巖質(zhì)邊坡錨索擋墻在滑坡處治中的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

文章編號(hào)：2095-4085（2025）07-0109-03

1工程概況

某道路路塹巖質(zhì)邊坡發(fā)生滑塌，滑坡上口寬約50m ，下緣寬約 57m ，高約 28m ，滑體厚度介于3～7m ，滑坡體積約 2000m³ ，破壞模式為持續(xù)強(qiáng)降雨、坡體富水飽和引發(fā)的小型覆蓋層及風(fēng)化巖層滑坡，滑面為圓弧形。現(xiàn)場(chǎng)勘探發(fā)現(xiàn)：一級(jí)坡未發(fā)生滑坡，一級(jí)坡以上發(fā)生滑坡，塹頂截水溝被沖毀，隔離柵基礎(chǔ)發(fā)生偏移。滑坡區(qū)段未發(fā)現(xiàn)有大斷裂構(gòu)造及全新世活動(dòng)斷裂通過(guò)跡象，巖體總體構(gòu)造傾向北偏西，但滑塌區(qū)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，巖體破碎，產(chǎn)狀凌亂，巖體被切割成碎裂結(jié)構(gòu)，巖層起伏較大，可見(jiàn)小型向斜和背斜（見(jiàn)圖1）。

圖1現(xiàn)場(chǎng)邊坡概況

2 滑坡現(xiàn)狀及穩(wěn)定性分析

主滑區(qū)邊坡高約3級(jí)，塌方區(qū)主要為第2、3級(jí)及截水溝外側(cè)局部山體，塌方后，巖體松散、潮濕，飽水后呈泥狀、含碎石，塌方巖體呈褐紅色；坡面堆積部分坍塌體，飽水后易滑。探究其原因得出，本段邊坡受大氣降雨地表水入滲、地下水補(bǔ)給飽和等綜合影響，邊坡發(fā)生滑塌變形，變形后部分殘留滑塌體堆積于坡面，穩(wěn)定性較差。因此，本段坡體下部需設(shè)置攔擋，以保障道路通行安全。主滑段兩側(cè)及邊坡后部區(qū)域的變形主要表現(xiàn)為第1級(jí)平臺(tái)張開(kāi)變形，出現(xiàn)多道橫向裂縫，沿道路縱向間距約 5～8m ，分段長(zhǎng)度約30～50m ，邊坡后部山體自然坡面堆積建筑棄渣較多（如圖3所示），局部呈滑移跡象，且受極端強(qiáng)降雨影響易形成落石滾石等病害（見(jiàn)圖2所示）。分析其原因發(fā)現(xiàn)，因坡體整體飽水、含水量大，坡體滲排水較慢，對(duì)邊坡穩(wěn)定影響明顯。

圖2平臺(tái)下錯(cuò)變形

圖3邊坡后部建筑棄渣

3滑坡穩(wěn)定性計(jì)算分析

在滑坡穩(wěn)定性計(jì)算方法選擇方面，傳遞系數(shù)法、Janbu法及Morgenstenamp;Price法等均具有廣泛應(yīng)用[1]。本文邊坡穩(wěn)定性計(jì)算是以反算參數(shù)為主，采用邊坡工程專(zhuān)業(yè)軟件GeoShudio進(jìn)行滑坡穩(wěn)定性計(jì)算，選用較為嚴(yán)格的剛體極限平衡方法（Morgenstenamp;Price法）。依據(jù)《公路滑坡防治設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGT3334－2018），該邊坡變形穩(wěn)定狀態(tài)約1.0左右。計(jì)算結(jié)果表明，在暴雨飽和工況下，原邊坡穩(wěn)定系數(shù)降至0.985（如圖4所示）。

圖4邊坡穩(wěn)定性分析

4邊坡滑坡治理方案

綜合考慮主滑段及其兩側(cè)的地質(zhì)條件，并對(duì)比了重力式擋墻與錨索擋墻的支護(hù)特點(diǎn)及施工難度[2-3]，最終確定使用錨索擋墻進(jìn)行支護(hù)。具體實(shí)施方案如下。

4.1主滑段兩側(cè)支護(hù)方案

K56+281～K56+293 段，第一級(jí)采用錨索格子梁防護(hù)，第二、三級(jí)采用錨索十字梁防護(hù)。第一級(jí)錨索長(zhǎng)20m ，錨固段 10m ；第二級(jí)錨索長(zhǎng) 21m ，錨固段 10m ；第三級(jí)錨索長(zhǎng) 25m ，錨固段 10m 。均為6束鋼絞線(xiàn)組成的預(yù)應(yīng)力錨索，設(shè)計(jì)荷載650KN，錨索下傾角 20^° 。

K56+342～K56+375 段，第三級(jí)采用錨索十字梁，在格子梁空格內(nèi)按 4m 間距布設(shè)兩排預(yù)應(yīng)力錨索。錨索長(zhǎng) 25m ，錨固段 10m ，均為6束鋼絞線(xiàn)組成的預(yù)應(yīng)力錨索，設(shè)計(jì)荷載 650KN ，錨索下傾角 20^° 。

4.2主滑段支護(hù)方案

K56+293～K56+297 段典型斷面設(shè)計(jì)圖（如圖5所示）。第一級(jí)邊坡采用錨索格子梁防護(hù)，第二、三級(jí)邊坡增設(shè)錨索十字梁防護(hù)。第一級(jí)錨索長(zhǎng) 20m ，錨索下傾角 20^° ；第二級(jí)錨索長(zhǎng) 27m ，錨索下傾角20^° ；第三級(jí)錨索長(zhǎng) 33m ，錨索下傾角 30^° 。第一、二、三級(jí)邊坡坡腳分別增設(shè)仰斜式排水孔。

圖5 K56+293～K56+297 段典型斷面設(shè)計(jì)圖

K56+297～K56+307 段采用分級(jí)防護(hù)方案：一級(jí)邊坡采用錨索格子梁支護(hù)體系，錨索長(zhǎng) 20m ，錨索下傾角20^° ；二級(jí)邊坡下部采用擋墻 + 型鋼微型樁基礎(chǔ)（施工前清除坡面松散體），上部采用錨索格子梁支護(hù)，錨索長(zhǎng)25～31m ，錨索下傾角 20^° ；三級(jí)邊坡采用錨索格子梁支護(hù)，錨索長(zhǎng) 34m ，錨索下傾角 30^° （如圖6所示）。

圖6 K56+297～K56+307 段典型斷面設(shè)計(jì)圖

4.3 排水方案

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查情況，應(yīng)強(qiáng)化對(duì)滑塌區(qū)域排水系統(tǒng) 的規(guī)劃、設(shè)計(jì)，確保流向滑坡體的水流能夠被攔截和 排除，防止雨水下滲[4]

（1）坡頂截水溝設(shè)計(jì)。在改路下方順應(yīng)地勢(shì)設(shè)置一道截水溝，攔截滑塌區(qū)后側(cè)山體方向來(lái)水。在現(xiàn)狀截水溝南側(cè)，利用自然地形形成的自然溝設(shè)置一道截水溝。

（2）坡面排水設(shè)計(jì)。在坡面滑塌區(qū)恢復(fù)平臺(tái)，并順接平臺(tái)截水溝保證排水系統(tǒng)的通暢性，同時(shí)疏通全段平臺(tái)截水溝。

（3）坡體排水設(shè)計(jì)。在全段一、二、三級(jí)坡體分別設(shè)置一排仰斜式泄水孔，排除坡體內(nèi)滲水，泄水孔間距為 6m 。仰斜式排水孔坡角外傾 5^°～10^° 。

4.4支護(hù)效果分析

根據(jù)巖體參數(shù)指標(biāo)，選用剛體極限平衡方法（Morgenstenamp;Price法）對(duì)邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，使用錨索擋墻對(duì)滑坡區(qū)域進(jìn)行支護(hù)后，邊坡穩(wěn)定系數(shù)達(dá)到1.237，符合《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330-2013）中“基本穩(wěn)定”的判定標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，根據(jù)邊坡支護(hù)方案，使用錨索擋墻對(duì)該滑坡區(qū)域進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)支護(hù)施工，顯著提升了邊坡穩(wěn)定性，效果良好（如圖7所示）。

圖7支護(hù)后邊坡穩(wěn)定性和效果分析

5結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，錨索支護(hù)技術(shù)取得顯著進(jìn)展，已廣泛應(yīng)用于邊坡加固及危巖治理工程。研究表明，巖質(zhì)邊坡錨索擋墻支護(hù)體系具有多重技術(shù)優(yōu)勢(shì)：顯著提升結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、有效控制邊坡變形、減少土方開(kāi)挖工程量、適應(yīng)復(fù)雜地質(zhì)條件、結(jié)構(gòu)自重較輕，同時(shí)可顯著提升施工安全性。本文通過(guò)數(shù)值分析與工程實(shí)踐驗(yàn)證，證實(shí)錨索擋墻對(duì)巖質(zhì)邊坡滑坡治理具有顯著效果，支護(hù)后邊坡穩(wěn)定系數(shù)可達(dá)1.237，完全滿(mǎn)足規(guī)范要求，工程應(yīng)用成效顯著。

參考文獻(xiàn)：

[1］石廣斌，周澤凱．土石混合體邊坡力學(xué)特性及穩(wěn)定性分析方法研究進(jìn)展［J]．金屬礦山，2024（10）：202-215.

[2］傅偉栗．重力式擋土墻穩(wěn)定可靠性研究［J]．磚瓦，2024（8）： 50-52+56.

[3］廖俊君．土木工程施工中邊坡支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用分析［J].磚瓦，2020（4）：104-105.

[4］田卿燕，呂建兵，郝鐘鈺．公路邊坡排水淤堵分析及新型仰斜排水孔應(yīng)用研究[J].路基工程，2015（6）：103-106