淺談某高速公路K24 +100～K24 +290 段高邊坡滑塌處置方案

■夏天云，劉 堅(jiān)

■1.湖南省懷化公路橋梁建設(shè)總公司，湖南 懷化 418000;2.廣州誠(chéng)信公路建設(shè)監(jiān)理咨詢有限公司，廣東 廣州 510420

由于深路塹在施工過程中經(jīng)常因設(shè)計(jì)勘察粗略，施工工藝粗獷、地形地質(zhì)復(fù)雜等因素產(chǎn)生開裂，局部滑塌等病害，應(yīng)對(duì)不當(dāng)最終將造成整體失穩(wěn)，釀成工程事故，特別是部分在通車后滑塌的邊坡，不僅會(huì)造成巨大的財(cái)產(chǎn)損失，還將對(duì)人民群眾的生命帶來嚴(yán)重的危險(xiǎn)。

1 工程概況

本路段為山區(qū)高速公路，全程138.4km。K24 +100～K24 +290 路塹右側(cè)高邊坡，挖方長(zhǎng)度190m，沿線為低殘丘地貌，山體由砂巖、粉砂巖構(gòu)成，自然坡角20～30°，局部達(dá)40°，揭露層厚1.6m，埋深4.4m，呈夾層形態(tài)產(chǎn)出。地表水不發(fā)育，地下水主要為基巖風(fēng)化裂隙水，地下水埋藏深，地下水位埋深30.0m 以下，水量貧乏，受大氣降水及鄰近含水層補(bǔ)給，動(dòng)態(tài)隨季節(jié)性變化。在區(qū)域上位于斷裂帶的東段，經(jīng)鉆孔揭露，F(xiàn)6 斷裂構(gòu)造在K23 +990 通過，構(gòu)造走向122°，傾向212°，傾角80～85°，構(gòu)造帶產(chǎn)物主要為碎裂巖及糜棱巖，其中糜棱巖具泥化，陡傾角裂隙極發(fā)育。

2 病害出現(xiàn)及處置

2013 年6 月上旬及8 月初參建各方先后2 次對(duì)該邊坡進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)一步詳細(xì)的調(diào)查分析，經(jīng)充分分析邊坡變形機(jī)制和影響因素后，結(jié)合施工單位施工條件，擬選定以下處治方案:

以削坡減載為主，輔以錨索及錨桿支擋措施，并對(duì)第一級(jí)與第三級(jí)邊坡防護(hù)形式進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì):(1)一級(jí)邊坡:K24 +118～K24 +262 仍采用錨桿格梁加固，錨桿長(zhǎng)度由12m 變更為6m，坡面采用客土噴播植草防護(hù);(2)第二級(jí)的錨索格梁加固范圍，由K24 +136～K24 +244 往大樁號(hào)延伸6m，即錨索格梁加固范圍變更為K24 +136～K24 +250，錨索長(zhǎng)24m，錨固段長(zhǎng)10m，并將錨索由原設(shè)計(jì)的4 束改為5 束，坡面采用客土噴播植草防護(hù);(3)第三級(jí)邊坡K24 +144～K24 +222 由客土噴播植草防護(hù)變更為錨桿格梁加固，錨桿長(zhǎng)6m，坡面采用客土噴播植草防護(hù);(4)將第四級(jí)的錨索格梁加固范圍，由K24 +154～K24 +190 往小樁號(hào)延伸9m，即錨索格梁加固范圍變更為K24 +145～K24 +190，錨索為4束，總長(zhǎng)24m，錨固段長(zhǎng)10m，并將第四級(jí)邊坡平臺(tái)寬度由2m 變更為6m;(5)第五級(jí)邊坡坡率由1:1.00 變更為1:1.25，仍采用人字形骨架植草防護(hù)，第五級(jí)邊坡平臺(tái)寬度維持2m 不變;(6)第六級(jí)邊坡坡率由1:1.00 變更為1:1.25，維持原有三維網(wǎng)植草防護(hù)形式不變。(7)恢復(fù)截水溝及平臺(tái)排水溝等排水系統(tǒng)，為防止雨水下滲入滑面影響坡體穩(wěn)定，削坡后的坡口線與截水溝之間的坡面采用10cm 厚的C15 混凝土封閉。

3 滑坡失穩(wěn)機(jī)理分析

K24 +100～K24 +290 段高邊坡為低殘丘地貌，上覆坡積成因的粉質(zhì)粘土，厚度一般小于5m，下伏基巖為三疊系小坪組粉砂巖。F6 斷裂構(gòu)造在K23 +990 通過，對(duì)右側(cè)邊坡影響大，由于裂縫帶構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，該邊坡巖體結(jié)構(gòu)破碎松散，基巖強(qiáng)風(fēng)化帶存在風(fēng)化雨淋和地表水沖刷掏蝕，局部產(chǎn)生剝落和坍塌問題，工程地質(zhì)條件較差。

結(jié)合赤平極射投影分析，右側(cè)邊坡在單一結(jié)構(gòu)面與設(shè)計(jì)邊坡的組合情況下，巖層產(chǎn)狀147°∠22°與擬開挖邊坡傾向相同，結(jié)構(gòu)面與設(shè)計(jì)邊坡呈48°斜交，且傾角小于邊坡坡角，前緣具臨空面，有滑移空間，為單組不利結(jié)構(gòu)面;F6 斷裂構(gòu)造與擬開挖邊坡傾向相同，結(jié)構(gòu)面與設(shè)計(jì)邊坡呈17°斜交，但傾角大于邊坡坡角，前緣無臨空面，無滑移空間。

從結(jié)構(gòu)面的組合情況分析:巖層與斷裂構(gòu)造F6 的組合交線OA，與擬開挖邊坡傾向相同，兩交線投影位于邊坡投影外側(cè)，前緣具臨空面，有滑移空間，結(jié)構(gòu)面切割形成的楔體具沿交線產(chǎn)生滑動(dòng)的可能性;巖層與產(chǎn)狀為185°∠63°的裂隙組合交線OB，與擬開挖邊坡傾向相反，呈反向坡，前緣無臨空面，無滑移空間，結(jié)構(gòu)面切割形成的楔體較穩(wěn)定;斷裂構(gòu)造F6 與產(chǎn)狀為185°∠63°的裂隙的組合交線OC，與擬開挖邊坡傾向相同，兩交線投影位于邊坡投影內(nèi)側(cè)，前緣無臨空面，無滑移空間，結(jié)構(gòu)面切割形成的楔體具沿交線產(chǎn)生滑動(dòng)的可能較小。

綜上所述，巖層與擬開挖邊坡傾向相同，結(jié)構(gòu)面與設(shè)計(jì)邊坡呈小角度斜交，且傾角小于邊坡坡角，前緣具臨空面，有滑移空間，為單組不利結(jié)構(gòu)面。從結(jié)構(gòu)面的組合情況看，巖層與產(chǎn)狀為238°∠47°的裂隙組合交線OA，與擬開挖邊坡傾向相同，兩交線投影位于邊坡投影外側(cè)，前緣具臨空面，有滑移空間，結(jié)構(gòu)面切割形成的楔體沿交線產(chǎn)生滑動(dòng)的可能性大。

圖1 滑動(dòng)示意圖

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的深層位移孔監(jiān)測(cè)結(jié)果分析，推測(cè)該滑體內(nèi)部的滑面傾向大致為130～150 度，傾角大致為30°～32°，滑坡前緣由于人工削坡且未及時(shí)支護(hù)，邊坡整體抗滑力不足導(dǎo)致坡體產(chǎn)生變形破壞，隨著第四級(jí)錨索被拉斷，邊坡最終失穩(wěn)破壞。

4 處理措施

參建各方并邀請(qǐng)專家一起對(duì)該邊坡進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)一步詳細(xì)的調(diào)查分析，經(jīng)充分分析邊坡失穩(wěn)破壞機(jī)制和影響因素后，結(jié)合施工單位施工條件，擬選定以下處治方案:

以削坡減載為主，輔以錨索及錨桿支擋措施，分兩階段實(shí)施:

第一階段:卸載后緣山體，留出大平臺(tái)，以方便第二階段清除滑坡體留出安全作業(yè)空間:

(1)七級(jí)邊坡:K24 +153～K24 +197 以10m 一級(jí)，1:1.25 坡率放坡，采用三維網(wǎng)植草防護(hù);

(2)六級(jí)邊坡:K24 +142～K24 +215 以10m 一級(jí)，1:1.25 坡率放坡，采用三維網(wǎng)植草防護(hù)，第六級(jí)平臺(tái)寬2m;

(3)五級(jí)邊坡:K24 +133～K24 +229 以10m 一級(jí)，1:1.25 坡率放坡，K24 +150 -K24 +162 段采用錨索格梁加固防護(hù)，錨索為6 束，總長(zhǎng)20m，錨固段長(zhǎng)10m，K24 +162 -K24 +192 段采用錨索格梁加固防護(hù)，錨索為6 束，總長(zhǎng)26m，錨固段長(zhǎng)10m，K24 +192 -K24 +204 段采用錨索格梁加固防護(hù)，錨索為6 束，總長(zhǎng)20m，錨固段長(zhǎng)10m，其余段采用客土噴播植草防護(hù);

施工至第五級(jí)坡，則可沿原第五級(jí)平臺(tái)一起施工總寬24m 大平臺(tái)，為第二階段清理滑坡體留出足夠安全的作業(yè)空間。

第二階段:清理滑坡體，并休整下部坡面，做好防護(hù)加固措施:

(1)四級(jí)邊坡:K24 +146～K24 +218 以10m 一級(jí)，1:1.25 坡率放坡，采用錨索格梁加固防護(hù)，錨索為6 束，總長(zhǎng)20m，錨固段長(zhǎng)10m，其余段采用客土噴播植草防護(hù)，第四級(jí)平臺(tái)寬6m;

(2)三級(jí)邊坡:K24 +115～K24 +256 以10m 一級(jí)，1:1.25 坡率放坡，K24 +130～K24 +232 段采用錨索格梁加固防護(hù),錨索為6 束，總長(zhǎng)20m，錨索段長(zhǎng)10m，其余段采用客土噴播植草防護(hù)，第三級(jí)平臺(tái)寬2m;

(3)二級(jí)邊坡:K24 +105～K24 +275 以10m 一級(jí)，1:1.25 坡率放坡，第二級(jí)邊坡的防護(hù)加固方案待開挖后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況和需要確定，第二級(jí)平臺(tái)寬6m;

(4)一級(jí)邊坡:K24 +100～K24 +290 以10m 一級(jí)，1:1.25 坡率放坡，K24 +116～K24 +260 段采用錨桿格梁加固防護(hù)，錨桿長(zhǎng)12m，其余段采用客土噴播植草防護(hù)。

同時(shí)重設(shè)邊坡整體截水溝及平臺(tái)排水溝等排水系統(tǒng)。

5 處置后結(jié)果

本段高邊坡與2015 年3 月份施工完成，從施工過程的監(jiān)測(cè)結(jié)果來看，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)相對(duì)位移及總位移均小于規(guī)范，錨索應(yīng)力監(jiān)測(cè)結(jié)果也均在規(guī)范要求范圍內(nèi)，邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)。

6 結(jié)論

從整個(gè)實(shí)施過程來說，第一次裂縫產(chǎn)生前未能及時(shí)對(duì)三、四級(jí)邊坡防護(hù)就開挖到第二級(jí)，邊坡失穩(wěn)前長(zhǎng)時(shí)間未能對(duì)第五、六級(jí)邊坡進(jìn)行卸載都是處置過程中的重大失誤。另外原設(shè)計(jì)第5、6 級(jí)邊坡1:1.00 坡率是否過于冒險(xiǎn)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)在三天內(nèi)發(fā)生急劇變化，事前卻沒有預(yù)兆，監(jiān)控點(diǎn)布設(shè)是否合理等均有近一步探討的價(jià)值。