劉雙艷
(廣西壯族自治區第四地質隊,廣西 南寧 530031)
本次研究選擇的的線性工程為位于我國南方某地高速公路,當地的氣象地質條件為亞熱帶季風氣候,夏長冬短,雨量充沛,光照充足,氣溫較高,平均氣溫28.0℃,區內降雨分布不均,年際內變幅較大,降雨隨季節變化明顯,夏秋多,春冬少,主要集中在5月~9月,年平均降雨量1470mm,最大降雨量2049mm,變幅達955.4mm,強降雨天氣是影響地質災害的重要因素。
線性工程是一項綜合性工程,包括有鐵路、石油、燃氣、管道、城市綜合治理等,當下,線性工程正面臨著全球變革、社會綜合性治理失效、內在缺陷失靈等多重因素,推進線性工程是當前公共設施的主要任務。本文主要論述的線性工程為高速公路在建設中對不穩定斜坡的影響和防護。
該高速公路在施工建設階段,某樁號路段屬于路塹工程,按設計路基高程推算,右邊坡開挖最大深度約35m。該邊坡開始開挖施工約半個月后,發現邊坡后緣出現裂縫后停止開挖,邊坡開挖至高程308m~311m,邊坡已完成第三、四級邊坡的開挖,現狀邊坡未防護,施工過程中,于邊坡后緣和坡面發現多條裂縫,形成了不穩定邊坡。
該不穩定斜坡位于構造剝蝕一侵蝕低山丘陵地貌區,丘頂標高370.00m,坡底標高約296m,斜坡區主要由三疊系中統蘭木組(T2l)全風化泥質粉砂巖組成,巖層產狀為260°∠48°,呈土夾碎石狀,結構疏松,碎石遇水易軟化、易崩解,粘性差,抗剪能力差,全~強風化界面為軟弱結構面。該邊坡開始開挖施工約半個月后,發現邊坡后緣出現裂縫后停止開挖,邊坡開挖至高程308m~311m,邊坡已完成第三、四級邊坡的開挖,現狀邊坡未防護,邊坡開挖后,坡體發生較大變形,于邊坡上緣和坡面出現多條裂縫,最大裂縫寬度約17cm,延伸長度最長達40m,現狀邊坡處于不穩定狀態。
當該邊坡坡面及后緣出現多處裂縫,是受各方面因素影響的,其中包含地形地貌因素、地層巖性因素、水文地質因素及坡體人類工程活動等因素。地形地貌因素表現在丘頂山體坡度相對較陡,之后坡度較緩,邊坡位于坡度較緩的丘坡上,有利于大氣降水的匯集;地層巖性因素表現為邊坡上部的土體為全風化泥質粉砂巖,下部為強風化泥質粉砂巖,全強風化界面為土巖軟弱結構面,土體易順著強風化泥質粉砂巖表面滑出;水文地質因素表現為受強降雨的影響,雨水有足夠的時間入滲坡體,同時又具有豐富的補給源,雨水入滲坡體;人類工程活動表現為邊坡位于坡度較緩的丘坡上,由于路基開挖形成新的臨空面,且開挖坡度遠大于自然坡度,破壞山體的自然平衡,邊坡巖土體應力重分布,巖土體向新的臨空面產生變形,導致邊坡后緣巖土體產生拉裂變形。因此,該邊坡發生變形的主要因素為開挖引起應力釋放,邊坡應力狀態改變,破壞原平衡狀態而導致變形。

圖1 不穩定斜坡防護工程平面布置
不穩定斜坡治理原則是:技術可行、經濟合理、不留后患。該不穩定斜坡提出治理方案:錨索抗滑樁支擋+錨桿格構梁支護(詳見圖1、圖2),同時結合采用排水工程、削坡工程以及植草防護工程進行防護。方案主要采用工程支護,確保邊坡穩定,保護下方高速公路運營,具體措施內容包括:第一級邊坡(10m)按1:1進行放坡,坡面采用拱形骨架支護,坡頂設4m平臺,平臺設抗滑樁,抗滑樁高出平臺2m,樁徑1.8m,樁長20m,沿二級邊坡坡腳布設,第二級邊坡(8m)按1:1.5進行放坡,坡頂設4m平臺,坡面采用錨桿格構梁支護;第三級邊坡(8m)按1:1.5進行放坡,設4m平臺,坡面采用錨桿格構梁支護;第四級邊坡按1:75進行放坡至坡頂,坡面采用拱形骨架支護;所有坡面植草,同時完善坡面排水設施。

圖2 不穩定斜坡防護工程1-1'工程布置剖面圖
綜上所述,線性工程在工程建設中易于形成不穩定斜坡,形成不穩定斜坡的成因主要為開挖引起應力釋放,邊坡應力狀態改變,破壞原平衡狀態而導致變形,再加上受地形地貌因素、地層巖性因素、水文地質因素的影響,從而形成不穩定斜坡。
針對該類線性工程在工程建設中形成的不穩定斜坡,筆者建議對于此類斜坡主要采取錨索抗滑樁支擋+錨桿格構梁等支護工程,同時結合采用排水工程、削坡工程以及植草防護工程進行全面防護的斜坡治理方法,以此最大限度的降低此類不穩定斜坡的發生和影響,提高不穩定斜坡的穩定性。