某高切坡穩定性分析及治理

賈瑞晨

（湖南高速鐵路職業技術學院鐵道建筑系，湖南 衡陽 421001）

某高切坡穩定性分析及治理

賈瑞晨

（湖南高速鐵路職業技術學院鐵道建筑系，湖南 衡陽 421001）

對某高切坡工程地質和水文地質行分析，采用極限平衡法及工程地質類比法等分析方法對其穩定性進行了計算分析和預測評價，并提出了工程治理方案。

高切坡；穩定性；治理

1 工程概況

本高切坡為巖土邊坡，場區出露地層為第四系全新統（Q4）和侏羅系中統上沙溪廟組（J2s）。邊坡巖體類型為Ⅰ2類。坡長207m，坡面面積約5206m2，坡度角59°～70°，坡高21.30～29.10m，邊坡走向7°～48°，傾向97°～138°，邊坡體巖性以砂巖為主，坡高相對較高，巖體較完整，裂隙較發育，坡體總體穩定，存在小規模的崩塌和掉塊。

高切坡坡腳有庫區移民新村，上述隱患如不防護治理，將會出現不穩定塊體的崩塌和掉塊，對居民的生命財產安全構成威脅。

針對高切坡工程地質條件，采取相應的邊坡治理方案，其主要措施有：坡面清理、錨桿格構、噴板支護、和地表排水。

高切坡區多年平均降雨量1162.7mm，一年中降雨量6月份最大，2月份最小，豐水期多集中在5～9月間。場地內無地表水系，場地地勢較陡，高差較大，大氣降雨時，雨水降落地表后可迅速匯成地表徑流排出場地，場地排泄條件好。

2 巖石力學參數

砂巖巖體中結構面設計參數建議值C=75kPa，φ=20°；粉砂巖巖體中結構面設計參數建議值C=70kPa，φ=18°；粉砂質泥巖巖體中結構面設計參數建議值C=70kPa，φ=16°；砂巖與粉砂巖層面設計參數建議值C=70kPa，φ=18°；粉砂巖與粉砂質泥巖層面設計參數建議值C=70kPa，φ=18°。

3 邊坡穩定性分析

高切坡為巖質邊坡，屬于切向坡，邊坡巖體類別為Ⅰ2類，邊坡巖體穩定性較好，采用結構面赤平投影對邊坡進行穩定性分析。

該危巖體坡度角59～70°，高為23.10～29.10m，危巖體走向34～48°，傾向124～138°，坡體巖性以砂巖為主，坡體巖層產狀為35∠10°，該區域主要發育有三組裂隙：Ⅰ組200～215°∠72～80°；Ⅱ組125～140°∠70～75°，屬拉張卸荷裂隙；Ⅲ組80～90°∠70～75°，坡巖體結構屬塊狀結構。

由極射赤平投影圖可知：巖層面傾向與坡向交角近余90°，呈大角度相交，為切向坡；Ⅰ組裂隙的傾向與坡向交角78°，呈大角度相交，對危巖體穩定影響較?。虎蚪M裂隙為拉張裂隙，其傾向與坡向基本一致；Ⅲ組裂隙與坡向交角40°，為順向坡。估算出崩塌體的一般體積為：69.50m3，最大崩塌體的體積為：377.80m3；崩塌的范圍為距離邊坡邊緣10.80m范圍的巖體，落距大于40.00m即簡易公路的外側。據現場調查，移民新村距離該邊坡坡角為20.00～30.00m，距危巖體較近，危巖崩塌后對移民新村的村民人身安全和財產安全，造成危脅，因此必須對其進行治理。

4 邊坡穩定性評價

場地的邊坡坡高21.30～29.10m，邊坡體巖性以砂巖為主，坡角斜坡地段巖層以粉砂質泥巖為主。根據計算及分析結果：目前邊坡整體穩定，但受結構面切割影響，存在不穩定塊體崩塌和掉塊。

若不對坡面進行適當防護，因坡頂各巖體的抗風化能力存在差異，由于在長期的物理風化作用下，砂巖和粉砂質泥巖存在差異風化，位于坡角處的粉砂質泥巖風化的速度比邊坡體上的砂巖快，在日曬雨淋的重復交替作用下，風化差異加劇，風化裂隙發育不均，且切坡較陡，易形成凹巖腔，發生崩塌現象

5 治理工程設計

5.1 治理方案總布置

坡面適當清理，清除表層的不穩定塊體，對不便清除的不穩定塊體可采取錨固措施進行處理；清理后的基巖坡面采取掛網噴砼支護；在高切坡后緣及坡腳設置地表排水系統對高切坡區的水流進行控制和疏排，對坡角處的粉砂質泥巖進行封閉處理。

5.2 方案設計

（1） 坡面清理。對坡面倒懸、松散體等潛在危險部分、坡體巖體較破碎的部位予以清理挖除，清理時應兼顧邊坡穩定。對不便清除的不穩定塊體可采取隨機錨桿支護。

（2） 噴錨支護。在清除表面不穩定巖體后，對上部強風化泥巖結合錨桿格構采用混凝土噴板支護。噴射混凝土標號C20，板厚120mm，板配筋ф8@200單層雙向。

坡腳掛網錨噴：掛網錨桿長4.0m，錨桿直徑為25mm，鉆孔直徑為90mm，鉆孔方向垂直于坡面，孔排距均為3×3m。噴射混凝土標號C20，板厚120mm，板配筋ф8@200單層雙向。

坡面設計排水孔，排水孔深3.0m，孔排距均為3×3m，孔直徑為56mm，鉆孔方向上仰10°，傾向坡外?？變仍O保護，采用復合塑料濾水管外裹150克無紡土工布。

（3） 錨固支護。錨桿格構：錨桿采用一根ф25mm螺紋鋼孔徑90 mm，二根ф25mm螺紋鋼孔徑110 mm，3Mx3m布置，錨桿長度為進入中風化巖層3m；格構梁柱采用250mmX300mm尺寸，豎向橫向中線間距均為3m。

（4） 地表截排水系統。地表排水系統主要有橫向排水溝及豎向排水溝。

橫向排水溝：在坡頂延長線方向布置，排水溝為矩形斷面，斷面尺寸（寬×高）為300mm×300mcm，溝底板、側壁厚120mm，采用C20混凝土砌筑。截水溝沿坡外側下延與坡底消力池及坡腳排水溝連接并匯入公路排水溝涵。

坡腳排水溝：位于高切坡底部，公路內側，承接坡面雨水、排水孔滲水及路面匯水。排水溝采用矩形斷面同上，排水溝應保證溝底平順，縱坡與公路縱坡一致。

豎向排水溝：排水溝為矩形斷面，斷面尺寸（寬×高）為300mm×400mm，溝底板、側壁厚120mm，C20混凝土，ф8@200單層雙向。

通過治理，減少地表水的入滲，排出坡內地下水，清除邊坡表層有局部不穩定塊體，表面噴砼加錨桿格構進行支護。

［1］殷躍平.三峽庫區邊坡結構及失穩模式研究［J］.工程地質學報，2005（02）.

［2］李達，陳滿華.三峽庫區涪陵段高切坡工程條石擋墻問題分析［J］.路基工程，2009（03）.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.19.057

賈瑞晨（1981-），男，碩士，講師，主要研究方向∶地基與基礎設計與施工、職業教育。