楊 洪 鴻

(福建省高速路橋工程有限公司，福建 廈門　361021)

0　引言

在武夷新區(qū)快速通道項(xiàng)目建設(shè)過程中，沿線邊坡開挖經(jīng)常遇到地質(zhì)條件復(fù)雜的巖質(zhì)邊坡，由于工程地質(zhì)條件的復(fù)雜性，在邊坡工程建設(shè)過程中經(jīng)常出現(xiàn)各種邊坡病害。本文以快速通道一處典型復(fù)雜地質(zhì)條件高邊坡滑坡工程治理為工程背景，在對該滑坡工程地質(zhì)條件進(jìn)行充分調(diào)查、總結(jié)的基礎(chǔ)上，分析復(fù)雜地質(zhì)條件下滑坡的破壞特點(diǎn)、形成機(jī)制，提出滑坡治理的設(shè)計(jì)、施工要點(diǎn)，希望能對該類邊坡的設(shè)計(jì)施工提供經(jīng)驗(yàn)借鑒。

1　滑坡概述

武夷新區(qū)快速通道仙店互通CK0+117.856～MK48+725左側(cè)邊坡原設(shè)計(jì)最高為六級，采用預(yù)應(yīng)力錨桿地梁結(jié)合TBS植草灌進(jìn)行防護(hù)。2017年3月9日，該邊坡開挖至第二級平臺(tái)，錨固工程尚未施作前，MK48+620～MK48+725段邊坡出現(xiàn)開裂、下錯(cuò)，見圖1。邊坡出現(xiàn)變形開裂后，通過現(xiàn)場踏勘和地質(zhì)調(diào)繪，提出整治方案，通過刷坡放緩坡率(放緩至1∶1.25)，二、四級設(shè)置4 m寬平臺(tái)，將原設(shè)計(jì)的六級坡改成七級坡。

2017年10月，根據(jù)整治方案邊坡已基本刷坡開挖到位，且上部加固措施亦已基本到位。但10月23日，一級邊坡出現(xiàn)斜向剪切裂縫(多道裂縫)、坡面鼓脹，同時(shí)二、三級平臺(tái)下錯(cuò)，下錯(cuò)約1 m。邊坡上部其余平臺(tái)均出現(xiàn)不同程度的開裂、下錯(cuò)現(xiàn)象，坡頂截水溝外側(cè)5 m左右出現(xiàn)開裂，裂縫寬約10 cm，且裂縫持續(xù)發(fā)展，具有整體滑動(dòng)趨勢(大規(guī)模變形)，見圖2。

綜上可知，該邊坡的原有設(shè)計(jì)方案及變形后的處治方案均是不妥的，需進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查、分析方能采用有效的針對措施。

2　滑坡工程地質(zhì)概況

2.1　地層巖性

該路塹高邊坡自上而下主要分布地層有砂土狀強(qiáng)風(fēng)化砂巖、碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化砂巖、中風(fēng)化砂巖、碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化炭質(zhì)泥巖、中風(fēng)化炭質(zhì)泥巖?，F(xiàn)場邊坡風(fēng)化砂巖具有粒狀碎屑結(jié)構(gòu)，巖石碎屑含量高達(dá)40%～65%，顆粒間以孔隙式膠結(jié)為主，該類巖石遇開挖卸荷效應(yīng)易滑塌；一、二階邊坡炭質(zhì)泥巖呈粉砂狀結(jié)構(gòu)，以基底式膠結(jié)及泥質(zhì)接觸式膠結(jié)為主，巖石碎屑含量一般為5%～10%，這類巖石強(qiáng)度低，抗風(fēng)化能力弱，遇水崩解軟化。

2.2　地質(zhì)構(gòu)造

1)巖性多變(軟硬互層)。

該邊坡巖性多變軟硬互層，因物質(zhì)來源及沉積環(huán)境不同，巖石的物質(zhì)組成、顆粒大小、膠結(jié)物質(zhì)、膠結(jié)類型等均存在明顯差異。巖性及巖相的差異導(dǎo)致了邊坡各巖層力學(xué)性質(zhì)的較大差異，呈現(xiàn)明顯的軟硬互層現(xiàn)象。

2)結(jié)構(gòu)面發(fā)育。

該路塹邊坡屬沉積巖，具明顯的沉積韻律，由粗變細(xì)，較有規(guī)律。由于受沉積環(huán)境的影響，相變頻繁，層理較多，層理面光滑平整并往往富集云母、粘土等遇水軟化的礦物。巖層中的沉積間斷、膠結(jié)不良、風(fēng)化作用、構(gòu)造作用及邊坡開挖卸荷均可使路塹邊坡產(chǎn)生眾多的結(jié)構(gòu)面。這些結(jié)構(gòu)面破壞了巖體的完整性，使其強(qiáng)度降低，透水性增強(qiáng)。

3)軟弱夾層。

地勘資料表明，該滑塌路塹邊坡，水平巖層在彎曲與傾斜過程中，都發(fā)生過層間錯(cuò)動(dòng)，層間軟弱夾層在剪切力的作用下結(jié)構(gòu)遭到破壞，裂隙增多，成為剪切破碎帶。在風(fēng)化及水的長期作用下，層間剪切帶逐漸泥化，抗剪強(qiáng)度大幅度降低，成為該邊坡巖體中最軟弱，延伸最長的最大可能滑動(dòng)面。該邊坡的破壞大多沿此泥化軟弱夾層發(fā)生。

3　變形機(jī)理

1)順傾結(jié)構(gòu)。

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)繪發(fā)現(xiàn)，邊坡發(fā)育有多組(65°∠16°，52°∠32°,90°∠41°,123°∠45°,145°∠69°)順傾不利結(jié)構(gòu)面，多組順傾結(jié)構(gòu)共同作用是造成該路塹滑坡的重要原因。

2)軟弱夾層。

邊坡有軟弱夾層存在，上部覆蓋透水性好的土層或上部巖層節(jié)理、裂隙發(fā)育，形成良好的滲流通道，地表水沿滲流通道進(jìn)入軟弱夾層，夾層富含粘土礦物，在水的作用下形成滑面。

3)防護(hù)不妥。

開挖時(shí)未及時(shí)防護(hù)或防護(hù)不到位是造成邊坡滑坡的間接原因。

4　整治措施

4.1　應(yīng)急處理措施

1)對滑坡正下方50 m路基范圍內(nèi)進(jìn)行安全布控，禁止通行；

2)開展變形監(jiān)測工作，出現(xiàn)異常應(yīng)及時(shí)向業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計(jì)等有關(guān)參建各方反饋；

3)對坡面裂縫進(jìn)行封閉覆蓋處理，先采用粘土將裂縫表面封堵，再用防水薄膜覆蓋嚴(yán)實(shí)，防止雨水從裂縫處內(nèi)滲導(dǎo)致巖土體泡水軟化而造成滑動(dòng)面產(chǎn)生二次滑塌。

4.2　穩(wěn)定性分析

進(jìn)行滑坡整治時(shí)須對滑坡當(dāng)前穩(wěn)定性進(jìn)行分析，本文選取代表性斷面MK48+635進(jìn)行分析，采用邊坡工程專業(yè)軟件Geo-Slope進(jìn)行滑坡穩(wěn)定性計(jì)算，見表1。

表1　各主要巖土層力學(xué)指標(biāo)反算結(jié)果一覽表

根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知(見圖3)，當(dāng)前滑坡穩(wěn)定系數(shù)為0.987(與實(shí)際情況相符)，不滿足JTG D30—2015公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范3.7.7條規(guī)定，須對邊坡進(jìn)行加固。

結(jié)合現(xiàn)場揭示的地質(zhì)情況、補(bǔ)勘地質(zhì)資料和坡體變形情況，采用刷坡卸截、放緩坡率結(jié)合錨固工程加固進(jìn)行處理，具體措施有：刷坡卸載、放緩坡率、錨固加固。

1)坡腳后退2 m，第一～三級刷坡坡率1∶1.25，其中在第一級平臺(tái)寬4 m，第二級設(shè)置10 m寬的平臺(tái)；第四～七級刷坡坡率為1∶1.5，平臺(tái)寬度2 m；

2)第一級CK0+144～MK48+689段采用滿布預(yù)應(yīng)力錨索框架加固，錨索設(shè)計(jì)拉力為700 kN；

3)第二級MK48+598～MK48+673段采用交錯(cuò)預(yù)應(yīng)力錨索框架防護(hù)，錨索設(shè)計(jì)拉力為700 kN；

4)第三級MK48+608～MK48+673段采用滿布預(yù)應(yīng)力錨索框架防護(hù)，錨索設(shè)計(jì)拉力為600 kN；

5)第四級靠近大樁號端部段落(MK48+656～MK48+673)采用滿布預(yù)應(yīng)力錨索框架防護(hù)，錨索設(shè)計(jì)拉力為600 kN；

6)第五級MK48+609～MK48+671采用交錯(cuò)預(yù)應(yīng)力錨桿框架，錨桿設(shè)計(jì)拉力為350 kN，坡面TBS植草灌防護(hù)。

根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知(見圖4)，刷坡卸載后滑坡安全系數(shù)為1.225，加固后安全系數(shù)為1.292，滿足JTG D30—2015公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范3.7.7條規(guī)定要求，即一級公路邊坡安全系數(shù)為1.20～1.30。

4.3　排水工程

1)重新修筑截水溝，采用M7.5的漿砌片石砌筑，將地表水引入兩側(cè)自然沖溝或排入坡腳排水溝。

2)邊坡各級平臺(tái)采用擋水埂進(jìn)行排水，并將平臺(tái)匯水通過急流槽排入坡腳邊溝。

3)滑坡第一級設(shè)排水平孔，間距5 m，長度15 m?？梢愿鶕?jù)現(xiàn)場情況適當(dāng)調(diào)整間距及打設(shè)長度，但應(yīng)確保出水率不小于50%。

5　結(jié)語

1)滑坡整治處理應(yīng)在現(xiàn)場詳細(xì)的踏勘、調(diào)查的基礎(chǔ)上進(jìn)行，通過現(xiàn)場一手資料對滑坡有個(gè)基礎(chǔ)的了解。

2)根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查結(jié)果，深入分析滑坡產(chǎn)生原因、機(jī)理，滑坡現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢，進(jìn)行穩(wěn)定性分析計(jì)算時(shí)巖土體參數(shù)應(yīng)以反算為主，并參考地勘參數(shù)取值。

3)根據(jù)滑坡穩(wěn)定性分析計(jì)算結(jié)果，采用經(jīng)濟(jì)合理的整治加固措施。