高邊坡滑坡機理分析及處治

李 鵬

(四川省交通運輸廳公路規(guī)劃勘察設計研究院， 四川 成都 610000)

1 工程概況

九寨溝至綿陽高速公路位于阿壩藏族羌族自治州和綿陽市境內，地處四川盆地西部邊緣與青藏高原的深切割大斜坡過渡帶，起點設置于川甘兩省交界處，與甘肅省規(guī)劃的武都至九寨溝高速公路銜接，終點設于綿陽市，與綿陽至遂寧高速公路對接。本工程地質條件復雜、地形切割強烈、不良地質災害發(fā)育。

本次結合本項目的 K30+200避險車道右側高邊坡滑坡治理來進行分析和論述。

2 高邊坡滑坡發(fā)生的成因及機理

2.1 滑坡的成因

本路段為上方基巖發(fā)生崩塌后在溝內匯集形成的崩塌松散堆積體，主要由碎石及塊石組成。崩塌堆積體表層結構極為松散，穩(wěn)定性差，常發(fā)生局部塊體垮塌現(xiàn)象。

根據(jù)設計方案， K30+200避險車道K0+270～K0+308段路基在此處對靠山側的松散堆積體進行開挖，并形成最高約 43.4m的邊坡，又路線方案難以調整，極易發(fā)生高邊坡滑坡災害。

2.2 發(fā)生的機理

由于所開挖的堆積體穩(wěn)定性差，開挖坡面物質又主要為崩坡積碎石及角礫（局部含砂）。開挖后坡體易失去受力平衡、發(fā)生垮塌，0.20g是該工程的地震動峰值加速度值，0.40s是其地震動加速度反應譜特征周期值，Ⅷ度是該工程區(qū)內的地震基本烈度，所以區(qū)域穩(wěn)定性差。

3 高邊坡滑坡處理方式

本段高邊坡位于崩塌碎石體上，山體坡度30～40°。本段全長38m，設置樁板墻后邊坡路塹邊坡高度最高為34.5m。

除了積極做好攔截水等排水措施外，邊坡防護設計方案為邊坡采用8m高度分級，邊坡坡率1:1，每級邊坡設2m寬平臺。邊坡開挖后形成5級邊坡，第一級邊坡采用樁板墻防護（抗滑樁高24m，樁間距5m，樁身截面2m×3m，樁板墻基礎置于中密碎石中），第二～四邊坡采用錨索框架梁，其余采用菱形骨架植草。且邊坡開挖應遵循由上至下，分級開挖，邊開挖邊支護的原則進行施工。

詳見下圖：

3.1 積極做好截排水措施

水在滑坡發(fā)展中起到非常大的推動作用，因此需要做好截排水的工作，在滑坡的后援地點設置截水溝，攔截坡頂匯水，然后再通過引流槽把水引入自然溝渠，避免由于地表滲水而發(fā)生的滑坡。同時在防護設施上設置合適的排水孔（排水孔應保持仰傾斜），控制好排水孔的間距。

3.2 樁板墻的處理措施

樁板墻結構的穩(wěn)定性通常依賴于墻體一側的土體的土壓力，其實就是依賴于板樁墻-土體之間的相互作用。板樁墻一般分為無支撐，單支撐和多支撐三種形式，從而防止土體下滑的發(fā)生，因此板樁墻通常用于邊坡防護中以及臨時圍堰和地下結構的修建。傳統(tǒng)的板樁墻設計必須考慮土壤內部的剪切破壞以及保證墻體上的彎曲應力不應太大。

板樁墻的失穩(wěn)模式通常有兩種，一種是板樁墻繞著靠近墻腳處的一點發(fā)生轉動，即我們所說的轉動破壞；另一種是墻體上的土壓力或是施加的外荷載超過了墻體本身的承重范圍，此時板樁墻發(fā)生塑性破壞，破壞點多發(fā)生在墻體上的最大水平彎矩處。由于板樁墻相對簡單的結構和合理的經濟性以及適用性，在目前的工程實踐中，板樁墻已得到了廣泛的應用，所以目前對板樁墻的理論研究越來越多，在巖土工程界，主要的研究方法有現(xiàn)場及室內試驗法、數(shù)值分析法和解析法。

3.2 預應力錨索

根據(jù)高邊坡滑坡的實際情況和地質的變化特點，為了把滑體對抗滑樁的影響降到最低，采取 2-4級設置預應力錨索框格防護來抵抗滑坡產生的滑體力度，框格中采取植草灌防護，根據(jù)實際情況選擇預應力錨索長度和錨固地層位置，從而使預應力錨索達到更好的效果。

鋼絞線是錨索最主要的構成，在實際工作的過程中鋼絞線還必須具有高強度和低松弛特點，并且要注意計算每股鋼絞線的數(shù)量。

4 動態(tài)設計及監(jiān)控方案

4.1 動態(tài)優(yōu)化設計

項目區(qū)工程地質條件復雜，地形起伏變化大，勘探實施難度大，受場區(qū)地形條件及勘察技術手段限制，對地下巖土結構及其工程性質等資料難以完全清晰的掌握，且高邊坡穩(wěn)定性的影響因素多，樁板墻對變形控制的要求高，在工程的施工過程中，如果出現(xiàn)了地質特點與勘察數(shù)據(jù)存在差異，就要重新測量和監(jiān)控工程的重要部位，動態(tài)調整設計參數(shù)和施工方案。

（1）實施動態(tài)優(yōu)化設計原則。 由于高邊坡工程具有復雜性和不確定性，地質的實際情況與原勘察地質資料有一定的差異性，只有在路塹開挖后才能掌握和了解本工點的工程性質、巖質邊坡不利結構面和高邊坡巖土結構等實際情況。因此在開始施工前，應加強對現(xiàn)場地質的核實和驗證，并且根據(jù)實際情況對已制定的方案和設計進行核查、優(yōu)化和改進，確保施工過程的安全性，使施工效果達到最優(yōu)的狀態(tài)。

對于動態(tài)優(yōu)化設計，路塹邊坡挖方的坡率、平臺高度和寬度等可通過開挖后揭露的實際地質情況進行調整，錨固長度、錨索錨桿長度、孔徑可根據(jù)拉拔試驗確定；樁板墻嵌巖深度根據(jù)開挖揭露的巖土結構及工程性質適當調整。

（2）緊密結合高邊坡、樁板墻等相關監(jiān)測措施，加強施工技術管理，保證邊坡穩(wěn)定性關鍵在于施工工序的順序。

4.2 監(jiān)控方案

應在坡腳、邊坡平臺、邊樁、塹頂、樁板墻等適當位置設置地表變形觀測點、墻頂位移監(jiān)測點、地下位移監(jiān)測點或地下水位及挖方邊坡的延流水監(jiān)測點并定期觀測。在施工過程中施工人員的安全是第一要考慮的問題，另外要分析監(jiān)測反饋的信息，并且對其進行優(yōu)化，如果在監(jiān)測過程中邊坡發(fā)生了變形，就要向有關的單位和部門進行反應，以及時采取措施以策施工安全。

5 結束語

祖國幅員遼闊，不同處邊坡滑塌產生的原因不盡相同。本案例邊坡可能產生滑塌的主要原因是邊坡本身的坡面碎石體系及中間層的軟弱層形成天然滑塌面的內在因素和長期雨水侵入的外在因素所共同作用。治理滑塌既要治本同時也要考慮經濟適用，本文采用上卸下壓中間封閉，達到既封水又結構輕，使得邊坡達到長期穩(wěn)定的效果。

[1]何祥坤.高邊坡滑坡機理分析及處治[J].山西建筑,2017,43(33):144-146.