順層巖質邊坡穩定性分析及治理措施

王滋東

廈門市市政工程設計院有限公司，福建 廈門 361000

0 引言

隨著我國公路建設規模的不斷擴大，山區公路建設已經成為了非常常見的情況。但是在山區進行公路建設時常常會進行大量開挖，這樣就會形成非常多巖體結構較為復雜且穩定性較差的順層巖質邊坡，一旦受到降雨、開挖等外部因素的影響就會發生相應的變形失穩，會對整個工程的工期以及安全造成嚴重影響。所以需要對順層巖質邊坡穩定性進行準確的分析評價并預測變形情況，這對于有效治理具有非常重要的意義。

1 案例基本概況

某公路邊坡所在區域以巖溶地貌與常態地貌交織紛呈為其主要格局，根據勘察鉆孔邊坡區域未見溶洞發育，此公路在進行開挖施工時會形成長度為18m 的挖方邊坡，主要以順層向巖質邊坡為主。通過對巖層的出露點分析可知，該處巖體節理發育較好，具有比較完整的巖體。公路工程所在區域屬于第四系人工填土（土石比為6：4），屬于全新的回填土，厚度相對較薄。

2 順層巖質邊坡穩定性分析

2.1 邊坡赤平投影分析

以BK5+840 為代表性斷面進行穩定性分析計算：本段邊坡長度為40.0m，邊坡最大高度18m，邊坡為巖質邊坡，巖質部分為順向坡，上部為第四系耕植土及紅粘土，覆蓋層最大厚度為2.8m，邊坡巖體部分均為前震旦系清水江組（Ptq）深灰色、灰色中厚層至塊狀粉砂巖，巖層（平面A）產狀85°∠35°，該段邊坡清楚表層覆蓋層后，巖質按1：0.75 放坡開挖后，右側邊坡坡面傾向為64°，傾角53°，赤平投影分析如上：

從赤平投影可以看出，巖質部分為順向坡，邊坡開挖后，邊坡可能沿產生層面滑動破壞；

2.2 穩定性分析

第一，對于該區域實施地質勘察分析可知，邊坡巖土物理力學參數巖體粘聚力c=250kPa，內摩擦角Φ=32°，巖體與錨固體極限粘結強度標準值frbk=360kPa，邊坡結構面抗剪強度指標為：Φ=18°、C=50kPa。

第二，相應計算模式以及所得結果。

對于平面型滑移破壞模式來說，可以遵照如下公式進行邊坡穩定性系數計算，具體為：

通過以上穩定性計算模式實施計算分析，能夠得到邊坡穩定性計算結果。

根據穩定性計算分析邊坡按1：0.75 放坡后，路塹邊坡穩定安全系數為1.038＜1.05，處于欠穩定狀態，需進行邊坡治理。

3 巖質邊坡治理措施

（1）預應力錨在改善坡體應力方面具有非常好的效果，能夠有效提升邊坡整體的穩定性，是邊坡治理最為重要的措施之一。通過相應分析可知，對于順層巖質邊坡來說，層面的材料情況、巖層的傾角是影響邊坡變形最主要的因素，所以一定要充分考量到巖層傾角、結構面性質、層間距離等因素，增強設計合理性。在具體工程中，中等傾角的順層巖質邊坡是最為常見的情況，對于此種情況來說對于巖層傾角大于35°，地面橫坡較緩，且有條件進行順層清方的順層邊坡，一般采用順層清方；當地面橫坡較陡時，可采用順層清方結合格構錨桿、索加固邊坡；對于層間結構面巖土性質較差的，可利用預加固樁結合格構錨桿、索加固邊坡［1］。

（2）巖質邊坡支護設計

針對此工程邊坡的具體情況，可以通過“分級放坡+格構錨索+框架內植草+護腳墻+坡頂底截排水措施”實施邊坡支護。

各個等級的坡面都采取“格構錨索+框架內植草”方式實施支護，不同等級邊坡錨索有所差異，其中第一級邊坡錨索長度控制在14m 范圍內，其中自由段的長度為8m，錨固段的長度為6m；第二級邊坡錨索長度控制在20m 左右，其中自由段的長度為12m，錨固段的長度為8m［2］。

除此之外，為了及時的排出坡體滲水，在每級坡體上設置2 排平孔排水，排水孔采用外徑為φ80mm 的軟式透水管，傾斜角度上傾10°，設置長度10m，水平間距4m，豎向間距3m，第一排高于地面1m；邊坡平臺上設置平臺截水溝、平臺急流槽及坡頂截水溝，將坡面匯水引出坡體外，坡頂外5m 至截水溝范圍采用25cm 厚M10 漿砌片石硬化，減小地表水下滲坡體。采取上述相應治理措施后，所得到的邊坡支護穩定性系數能夠達到1.22，滿足邊坡安全穩定系數，保證了邊坡的安全性和穩定性［3］。

4 結束語

巖質邊坡的穩定性在很大程度上影響著工程建設質量和安全性，所以需要對其進行分析并采取針對性措施進行治理。本文主要以某案例分析了巖質邊坡的穩定性，并提出了針對性的治理措施。通過本文的介紹能夠對巖質邊坡治理提供一定參考和幫助。