桂林至三江高速公路K44+682～K44+872段滑坡處治技術

胡衛軍，李耀華

(廣西交通設計集團有限公司，廣西 南寧 530029)

0 引言

隨著國家經濟的不斷增長和西部大開發戰略的實施，我國西部地區進入了工程建設的高潮階段，其中交通設施的發展尤為迅速。廣西地處我國西南部，是多山地區，由于地形地貌的復雜性，在山區修建高速公路難免會出現邊坡滑塌破壞現象。眾所周知，滑坡作為人類的第二大自然災害，其危害程度僅次于地震[1]。近年來，國內外學者對邊坡穩定性做了大量研究工作，同時也取得了許多有價值的研究結果[2-6]。但是，由于滑坡的復雜性和多變性，使得滑坡在實際工程中仍避免不了出現多次重復處治的現象[7]，因此，對滑坡應先進行科學的分析、論證和預測，從而提出科學、有效的處治方案。

1 工程概況

廣西桂林至三江高速公路是國家高速公路網規劃中廈門至成都高速公路的重要組成部分，是連接廣東、廣西、貴州、四川等地的重要經濟大通道。其K44+682～K44+872路段屬中低山丘陵地貌，山體連綿起伏，地形起伏大，設計采用挖方形式通過，中線最大挖深約20.72 m，位于路線K44+800處。此路段原設計邊坡高度約60 m，為六級邊坡，邊坡坡率從下而上依次為1∶0.5、1∶0.5、1∶0.5、1∶0.75、1∶0.75、1∶0.75，坡面采用錨桿(索)格梁+厚層基材噴薄植草防護方案。

該邊坡于2015年6月開始施工開挖，至2016年7月，第2～6級邊坡已開挖完成，第1級邊坡尚未開挖到位，第5～6級坡面防護施工完成，第2～4級坡面防護正處于施工階段。自2016年3月以來，當地發生持續性強降雨，特別是6月中旬的降雨強度大，持續時間長。2016年6月下旬，施工方人員在進行安全檢查時發現該邊坡第2～6級坡面和坡頂斜坡地帶出現明顯的開裂現象，暫未出現明顯滑移現象，2016年7月，該邊坡開始出現大規模滑動，第2～3級邊坡三江側發生滑塌，并牽引上方邊坡，出現數道裂縫，最高裂縫已達到山頂位置。

根據地質調查，滑坡范圍上至高程475 m，下至邊坡第二級底部，高程約390 m，主滑方向長度約140 m，底部寬度約190 m，滑動面積約1.2×104m2，平均厚度約14 m，滑體體積約16.8×104m3。根據《公路工程地質勘察規范》(JTG C20-2011)，該滑坡屬中型中層牽引式滑坡。滑坡體巖性主要為強風化巖層，少部分為褐黃色含碎石黏性土。滑坡后緣張拉裂縫發育，裂縫錯臺約0.5 m，兩側發育剪張裂縫，寬度0.1～0.2 m不等，沿山坡兩側沖溝自后緣向前緣擴張。整個滑坡體周界比較清晰，大體呈圈椅狀分布，滑坡前部剪出口位置約位于第2級邊坡底部，未形成統一貫穿性的滑面。滑面埋深一般約在6～20 m范圍，自上而下呈近折線形狀分布，分布不連續，主滑方向與坡面傾向基本一致。原邊坡已施工的錨桿、錨索格梁等結構物均已遭受破壞而失去錨固效力。

2 滑坡形成機理

根據滑坡形態，結合場地工程地質條件，經認真分析、討論，認為本次滑坡主要由外因和內因兩方面因素導致：

外因：(1)2016年3～6月桂北處于雨季，降雨持續時間長，強度較大，雨水的大量下滲，導致山坡表層的覆蓋土層和破碎巖層含水量接近飽和狀態，增加了滑體的重量，降低了土層及破碎巖層的抗剪強度；(2)原邊坡開挖后坡體防護體系尚未形成，坡體錨固體系未能有效發揮作用。

內因：(1)原邊坡巖層、節理及裂隙很發育，巖體很破碎，結構面眾多，巖體節理組合與邊坡形成的空間結構為較不穩定組合關系(見圖1)，同時巖層局部夾有相對軟弱層(頁巖、泥巖等)，邊坡整體穩定性偏低，同時，邊坡在開挖過程中，卸荷應力的產生對邊坡的穩定存在一定影響；(2)路段內地表土體較松散，抗雨水沖刷能力較差，雨水易滲入，下部巖層風化破碎程度較高，結構面眾多，巖石遇水易軟化崩解，巖土體整體結構較松散，同時松散巖土體又為雨水的下滲提供了有利通道，形成誘發滑坡變形的有利條件，增大了滑坡產生的幾率。

圖1 邊坡赤平極射投影分析圖

綜合來看，滑坡主要是在持續性強降雨、坡體錨固體系未能有效發揮作用、卸荷應力等多種因素綜合作用下產生。

3 滑坡處治方案

在滑坡處治中，常用的防治措施主要有卸載(減重反壓)、錨固和支擋三種主要方案，并結合坡面防護、截排水等措施綜合采用。根據本滑坡狀況、原邊坡開挖防護情況以及結合現場地質條件，鑒于滑坡路段地形及開挖邊坡陡峭，滑坡體松散，滑動面埋藏深，滑坡剪出口偏高且臨空面大，第1級邊坡尚未開挖完成等情況，若采用支擋方案，支擋工程基礎難以埋置于合適的地基中，支擋效果差，故不予以考慮。考慮到滑體巖土體松散，便于開挖和裝運，卸載放緩有利于坡體穩定，卸載與錨固手段聯合應用，同時結合坡面防護及截排水措施可取得良好的處治效果。

具體處治方案為：對K44+682～K44+872段左側滑坡進行放緩刷坡，邊坡坡率全部采用1∶1.25，各級平臺寬度1.5 m，最終形成最高約95.3 m的十級邊坡。新邊坡第1～7級邊坡坡面采用錨桿格梁+厚層基材噴薄植草防護；第8～9級邊坡坡面采用厚層基材噴薄植草防護；第10級邊坡坡面采用噴播植草防護方案，同時，邊坡坡頂及各分級平臺位置分別設置坡頂截水溝和平臺截水溝，坡面設置急流槽等排水措施。

4 邊坡穩定性分析

4.1 數值計算

以K44+820斷面為計算分析原型，利用理正巖土計算軟件對新設計方案下的人工邊坡進行自動搜索最危險滑面(折線形滑面)的定量計算。各巖土層物理力學參數根據開挖邊坡和滑坡情況及反演結果綜合確定，具體如表1所示。

表1 各巖土層物理力學參數值表

4.2 計算結果

在正常工況及非正常工況Ⅰ(暴雨或連續降雨)條件下對邊坡進行穩定性計算，得到不同工況、不同坡面防護條件下邊坡穩定性系數計算結果，如表2所示。

表2 不同工況下邊坡穩定性安全系數計算結果表

從表2中可以看出，該滑坡卸載后在無坡面防護的情況下的人工邊坡穩定性較好，正常工況下的安全系數為k=1.606>1.30，非正常工況Ⅰ下的安全系數為K=1.356>1.20，安全系數滿足規范要求，邊坡整體處于穩定狀態。

考慮到邊坡巖體破碎，易發生局部掉塊、楔形體滑塌破壞等情況，需采取有效的淺層防護加固措施。根據滑坡處治方案分析計算結果及工程經驗，若在第1～7級邊坡坡面加設錨桿格梁+厚層基材噴薄植草防護；在第8～9級邊坡坡面加設厚層基材噴薄植草防護；在第10級邊坡坡面加設噴薄植草防護，該邊坡整體安全系數應有適當提高，同時，能有效避免降雨大量入滲對邊坡穩定性產生不良影響。

5 結語

廣西桂林至三江高速公路K44+682～K44+872段左側滑坡主要是在持續性強降雨、坡體錨固體系未能有效發揮作用、卸荷應力等多種因素綜合作用下產生。針對此滑坡提出了“卸載放坡+坡體錨固”處治方案，并進行了數值計算，結果表明，該處治方案下邊坡安全系數滿足規范要求，同時，坡面防護能有效避免降雨大量入滲對邊坡穩定性產生不良影響。該邊坡滑塌處治施工結束已有一年多的時間，期間經歷了完整雨季的考驗，邊坡未出現滑塌現象，穩定性良好，表明該處治方案是合理的，相關成果可為今后類似工程提供參考。

[1]匡 波.超高土工格柵柔性支護體在滑坡處治中的應用[J].西部交通科技，2016(5)：13-16.

[2]謝宗運，胡 浩，竇健珍.百隆高速公路K1362+250～K1362+150段滑坡處治關鍵技術[J].西部交通科技，2012(10)：32-35.

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