实例解说高速公路滑坡成因及治理措施

目前国内正处在山区高速公路的建设高潮，在工程建设中，为降低工程造价，不得不大量切割山体，形成高边坡。由于切割山体，破坏了山体原有的平衡，同时在降雨作用下，土体物理力学指标降低，极易造成边坡失稳。刷方卸载、预应力锚杆(索)以及支挡等措施是治理滑坡常用的手段，本文结合邵光高速公路K28+540滑坡工点，通过分析该滑坡的成因，并提出相应的治理措施。

 

 

2．1地形地貌

 

滑坡区域属丘陵斜坡地貌，山脊走向近东西向，总体地形西高东低，自然地形呈上陡下缓，下部坡度20～30°，上部坡度30～40°，坡脚设计公路路面高程约262.379～265.49m，道路左侧人工边坡后缘山顶部最大高程约357m，相对高差约94.6m。人工边坡沿线南北两侧为丘陵小冲沟，冲沟切割深度25～45m，两侧壁地形高陡，自然地形坡度约35～45°，地表植被发育。

 

2．2地基土工程地质层组及特征

 

根据人工开挖边坡出露及工程钻探揭露，划分为5个工程地质层，现自上而下分述如下:(1)残坡积砂质粘性土(Qel－dlp):褐黄色，湿，呈可塑－硬塑状态，局部很湿，呈软塑状态，成分以粉粘粒为主，结构较松散，孔隙比0.666～1.262(平均值0.944)，母岩为花岗岩。(2)全风化花岗岩(γ25):褐黄色，岩石风化剧烈，原岩结构完全破坏，矿物成分除石英外基本风化成土状，岩芯易吸水软化，属极软岩。(3)砂土状强风化花岗岩(γ25):浅褐黄色，岩石风化很强烈，原岩结构可辨，岩体极破碎，大多长石矿物已风化，岩芯成砂土状、碎屑状，泡水易软化、散体，属极软岩，岩体基本质量等级为V级。(4)碎块状强风化花岗岩(γ25):浅肉红色、灰黄色，岩石风化强烈，原岩结构清晰。(5)中风化花岗岩(γ25):肉红色，中粗粒花岗结构，块状构造，节理裂隙较发育，多呈闭合状，岩体较破碎呈块状，属较硬岩，锤击声较清脆，不易碎，ＲQD=35～90%，岩体基本质量等级为Ⅳ级。

 

2．3地层岩性

 

根据人工开挖边坡出露及工程钻探揭露，根据岩土体成因时代、埋藏分布规律、岩性特征及其物理力学性质，划分为5个工程地质层，现自上而下分述如下:(1)残坡积砂质粘性土(Qel－dlp):褐黄色，湿，呈可塑－硬塑状态，局部很湿，呈软塑状态，成分以粉粘粒为主，约占48～66%，大于0.5mm的石英颗粒含量约占25～30%，结构较松散，孔隙比0.666～1.262(平均值0.944)，母岩为花岗岩。(2)全风化花岗岩(γ25):褐黄色，岩石风化剧烈，原岩结构完全破坏，矿物成分除石英外基本风化成土状，岩芯易吸水软化，属极软岩，岩体基本质量等级为V级。(3)砂土状强风化花岗岩(γ25):浅褐黄色，岩石风化很强烈，原岩结构可辨，岩体极破碎，大多长石矿物已风化，岩芯成砂土状、碎屑状，泡水易软化、散体，属极软岩，岩体基本质量等级为V级。(4)碎块状强风化花岗岩(γ25):浅肉红色、灰黄色，岩石风化强烈，原岩结构清晰，少数矿物风化，节理裂隙很发育，多呈网状，裂面见铁锰质渲染，岩体破碎呈碎裂状结构，钻探过程局部漏水现象严重，岩芯呈碎块状、短柱状，锤击易碎，属软岩－较软岩，岩体基本质量等级为V级。(5)中风化花岗岩(γ25):肉红色，中粗粒花岗结构，块状构造，节理裂隙较发育，多呈闭合状，岩体较破碎呈块状，岩芯呈短柱状、柱状，少量块状、长柱状，属较硬岩，锤击声较清脆，不易碎，ＲQD=35～90%，岩体基本质量等级为Ⅳ级。

 

2．4水文地质条件

 

工作区水文地质条件较简单，富水性一般，主要受大气降雨补给。人工边坡开挖使岩土体裸露，失去地表植被等防护，地表降雨沿坡面岩孔隙、裂隙大量下渗，一方面降雨沿孔隙裂缝入渗转化为松散层孔隙潜水、风化基岩网状裂隙水等，使土体重度加大，抗剪强度降低。另一方面沿基岩卸荷裂隙下渗转化为基岩裂隙水，降雨后裂隙内地下水水位迅速上升，加剧裂隙张开程度，增动水压力和渗透力等，加剧了表层土状风化岩土体的下滑。

 

 

3．1滑坡发展过程

 

边坡原设计最高五阶，第一至五阶坡率分别为1∶0.75、1∶1.0、1∶1.0、1∶1.25和1∶1.25，第一阶设置交错的非预应力锚杆框架，第二、三阶设置交错预应力锚索框架。2014年3月，边坡开挖至第一阶，因坡面锚固工程未及时实施，受降雨影响，边坡发生变形开裂，2014年11月，边坡变形进一步加剧。坡顶出现多道裂缝，滑坡周界明显，第一阶坡面出现鼓胀现象。

 

3．2滑坡成因分析

 

根据现场调查以及滑坡勘察资料揭示，该滑坡形成的主要因素如下:(1)斜坡场地经人工开挖分级切坡，形成高差约40m，坡度34～53°的高陡人工边坡，破坏了该斜坡原有的应力平衡;(2)边坡主体由坡残积土层及下部风化土层组成，下伏基岩，表层覆盖的①残坡积砂质粘性土，孔隙度较大，具中等透水性，其主要组成成分为粉粘粒，土体结构松散，有利于地表降水下渗，易吸水饱和、重度加大，抗剪强度降低;同时基岩面顺倾且相对隔水，容易造成地下水汇集，浸泡和软化接触带附近土体，降低岩土体抗剪指标。

 

 

(1)预应力锚索:因本滑坡体有多道裂缝，施工预应力锚索过程中将出现漏风、跑浆等现象，因此在施工过程应采用跟管工艺，跟管长度直至穿过已有滑动面为止。(2)地下水排水工程主要是指仰斜平孔排水工程，一般设计工程位置和数量均为原则性布设，在具体施工过程中，应根据施工揭示地层及含水状态等实际情况调整孔位、孔数和孔深，以排水孔正常出水率达50%以上为宜，确保平孔排水工程效果。(3)坡面及坡顶上的裂缝，应采用粘土夯实封闭。

 

 

滑坡采用上述方案实施后，通过监测结果反馈，滑坡体已处于稳定状态，说明该处理方案是成功可行的。对于风化层较厚的滑坡，如果具备放缓条件，通过刷坡卸载，设置宽平台等措施，可大大降低滑坡下滑力，减少锚固工程量，进而降低工程造价。