孔隙潛水主要賦存于坡殘積土層中，含水層厚度較小，其富水性、透水性較弱。受大氣降水補給，具有明顯季節性特征，以蒸發、水平徑流或垂直滲入基巖裂隙的形式進行排泄；基巖裂隙水，埋藏于基巖的風化帶裂隙中。主要接受大氣降水及上覆層垂直入滲補給，該路段區基巖為泥巖，透水性差，屬相對隔水層，雖然淺部風化裂隙較發育，增強了其透水性，但受補給條件限制，地下水富水性總體較弱。

3　邊坡穩定性評價

3.1定性分析

高邊坡位于山體斜坡上部，開挖深度較大，邊坡長125m，走向206°，發育節理裂隙3組。線路開挖后人工邊坡坡向為296°，根據結構面及坡向等作赤平投影圖見下圖1：

巖層結構面與人工邊坡近于順向平行，為邊坡控制性不利結構面；裂隙LX1、LX2與LX3組合切割巖體，其中LX1、LX2結構面與擬建邊坡坡向逆向大角度相交，LX3與人工坡面切向相交，均對邊坡穩定性有利。該邊坡整體穩定性較差。

3.2定量分析

根據邊坡巖土體條件，以K73+514邊坡工程地質橫斷面為代表，采用極限平衡條分法，計算邊坡穩定性系數。計算時按強降雨狀態下不利工況條件進行，即按地下水位接近坡面；只考慮土體自重荷載，不考慮地震力影響；不考慮滲透壓力的影響。

由表1中各巖土層設計參數建議值計算成果可知：飽水情況下，邊坡穩定性系數為1.03；正常工況情況下，邊坡穩定性系數為1.12。邊坡坡率為1：0.75～1：1.25時，邊坡穩定性系數在正常工況下為：1.20～1.30，在非正常工況下為：1.10～1.20。根據不同工況計算的穩定性系數可知，設計邊坡處于相對不穩定平衡狀態，在擾動及上部附加荷載的作用下易失穩。強降雨期間或長期浸蝕沖刷條件下，有可能發生較大規模的邊坡失穩。

4　建議

在邊坡施工時可采用逆作法，開挖成多級臺階式邊坡，層邊坡坡腳應小于巖層傾角，現場施工時，應根據邊坡開挖后巖層的實際傾角調整邊坡坡率，并及時進行防護加固，嚴禁大開挖，大爆破作業；邊坡采用錨桿與坡面噴漿防護，防止巖石進一步風化，坡面設置排水孔，坡底設置排水溝；邊坡防護設計宜采取工程防護與植物防護相結合的綜合措施。

5　結語

通過坡體穩定性定性和定量評價，較好的判定了該研究區段坡體的穩定性。本邊坡開挖深度大，邊坡高度超過30m，為軟巖分布區，地層中薄層層狀單斜構造，順坡向，邊坡穩定性差。在施工階段，開挖應嚴格按設計及有關規范要求施工，加強施工監測，信息化動態設計及時掌握現場地質信息，以便對發現的地質問題采取有效處理措施。

［1］周浩宇.某公路邊坡的穩定性分析及防治 ［J］.黑龍江交通科技.2015（10）：44-45.

［2］王葉飛.高速公路深挖方高邊坡處治方案淺析 ［J］.北方交通.2015（12）：87-89.

［3］《公路路基設計規范》 （JTG D30-2004）.

F407.1［文獻碼］ B

1000-405X（2016）-8-442-2