摘要 該文以某市公路K5+875～K6+080段右側(cè)邊坡滑坡病害治理工程為研究對(duì)象，對(duì)公路滑坡進(jìn)行可能性分析，并采用極限平衡法對(duì)其穩(wěn)定性進(jìn)行了判定。研究結(jié)果表明：滑坡的形成受到巖土體破碎、結(jié)構(gòu)面傾向、地下水位變化等地質(zhì)因素的顯著影響，降雨入滲是誘發(fā)滑坡的關(guān)鍵因素?；诖耍撐奶岢隽税庸坦こ?、排水工程和植草綠化等在內(nèi)的綜合防治措施，旨在降低滑坡風(fēng)險(xiǎn)，確保公路工程安全。該研究成果可為類似公路滑坡災(zāi)害的防治提供理論依據(jù)和工程實(shí)踐指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞 公路；滑坡分析；極限平衡法；穩(wěn)定性；防治措施

中圖分類號(hào) U418 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949（2024）23-0079-03

0 引言

隨著我國基建工程的快速發(fā)展，我國的公路建設(shè)工程日益增多，然而在各種因素的影響下，公路災(zāi)害時(shí)常發(fā)生，其中滑坡是公路工程最常見的一種災(zāi)害，在所有的公路工程災(zāi)害當(dāng)中，滑坡對(duì)安全影響最大?；率侵府?dāng)斜坡受到內(nèi)外動(dòng)力的影響時(shí)，巖土體可能會(huì)失去穩(wěn)定性并開始向下滑動(dòng)[1，2]。這種災(zāi)害在自然界中相對(duì)常見，而人類活動(dòng)如工程建設(shè)等則可能成為其觸發(fā)因素之一。一旦公路項(xiàng)目發(fā)生滑坡，將對(duì)生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。鑒于此，該文對(duì)某公路工程項(xiàng)目的滑坡原因進(jìn)行深入分析，隨后使用極限平衡法對(duì)該公路工程的滑坡穩(wěn)定性進(jìn)行安全性判定，最后對(duì)其滑坡的治理措施進(jìn)行探討。

1 工程概況

該工程為某市公路路段K5+875～K6+080右側(cè)邊坡滑坡病害治理工程，工程地點(diǎn)位于某市的農(nóng)場東北側(cè)約200 m山坡。原設(shè)計(jì)邊坡最高2級(jí)，后因雨季外側(cè)山體開裂滑坡，最終調(diào)成9級(jí)邊坡防護(hù)。因連續(xù)強(qiáng)降雨，邊坡出現(xiàn)裂縫、下沉等問題，形成面積約為1.1萬立方米、體積約為15萬立方米的牽引式基巖切層滑坡?，F(xiàn)計(jì)劃采用刷坡卸載+支護(hù)工程方案進(jìn)行邊坡滑坡病害治理，包括加固、排水、植草綠化等工程。

2 公路滑坡可能性分析

在公路工程中，邊坡的穩(wěn)定性是確保道路安全運(yùn)行的關(guān)鍵因素。邊坡的失穩(wěn)往往由多種因素共同作用導(dǎo)致，其中自然條件和人為因素均對(duì)邊坡穩(wěn)定性產(chǎn)生顯著影響。

2.1 客觀因素的影響

（1）地層與巖性的作用

地層和巖性是影響邊坡穩(wěn)定性的基礎(chǔ)因素。在該工程中，松散的巖石和淤泥覆蓋層，由于其抗剪強(qiáng)度較低，容易在重力作用下發(fā)生位移。此外，由于地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜多樣性，例如存在節(jié)理或者斷層，這也是降低邊坡穩(wěn)定性的重要因素[3]。

（2）地質(zhì)構(gòu)造的復(fù)雜性

地質(zhì)構(gòu)造的具體表現(xiàn)如巖石的斷層、褶皺和節(jié)理等會(huì)極大地影響邊坡的穩(wěn)定性。查看地勘報(bào)告可知，該地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造形式為巖石層狀和巖石塊狀，就層間黏結(jié)力而言，塊狀巖石比層狀巖石黏結(jié)力更強(qiáng)。層狀巖石如果其傾向與邊坡坡向一致時(shí)，那么發(fā)生滑坡的概率將大大增加。

（3）降水量的增加

該工程處于年降水量較大的地區(qū)，大量的降水會(huì)增加坡體的重量，同時(shí)水分的滲透作用會(huì)擴(kuò)大地下裂隙，增加滑坡的風(fēng)險(xiǎn)。水的物理作用，如沖刷和軟化，會(huì)導(dǎo)致泥沙流失和植被破壞，而化學(xué)作用則可能引起巖土體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的質(zhì)變，降低其強(qiáng)度。力學(xué)作用則體現(xiàn)在地下水對(duì)巖土體有效應(yīng)力的減小，以及動(dòng)水壓力對(duì)邊坡穩(wěn)定性的負(fù)面影響。

（4）植被的影響作用

植被通過根系的固土作用，可以增強(qiáng)邊坡的穩(wěn)定性，同時(shí)其蒸騰作用有助于減少土體含水量，從而促進(jìn)土體水分的排泄。

2.2 主觀因素的影響

（1）公路線路設(shè)計(jì)的合理性

公路線路設(shè)計(jì)方案如果不合理，比如穿越地質(zhì)條件不穩(wěn)定的區(qū)域，就可能增加滑坡的風(fēng)險(xiǎn)。

（2）邊坡的外部形狀

邊坡的高度與坡度等設(shè)計(jì)因素較大地影響著邊坡穩(wěn)定性，比如均質(zhì)巖土邊坡，隨著邊坡的增高，其穩(wěn)定性將會(huì)降低。

（3）公路排水設(shè)計(jì)的完善性

由于該地區(qū)的年降雨量較大，對(duì)邊坡的穩(wěn)定性產(chǎn)生了較大的影響。如果由于排水設(shè)計(jì)不當(dāng)而導(dǎo)致雨水長期累積在路面上，則會(huì)降低路面各方面力學(xué)性能，最終可能致使邊坡失穩(wěn)。

綜上所述，山區(qū)公路邊坡的穩(wěn)定性受到自然條件和人為因素的共同影響。為了確保公路的安全運(yùn)行，需要綜合考慮這些因素，采取合理的措施以降低滑坡的風(fēng)險(xiǎn)。

3 滑坡穩(wěn)定性判定

3.1 分析方法確定

通過調(diào)查可得出某市公路K5+875～K6+080段右側(cè)滑坡為牽引式基巖切層滑坡，該公路路段產(chǎn)生滑移主要由于塹坡開挖和滑帶土軟化，經(jīng)分析可將該公路路段的滑動(dòng)面視為折線形，符合極限平衡法的使用前提，因此采用極限平衡法對(duì)滑坡的穩(wěn)定性進(jìn)行安全性判定，具體計(jì)算公式如下[4]：

式中：Kf——滑坡穩(wěn)定系數(shù)；A——地震加速度（g），取值0.1；Wi——第i塊段的重量（kN/m）；Ti——第i塊滑動(dòng)面上的下滑力（kN/m）；αi——第i塊段滑動(dòng)面傾角（°）；——第i塊段土的內(nèi)摩擦角（°）；Li——第i塊段滑動(dòng)面長度（m）；——第i塊段地下水流向（°）；Ci——第i塊段土的黏聚力（kPa）；Pi——滑坡推力（kN/m）；——傳遞系數(shù)；Ks——設(shè)計(jì)安全系數(shù)；ru——孔隙壓力比；Ri——第i塊滑動(dòng)面上的抗滑力（kN/m）；Nwi——孔隙水壓力（kN/m）。

3.2 選取分析剖面

滑坡不同位置的變形有不同差異，通常在邊坡左右邊界處變形處是最大，所以選取K5+900處邊坡剖面1-1、K6+060處邊坡剖面2-2、K6+080處邊坡剖面3-3進(jìn)行計(jì)算分析，各剖面條分圖如下圖所示。

3.3 計(jì)算工況確定

通過對(duì)路塹邊坡變形的深入分析，得出該公路路段邊坡失穩(wěn)變形主要是由于路塹邊坡開挖后產(chǎn)生了一定的臨空面，且路塹邊坡前兩側(cè)的軟弱夾層暴露在臨空面，同時(shí)該地區(qū)出現(xiàn)長時(shí)間連續(xù)強(qiáng)降雨，導(dǎo)致軟弱夾層受水資源的影響強(qiáng)度增加，最終引起該坡體的蠕滑變形。該地區(qū)的地震烈度小于4度，所以該路段邊坡的穩(wěn)定性可分天然工況及暴雨工況進(jìn)行計(jì)算分析。

3.4 滑坡穩(wěn)定性分析

在確定分析方法、計(jì)算剖面、工程概況、計(jì)算參數(shù)后，將某公路路段K5+875～K6+080段右側(cè)滑坡的三個(gè)縱剖面進(jìn)行劃分定并量計(jì)算。計(jì)算天然工況和暴雨工況下對(duì)應(yīng)的穩(wěn)定系數(shù)，再由穩(wěn)定系數(shù)的數(shù)值對(duì)滑坡穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)行判斷，穩(wěn)定系數(shù)分級(jí)和滑坡穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果見表1和表2。

通過計(jì)算結(jié)果可得：在天然工況下，公路路段K5+875～K6+080段滑坡的兩邊穩(wěn)定性較差，中部穩(wěn)定性較好，整體處于相對(duì)安全狀態(tài)。在實(shí)際勘察可以發(fā)現(xiàn)滑坡右側(cè)有小規(guī)?；?，符合計(jì)算結(jié)果；在暴雨工況下K5+875～K6+080段滑坡處于危險(xiǎn)狀態(tài)，這是由于坡頂淺表層處的松散沖積層使得地表水更加容易下滲，同時(shí)后緣裂縫容易吸水，其產(chǎn)生較大的靜水壓力不利于邊坡的穩(wěn)定。綜上所述，極限平衡法的分析結(jié)果和定性分析的結(jié)果一致。

4 降低滑坡風(fēng)險(xiǎn)防治措施

勘察結(jié)果顯示，滑坡治理采用刷坡卸載+支護(hù)工程方案，具體采取措施如下：

（1）滑坡加固

在加固工程中，采取了多種措施以確保邊坡的穩(wěn)定性和安全性。首先，對(duì)于邊坡刷坡卸載坡率進(jìn)行了精細(xì)設(shè)計(jì)。第1級(jí)坡率為1∶0.5，第2級(jí)為1∶1.25，第3至第5級(jí)分別為1∶1.0～1∶1.5，第6至第8級(jí)為1∶1.25～1.5，第9級(jí)則為1∶0.75～1∶1.0。平臺(tái)寬度則設(shè)定在2～8 m之間，以適應(yīng)不同階段的施工需求。

針對(duì)第1級(jí)邊坡，拆除了原有的擋墻外，重新進(jìn)行了片石混凝土擋土墻施工。并于K5+910～K5+980段擋土墻上布置地梁，該地梁采用預(yù)應(yīng)力錨索與邊坡錨固在一起，地梁嵌入坡面。

從第2級(jí)至第9級(jí)邊坡采用預(yù)應(yīng)力錨索框架加固，其中錨索選用6束鋼絞線錨索，設(shè)計(jì)拉力范圍在600～700 kN之間，以確保邊坡的整體穩(wěn)定。

此外，還在靠近橋臺(tái)方向的側(cè)坡新增了5根錨索抗滑樁。抗滑樁直徑為2 m，地面上部分為方樁，截面尺寸為2 m×2 m；地面下部分為圓樁，直徑同樣為2 m。樁間距設(shè)定為6 m，并在樁間設(shè)置了鋼筋混凝土板。板后回填了透水性材料并進(jìn)行壓實(shí)處理，以優(yōu)化排水效果。同時(shí)，在樁頂設(shè)置了2孔預(yù)應(yīng)力錨索，鉆孔孔徑也為150 mm，采用6束鋼絞線錨索。在側(cè)坡上部，還新增了預(yù)應(yīng)力錨索墊墩，墊墩尺寸為1.5 m×1.5 m，以進(jìn)一步提升邊坡的穩(wěn)定性。

（2）排水工程

第1級(jí)至第2級(jí)坡腳設(shè)計(jì)排水平孔，需要根據(jù)項(xiàng)目現(xiàn)場確定間距和打設(shè)長度。

（3）植草綠化及其他

坡面視坡率及地質(zhì)條件采用TBS鍍鋅網(wǎng)植草灌、液壓客土植草灌或拱形植草灌進(jìn)行防護(hù)，具體位置見設(shè)計(jì)圖件。

邊坡高陡施工禁止一級(jí)挖到底，需要等待上一級(jí)防護(hù)做完才能進(jìn)行下一步施工。

5 結(jié)語

該研究以某市公路K5+875～K6+080段右側(cè)邊坡滑坡病害治理工程為研究對(duì)象，采用極限平衡法作為主要研究方法，對(duì)該公路滑坡的穩(wěn)定性進(jìn)行了深入分析。通過對(duì)滑坡區(qū)域的地質(zhì)條件、自然因素和人為活動(dòng)的系統(tǒng)考察，該文研究得出以下結(jié)論：

在天然工況下，該區(qū)域的滑坡大體維持在相對(duì)穩(wěn)定的狀況，然而一旦遭遇極端降雨事件，滑坡的穩(wěn)定性便會(huì)急劇下降，變得不穩(wěn)定。針對(duì)這種情況，研究中提出了一整套防治策略，涵蓋了邊坡加固、地表與地下水疏導(dǎo)以及植被恢復(fù)等措施。此類措施的實(shí)施目的在于減少滑坡發(fā)生的概率，保障道路工程的穩(wěn)定性和安全性。

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