強風化破碎路塹高邊坡滑坡治理技術

張喜紅

摘要：本文深入分析了強風化破碎路塹邊坡滑坡原因，結合滑坡機理提出了整治邊坡滑坡要堅持“削坡減載、一次根治、早治快防、外封內排”的原則，對滑坡治理技術進行了研究，對類似工程具有極強的指導意義。

Abstract： This paper analyzes the landslide reason of strong weathered and broken cutting slope， and combined with landslide mechanism， puts forward the renovation of landslide should adhere to the principle of "cutting slope and reducing load， a radical cure， early treatment and fast prevention， close outside and emission inside"， and studies landslide control technology， which have a strong guiding significance for similar engineering.

關鍵詞：強風化破碎路塹；高邊坡滑塌；處理措施

Key words： strong weathered and broken cutting；high slope collapse；treatment measures

中圖分類號：U216.41+9.1 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）19-0145-02

0 引言

工程建設施工過程中經常會大量挖方、填方，導致大面積裸露邊坡，不僅破壞原有生態平衡，邊坡暴露也會帶來諸多邊坡病害，嚴重地會危及行車安全。尤其是邊坡滑塌，乃至更嚴重的破壞-滑坡。工程滑坡多為人工取棄土和地下水因素造成，分新滑坡和老滑坡。新滑坡由于人為開挖山體或建筑物改變地表荷載分布導致的滑坡；老滑坡是久已存在的滑坡，由于“斬腰切腳”引起復活的滑坡。下面就以高沁高速公路一處滑坡為例簡單分析一下滑坡產生的部分原因和整改措施。

1 工程概況

K27+020～K27+270段是山西省高平至沁水高速公路沁水縣境內的一段深路塹路基，原施工圖設計時，K27+020-K27+270右側路塹邊坡最大挖深55.5m，自下而上第1級邊坡設置M15水泥砂漿砌片路塹擋墻支擋，墻頂以上2～4級邊坡坡率均為1：1，第5～7級邊坡坡率為1：1.25，第2～6級邊坡采用預應力錨索+C30鋼筋混凝土格梁+M7.5 水泥砂漿砌片石MU30護坡防護，第7級邊坡采用M7.5 水泥砂漿砌MU30片石護坡防護。

滑坡前，K27+020～K27+270段第4級及以上邊坡大部分已開挖完成，路段已開挖至第3級，第7級漿砌片石護坡防護已完成，第5級和6級邊坡框架梁及錨索已施工完成。

2014年6月底因連續下雨，該邊坡的位移和沉降較大，經現場查看和檢測，情況如下：

①邊坡治理段處于向斜構造區，夾有多層軟弱夾層，其中有一層為20cm左右灰色極軟巖，該層滑動剪出25～30cm。②5、6級邊坡平臺沉降2～3cm，局部錨索框架梁懸空，平臺多處出現寬1-3cm裂縫。③路塹頂線外5～15m出現2～12cm寬裂縫，裂縫深度約3～4m。④經現場查看，邊坡體開裂失穩，極易引發工程次生滑坡，目前滑坡體小里程方向側緣逐步發育形成，大里程側緣發育不明顯。

該邊坡因開挖形成工程次生滑坡的可能性非常大，且坡底即為樊莊村，民宅密度大，居民眾多，村民人身和建筑物及財產安全受到威脅。邊坡開裂后，現場立即停止邊坡開挖施工，采用回填方式反壓第三級邊坡，及時封閉邊坡及坡頂裂縫，隨后采用應急方案，立即對塹頂的第7級邊坡進行卸載，以控制坡體繼續變形，避免安全隱患。7月12日，七級邊坡開始卸載。

經觀測，自6月29日發現邊坡開裂以來，6.30日開裂達到頂峰，每天變形增加3cm，至7月4日后邊坡基本穩定，每日邊坡變形量穩定在1～2mm，邊坡開始卸載后，7月12日至今邊坡基本停止變形。該處過程與滑坡體發展的三個過程完全吻合。

邊坡的滑動體一般要經歷三個階段，即初期變形的蠕動擠壓階段，這個時期山體或邊坡會出現裂縫但不明顯，不會錯臺；第二階段是滑動或急劇滑階段，裂縫會迅速擴展、開張，出現錯臺，若遇地下水或降水影響，滑坡體位移非常明顯；第三階段是壓密固結也就是穩定階段，此階段的滑體處于新的相對穩定狀態。

2 原因分析

2.1 工程地質條件

該深路塹地貌屬黃土覆蓋中低山區，侵蝕沖溝發育。地表植被稍發育。根據勘察資料及現場調繪，該段路塹上部局部覆蓋殘坡積層，主要出露為二疊系上統上石盒子組（P2s）砂質泥巖為主，夾有泥質砂巖、砂巖或互層，強～中風化，局部夾有軟弱夾層。

2.2 水文地質條件

該深路塹施工期間，右側邊坡在開挖過程有地下水滲出，主要在三級邊坡以下，據現場調查，該地下水類型為基巖裂隙水，含水層主要為二疊系上石盒子組砂巖，可直接接受大氣降水的補給，在溝谷低洼地段以下降泉的形式排泄，流量較小。埋藏較深的含水巖層，由于各個含水層間有泥巖、砂質泥巖、泥化夾層等塑性巖類相隔，使各個含水層獨立呈層狀，相互間水力聯系較弱，富水性差別較大。當裂隙水排泄不暢，浸潤巖層面及軟化夾層時，會較大降低其抗剪強度。

2.3 原因分析

K27+020～K27+270段邊坡為巖質邊坡，節理裂隙發育，局部分布坡積層。受降雨影響泥巖等軟弱巖層遇水軟化，其強度迅速降低，其支撐能力喪失，加之各結構面的不利影響、巖體受到擾動以后增加邊坡不穩定性。

2014年五月至六月中旬，本項目遭到了當地村民阻工一個月左右，致使坡面加固和防護無法及時完成，坡面長期暴露于空氣中并經常受雨水沖刷浸泡。五月中旬后，施工區域降雨明顯增多，尤其是六月下旬連日降雨，對已開挖邊坡巖體起到了明顯的軟化作用，使坡體更為破碎和軟化。同時，邊坡外側村民開墾荒地，致使坡頂植被遭到破壞，雨水下滲更快，對坡體的軟化也起到了加速作用。

受以上諸多因素綜合影響，導致邊坡頂部產生開裂，滑動體沿軟弱面滑動剪出。邊坡失穩往往與水活動有密切關系。大氣降水及路面上的積水，大部分會滲入邊坡土體或沿邊坡向低洼處流動滲透，使土體含水量增加。另外，地下水的毛細作用也可使土體含水量增加，尤其是季節性冰凍區域，地下水在凍結區內形成冰夾層，對路基邊坡遺留不可估量的危害。因此治坡須先治水，合理有效地排水措施是邊坡滑塌治理的關鍵問題。

3 整治措施

工程滑坡治理要堅持“削坡減載，一次根治；早治（理）快防（護）、外封（閉）內排（水）”的原則。

蠕動擠壓階段的滑坡易發展。治理滑坡最好將滑坡阻止在此階段。通過荷載調整，使得滑坡體的應力分布重新調整分布，而達到新的平衡進而改善其穩定性。這可達到事半功倍的效果，以減少危害和節省投資。若滑坡范圍一旦擴展，對已有的工程設施會產生極大的危害，同時也將加大工程投資及治理施工難度。治理滑坡要首先仔細分析誘發滑坡產生的根本原因、摸清其發展過程、根據現場實測數據預測其發展趨勢，本著“一次根治，不留后患”的指導思想，采取有針對性的措施進行根治，既保證施工安全又保證永久安全。

對于滑坡的工程對策：主要從阻隔地表排水滲入、合理疏導地面排水，徹底對地下水清排、采取清方減載、反壓、支擋等方式重新分布荷載，（主要有抗滑樁以及樁板墻、錨索抗滑樁、錨索、錨桿、夯填裂縫、整平地表、環保與綠化等）。

設計處理方案最開始考慮了兩種：方案一，采用刷坡清方卸載方案；方案二，采用預應力錨索抗滑樁支擋+錨索格梁方案。

經比選，采用方案一，該方案優點是：施工方便，工程質量易控制，工程造價低，徹底治理病害；缺點為需要破除已施工的第5～6級邊坡上錨索格梁，需要增加征地。

方案二，對環境破壞較小，并保留已施工第2～5級邊坡防護措施，減少廢棄工程，但預應力錨索抗滑樁施工難度較大，工期長，雨季不利于施工，且工程造價較高。

方案一，刷坡清方卸載方案第1～3級邊坡坡率為1：2.25，第4～7級邊坡坡率采用1：2.5。卸載坡率參照最不利滑面設計，保證一次根治。

以上邊坡坡面均采用漿砌片石護坡防護，對坡面進行全部封閉，防止邊坡的風化。

坡體第1～3級坡面設置仰斜式深層排水孔，迅速排出土體中降雨和夾層冰融化所產生的土體水分，最大程度地減小水分對土體抗剪強度的影響，提高邊坡的穩定性。

4 總結

在山區高速公路修建時從規劃設計選線時盡可能地避開斷裂帶，盡量避免深填、高挖，減少對山坡的擾動，避免產生高邊坡。對無法規避的高邊坡須做詳盡的水文地質勘察，同時加大邊坡防護力度；選擇合理的施工方案，以減少滑坡產生。同時充分考慮水的作用，對于地表水做到防排結合，把地表水引到邊坡范圍以外，避免對邊坡造成影響。邊坡發生滑動要盡早整治，同時要做好地質預報工作，確保整治措施一次到位。一般在施工設計階段均會避開滑坡位置，但在實際施工中均會由于道路建設影響，形成新的滑坡體。

由于地質勘探的局限性，這就要求我們在施工中一定遵循按設計施工，邊挖邊護，做好相關沉降觀測，發現出現沉降數據發生較大變化要及時上報處理。風化破碎巖層、泥巖、松散堆積體段的擋墻的基坑必須跳槽開挖并及時砌筑，嚴禁大范圍開挖且長時間暴露，以防止邊坡坍塌。

參考文獻：

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