煙海高速公路路塹邊坡滑坡原因分析及處理

章清濤

1 工程概況

煙臺至海陽高速公路是山東省“五縱四橫一環(huán)八連”高速公路網(wǎng)規(guī)劃中一連的組成部分，是山東半島城市群和膠東半島制造業(yè)基地的重要基礎設施。為2012年亞洲沙灘運動會順利召開提供交通支撐，對適應改革開放和區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展，發(fā)展旅游業(yè)，都將起到很大的推動作用。

路線起點(K0+137.372)位于煙臺萊山區(qū)的軫格莊，北與觀海路相連接，通過設置樞紐互通與榮烏高速公路(煙臺繞城段及煙威段)連接;終點(K80+500)位于煙臺海陽市的留格莊，接威青高速公路后向南通過主線收費站后與地方道路連接，路線全長80.375 km。

研究區(qū)位于煙海高速K32+780～K32+950，場地地形起伏較大，左高右低，地面標高一般104.4 m～114.3 m，微地貌不甚發(fā)育，屬于剝蝕丘陵及其邊緣地貌單元。場區(qū)地下水類型主要為基巖裂隙水，富水性差，地下水補給主要靠大氣降水及地表徑流，排泄以大氣蒸發(fā)為主，地下水變化幅度較大，勘察期間場區(qū)未見地下水。地層上覆Q3+4以來的坡積堆積層，下伏元古界變質(zhì)巖;巖層風化程度強烈，層理不明顯，夾數(shù)層破碎帶，巖體破碎，節(jié)理裂隙很發(fā)育，層面局部見泥質(zhì)填充，局部可見劃痕，地質(zhì)條件復雜。K32+850附近左側(cè)坡體出現(xiàn)滑坡。

2 工程地質(zhì)條件

根據(jù)該區(qū)鉆探結果以及結合區(qū)域地質(zhì)資料分析，我們認為該區(qū)覆蓋層為Q3+4以來的坡積堆積層，下伏元古界變質(zhì)巖。本場區(qū)勘察深度范圍內(nèi)，地基土自上而下分為如下4層:

①粉質(zhì)粘土:黃褐色，硬塑，干強度低，韌性低，無光澤反應，含較多風化巖碎屑及碎塊，局部呈全風化狀態(tài)。場區(qū)普遍分布，厚度:0.40 m ～0.80 m，平均 0.57 m;層底標高:109.10 m ～112.00 m，平均110.63 m;層底埋深:0.40 m ～0.80 m，平均0.57 m。

②全風化斜長片麻巖:黃褐色，原巖風化程度極強烈，結構構造基本破壞，呈砂土狀及少量碎塊狀，風化程度不均，局部呈強風化狀態(tài)，鎬掘易進。場區(qū)普遍分布，厚度:1.30 m～2.20 m，平均1.70 m;層底標高:107.50 m ～110.70 m，平均 108.93 m;層底埋深:2.10 m ～2.60 m，平均2.27 m。

③強風化斜長片麻巖:黃褐夾灰白色，原巖風化程度強烈，變晶結構，片麻狀構造，主要礦物成分為長石，石英等，節(jié)理裂隙很發(fā)育，裂隙面見水銹浸染，局部裂隙面可見泥質(zhì)充填，鎬掘可進。場區(qū)普遍分布，厚度:2.80 m;層底標高:107.90 m;層底埋深:4.90 m。

④全風化云母片巖:灰褐色，原巖風化程度極強烈，結構構造基本破壞，呈砂土狀，局部見少量碎塊狀，碎塊手掰易碎，鎬掘易進，該層未穿透。

3 邊坡失穩(wěn)原因分析

該邊坡場區(qū)地形地貌類型較單一，地勢較為起伏，但地層結構復雜，分布不連續(xù)，風化層厚度起伏較大且分布不均，物理力學性質(zhì)較差，場區(qū)穩(wěn)定性較差。

結合地層情況及現(xiàn)場開挖情況，該邊坡失穩(wěn)主要有以下原因:

1)場區(qū)開挖坡體巖層風化程度強烈，上層為全風化斜長片麻巖，下層為全～強風化斜長片麻巖，風化裂隙非常發(fā)育，巖體極為破碎，粘聚力C幾乎為0，抗剪強度低。坡體巖石中的長石礦物成分風化后呈脆性，由于坡體某處的開挖順序不當如先開挖坡腳位置及開挖過程中對坡體的擾動，在坡體產(chǎn)生裂縫，隨著開挖的進行，坡體沿裂縫帶卸荷進而引起坡體開裂且呈放射狀層層剝離。巖層節(jié)理裂隙極發(fā)育，且其走向與線路走向基本平行，傾角較大。部分裂隙面可見泥化夾層及泥質(zhì)充填，開挖后極易引起坡體沿裂隙面開裂及滑動。

2)開挖前整個坡體處于自穩(wěn)狀態(tài)，開挖后出現(xiàn)邊坡臨空面，原坡體的應力狀態(tài)發(fā)生改變，斜坡巖體向臨空方向回彈膨脹，坡體內(nèi)積聚的彈性應變能釋放，使原有結構松弛，坡體開裂的位置即為在集中應力及剩余應力的作用下產(chǎn)生的卸荷帶;K32+850坡腳附近下伏全風化云母片巖，物理力學性質(zhì)較差，其抗滑力較弱。

3)坡體開挖過程中的人為因素如爆破及大型的施工機械對巖體的擾動，開挖方式不當，開挖順序不合理等成為直接引起坡體失穩(wěn)的原因。現(xiàn)場已形成的滑坡體與施工中不合理的開挖方式及順序密切相關，施工過程中應嚴格按設計要求進行坡體開挖，一般先開挖坡體上部后開挖坡腳位置，當現(xiàn)場出現(xiàn)不利狀況時應及時調(diào)整施工工藝。

4 滑坡處理措施

4.1 滑坡治理主要措施

一般治理措施應主要從兩方面加以考慮:1)降低變形下滑體的下滑力;2)加強斜坡的抗滑力，以保證斜坡巖體的穩(wěn)定性。

1)削坡減重與反壓。邊坡上部的巖體挖除一部分，使邊坡變緩，同時可以減輕滑體的重量，削減的土石可填在坡腳，起反壓作用。

2)支擋建筑。在巖體的下部修建擋墻、支墩或抗滑樁，應注意在擋墻中增加排水措施。

3)錨固措施。采用錨樁或錨桿穿過滑動面錨入穩(wěn)定的巖體一定深度，這是增強邊坡抗滑力的有效措施。

4.2 擋土墻治理滑坡措施

擋土墻是指支承路基填土或山坡土體、防止填土或土體變形失穩(wěn)的構造物。本文結合現(xiàn)場工程地質(zhì)條件，經(jīng)過對比，確定了擋土墻的處理方案(見圖1)。設計參數(shù)見表1～表6。

圖1 擋土墻處理滑坡圖

表1 擋土墻墻身尺寸表

表2 采用1個擴展墻趾臺階參數(shù)

表3 物理力學參數(shù)

表4 擋土墻參數(shù)

表5 地基土容許承載力提高系數(shù)

表6 坡線土柱參數(shù)

5 結語

本文結合煙海高速公路K32+780～K32+950處路塹邊坡滑坡形成的原因的分析，提出了重力式擋土墻的滑坡處理方案，主要得出如下結論:

1)場區(qū)開挖坡體巖層風化程度強烈，由于坡體某處的開挖順序不當如先開挖坡腳位置及開挖過程中對坡體的擾動，誘發(fā)滑坡失穩(wěn)。

2)針對研究區(qū)的特點，采用了擋土墻處理滑坡的措施，現(xiàn)場施工并持續(xù)監(jiān)測表明，該方案是合理的。

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