■ 王 彤

（福建船政交通職業(yè)學(xué)院，福州 350007）

0 前言

福建地處我國(guó)東南，依山面海，山嶺峻、河流急，公路邊坡水毀滑坡時(shí)有發(fā)生。隨著福建普通國(guó)省干線公路向深山峽谷延伸，其建設(shè)難度越來越大，經(jīng)常出現(xiàn)高陡邊坡，甚至要穿越一些地質(zhì)不良地帶，通常在強(qiáng)降雨的影響下發(fā)生路基邊坡溜方、坍塌、潰坡等水毀現(xiàn)象，留下了較大的交通安全隱患。因此，水毀滑坡病害治理及加固防護(hù)技術(shù)就成為日益突出的問題。

1 工程概況

漳平新橋鎮(zhèn)東坑尾至聯(lián)六線 （溪口村）公路K16+300～K16+500段左側(cè)填方路基最高約16m，原設(shè)計(jì)坡率為 1∶1.0～1∶1.25， 分別采用拱形骨架植草及噴播植草防護(hù)。該段路基為填筑施工，進(jìn)入雨季后，路基土泡水軟化，受原坡體表層松散坡積土影響，開始急劇變形滑動(dòng)，向路基左側(cè)橫向方向產(chǎn)生滑移，且左側(cè)約82m處見剪出口（其裂隙產(chǎn)狀與坡體巖層產(chǎn)狀基本一致），滑坡體后緣位于K16+380處路基路面左側(cè)邊緣，下錯(cuò)約0.2～0.5m，坡體變形開裂或拱出（拱出最大處平移約0.5m），坡面上出現(xiàn)多處不規(guī)則裂縫（整體坡面呈頁(yè)片狀向下、向外開裂、滑塌），坡體上多處裂縫開裂錯(cuò)動(dòng) （其滑移主要方向約為230°，滑坡體表面出現(xiàn)較多裂縫，并有不同程度的塌陷現(xiàn)象，其裂縫寬0.1～0.3m不等，深度在0.2～0.5m不等最深裂縫未探測(cè)到底，裂縫延伸走向和長(zhǎng)度不一，后緣裂縫較平直），后緣錯(cuò)動(dòng)裂縫路基中心線左側(cè)約4.5m處，如圖1所示。

2 滑坡的性質(zhì)和特征

依據(jù)工程地質(zhì)調(diào)繪成果以及勘察鉆孔資料，滑坡場(chǎng)區(qū)的地物地貌、巖、土結(jié)構(gòu)、水文地質(zhì)、滑坡邊界及滑坡床有如下特征：

圖1 滑坡體范圍位置

（1）除目前滑坡崩塌體上植被有向坡腳方向傾斜，周邊范圍的植被未見異?，F(xiàn)象；

（2）路基左側(cè)自然邊坡坡面上存在多處鼓脹裂隙，距離軸線K16+380左側(cè)85m處烤煙房存在剪切裂隙，可確定為滑坡前緣剪出口，如圖2所示。

圖2 K16+380左側(cè)85m處烤煙房剪切裂隙

（3）距離軸線K16+380左側(cè)3.5m處路基填方邊緣發(fā)育錯(cuò)動(dòng)裂隙、張開裂隙等土體松脫的現(xiàn)象，后緣下錯(cuò)約0.2～0.5m，可確定為滑坡后緣，如圖3所示。

圖3 路基填方處滑坡

（4）滑坡體東側(cè)邊緣有一處房屋墻壁及地基存在與滑向一致的縱向裂縫，可判斷為滑坡東側(cè)邊緣，如圖4所示。

圖4 滑坡體東側(cè)房屋內(nèi)拉張裂隙

（5）根據(jù)鉆孔 HP3 、HP4、HP5 及 HP7 資料，在位于碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化層之上，埋深約6.0～12.5m處發(fā)育一厚約4.0～7.0m的灰色、飽和、軟塑狀的土層，其巖土結(jié)構(gòu)不清，局部土夾石，鉆進(jìn)過程中局部伴有漏漿現(xiàn)象，可判斷為滑床位置，如圖5所示。

綜合以上的特征判斷，該處坡體在可追溯的歷史時(shí)期內(nèi)為穩(wěn)定的斜坡，應(yīng)為斜坡上方路基填筑后，在雨水作用下引發(fā)坡體表層不良堆積體后產(chǎn)生蠕變，其滑向約320°，傾角約10～-20°，沿線路橫向?qū)捈s85m，縱長(zhǎng)約85m，滑坡體厚度最大約12.5m，估算其平面面積約7225 m2，體積約36125m3，根據(jù)宏觀跡象判斷滑坡處于蠕動(dòng)擠壓至?xí)r滑時(shí)停階段，體現(xiàn)遇雨即滑的特點(diǎn)，其變形破壞不斷發(fā)展和擴(kuò)大。判定為推移及牽引式淺層中型滑坡。

圖5 鉆孔HP3等處拉張裂隙

3 滑坡變形成因及預(yù)測(cè)

根據(jù)勘察的鉆孔資料，場(chǎng)區(qū)坡體上覆3.0～10.0m軟-可塑坡積粘性土，坡腳上部發(fā)育5.0～6.0m軟塑粉質(zhì)粘土，軟弱土厚度較大，土體穩(wěn)定性差，抗剪強(qiáng)度整體偏低，下伏3.0～8.0m強(qiáng)風(fēng)化（炭質(zhì)）粉砂巖、砂巖，且?guī)r層產(chǎn)狀210°∠17°為順坡向，為坡體變形和滑坡的形成提供了地質(zhì)基礎(chǔ)。

由于路基填筑過快，特別是未及時(shí)排水、支護(hù)，削弱填方坡體的前緣支撐，在多次連續(xù)降雨的自然背景條件下，使得填方坡體前部的抗剪力迅速減弱，而后改變了原有自然山體的整體應(yīng)力平衡，在脆弱的地質(zhì)背景條件下，進(jìn)而推移下部山體的變形開裂。

根據(jù)施工記錄，該地區(qū)自5月起多天普降大暴雨，大量降雨入滲填方坡體及自然坡體，且排水不暢，多匯集于填方坡腳。使上覆松散土體迅速飽水軟化，土體自重增加，粉砂巖的層理面不斷浸潤(rùn)、泥質(zhì)化，導(dǎo)致抗剪強(qiáng)度降低，最后形成土體變形失穩(wěn)，因此地下水排水不暢是形成山體滑坡的長(zhǎng)期外因之一。

根據(jù)勘察期間對(duì)較大幾處錯(cuò)動(dòng)裂縫設(shè)置標(biāo)識(shí)進(jìn)行相對(duì)位移觀測(cè)，裂縫未見明顯擴(kuò)大發(fā)展，考慮到勘察期間時(shí)間有限以及天氣狀況多為晴天，不排除暴雨季節(jié)中裂縫繼續(xù)下錯(cuò)發(fā)展擴(kuò)大的可能。根據(jù)前緣剪出口破壞位置和后緣錯(cuò)動(dòng)裂縫范圍判斷，滑坡滑向線路左側(cè)，后緣錯(cuò)動(dòng)面較為明顯，界限清晰，但若未及時(shí)得到有效的加固治理，或再次遭遇持續(xù)降雨情況，受下部滑動(dòng)面影響，極易牽引上部堆填方坡體（具潛在滑動(dòng)面的）變形，形成一個(gè)整體更大的牽引式滑坡。

4 滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)及處治方案

4.1 滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)調(diào)繪和鉆孔資料表明，滑坡體所反應(yīng)的宏觀變形跡象已明顯，堆填路基下方存在小范圍不良堆積體，且長(zhǎng)期未進(jìn)行加固處理，路基填筑后擠壓下方坡體，表層不良堆積體失去了前緣支撐產(chǎn)生變形蠕動(dòng)，引發(fā)坡體后緣張開裂縫及前緣局部剪出裂縫明顯，進(jìn)而發(fā)展成推移及牽引式滑坡。為了確保公路填方路基安全，保證公路正常運(yùn)營(yíng)，應(yīng)對(duì)坡體采取加固措施。根據(jù)鉆孔HP3、HP4、HP5及HP7揭露的軟弱層和變形情況，有1個(gè)主滑動(dòng)面，其中主滑動(dòng)面是根據(jù)鉆孔HP2、HP3及HP4、HP5、坡面上的錯(cuò)動(dòng)裂隙、小型崩塌點(diǎn)和坡腳的前緣剪出口位置連線而成的，其深度約6～12.5m。

根據(jù)以上綜合考慮，該滑坡體穩(wěn)定性較差，雖現(xiàn)狀暫時(shí)穩(wěn)定，且處于穩(wěn)定的臨界點(diǎn)，若不及時(shí)采取相應(yīng)的加固防護(hù)措施，暴雨季節(jié)有進(jìn)一步下滑的可能。

4.2 滑坡處治方案

根據(jù)上述病害情況，設(shè)計(jì)單位在經(jīng)過多次現(xiàn)場(chǎng)踏勘并結(jié)合補(bǔ)勘資料，確定治理設(shè)計(jì)方案：

（1）支擋及錨固工程：K16+354～K16+440段填方路基坡腳打設(shè)錨索抗滑樁，樁間距6m，抗滑樁地面以下部分采用圓樁（機(jī)械成孔），樁徑2.2m，地上部分采用方樁，截面尺寸為：2.2m×2.2m抗滑樁進(jìn)入碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化粉砂巖層深度按照懸臂段與嵌固段1∶1的比例原則進(jìn)行控制；抗滑樁樁頭設(shè)置三孔錨索，上排兩孔、下排一孔，預(yù)應(yīng)力錨索鉆孔孔徑Φ150mm，6束鋼絞線錨索，樁頭錨索錨固段進(jìn)入碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化粉砂巖不小于12m。

（2）排水工程：K16+354～K16+530段路基邊坡坡腳換填50cm級(jí)配碎石層，回填透水性材料頂面平臺(tái)設(shè)置60cm×60cm排水溝進(jìn)行排水。

5 滑坡穩(wěn)定性建模分析

5.1 綜合抗剪強(qiáng)度參數(shù)取值

考慮目前坡體處于不穩(wěn)定狀態(tài)，安全系數(shù)應(yīng)略小于1，據(jù)此進(jìn)行滑動(dòng)面抗剪強(qiáng)度參數(shù)反分析計(jì)算（主要利用Geo-Slope軟件的Bishop法計(jì)算）穩(wěn)定性，并反求c、φ值，利用Geo-Slope軟件將主滑斷面的滑坡體細(xì)分成若干塊，獲得各滑動(dòng)面的抗剪強(qiáng)度參數(shù)。而根據(jù)推測(cè)滑動(dòng)面附近地層目前已提供的土樣的室內(nèi)重復(fù)剪試驗(yàn)成果，其平均值全風(fēng)化層c=10.3kPa，φ=10.1°，砂土狀強(qiáng)風(fēng)化層c=8.0kPa，φ=16.3°，較反算結(jié)果相近。綜合分析，目前室內(nèi)土工試驗(yàn)仍在進(jìn)行中，還有部分土樣的飽和剪、重復(fù)剪切等試驗(yàn)指標(biāo)未參與統(tǒng)計(jì)，但是根據(jù)目前滑體破壞程度和滑移速度，原滑坡體穩(wěn)定系數(shù)應(yīng)取值在0.98～1.00之間，應(yīng)是適宜的，并綜合考慮已有的室內(nèi)土工試驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)，故據(jù)此反算的各滑動(dòng)面抗剪強(qiáng)度參數(shù)也應(yīng)當(dāng)是合理的。

5.2 滑坡路段滑坡體穩(wěn)定分析

綜合土工試驗(yàn)結(jié)果及以上各參數(shù)的反算結(jié)果，得出滑坡體的各地層設(shè)計(jì)參數(shù)建議值，對(duì)滑坡段落，選取K16+411.539斷面，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)變形情況，反算強(qiáng)度指標(biāo)，并進(jìn)行治理。由圖6和圖7可知，在抗滑樁加固后安全系數(shù)為1.356，大于加固前的安全系數(shù)0.981，說明抗滑樁加固滑坡路段的方案是合理有效的。

圖6 加固前安全系數(shù)Fs=0.981

圖7 抗滑樁加固后安全系數(shù)Fs=1.356

5.3 高填路段滑坡體穩(wěn)定分析

綜合土工試驗(yàn)結(jié)果及以上各參數(shù)的反算結(jié)果，得出滑坡體的各地層設(shè)計(jì)參數(shù)建議值，對(duì)高填路堤段落，選取K16+471.539斷面，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)變形情況，反算強(qiáng)度指標(biāo)，并進(jìn)行治理。由圖8和圖9可知，在抗滑樁加固后安全系數(shù)為1.361，大于加固前的安全系數(shù)1.174，說明抗滑樁加固滑坡路段的方案是合理有效的。

圖8 加固前安全系數(shù)Fs=1.174

圖9 抗滑樁加固后安全系數(shù)Fs=1.361

6 結(jié)語(yǔ)

路基邊坡水毀滑坡治理選定防治工程措施前，應(yīng)詳細(xì)調(diào)查滑坡體的地形地貌、水文條件和地質(zhì)情況，認(rèn)真分析滑坡形成的主、次要因素及其相互作用規(guī)律，確定滑坡體類型及其發(fā)展的階段，并通過不同工況下的邊坡穩(wěn)定性計(jì)算分析，結(jié)合公路的重要程度、施工條件，綜合考慮工程措施的適宜性、經(jīng)濟(jì)性、可操作性以及工期等方面的因素，最終確定邊坡加固處治方案。