浅析某公路边坡滑坡成因分析及治理设计

1、浅析某公路边坡滑坡成因分析及治理设计论文关键词:公路边坡滑坡软弱构造面动态设计法论文摘要:本文从地质特征及岩土构造等方面出发，分析了福州境内某公路路堑边坡失稳的原因及开展趋势，引入动态设计思路并提出了科学合理的治理加固措施。整治加固工后运营证明加固措施是经济有效的。1前言某公路福州境内里程KXX+290一KXX+345段右侧人工路堑边坡高度在10-30，原设计为一一四分级坡，各阶边坡设计坡率及原设计防护工程措施为:第一级1:0.5，挡墙(平台宽6，其上设集水沟);第二级1:0.5，锚喷;第三级1:0.75，锚喷;第四级1:0.75，锚喷。各级坡面除第一阶坡高较低约5.5左右，以上各阶坡高大致控

2、制在8左右，局部最上一阶坡高度在10一12。受特大暴雨影响，发生滑坡，滑坡灾害主要发生于四级高坡段，切过一一四坡，滑体范围宽近60，厚约4-6，滑坍后堆积于坡面及路边集水沟内，坡脚挡墙那么受挤压严重变形，局部垮坍，滑体相临两侧坡面那么出现挤压松动变形迹象，导致素喷硅面层可见1一3宽的裂缝。如不及时整治加固，滑坡随时可能进一步开展，将极大地威胁公路的通畅及平安。坡体及滑坡周界如图1.2滑坡场地地质条件2.1地形地貌研究区边坡属丘陵地貌，地形起伏相对较大，最高海拔138.6。自然坡度较陡，一般为160一310。坡顶较平缓，可见大量孤石，坡体多有破碎强风化岩出露。公正路路以S197“走向通过，切坡开

3、挖后形成了高度在10-30的单侧人工路堑边坡。2.2岩土体边坡场地岩土体主要以坡残积土及砂土状强风化花岗岩组成:上覆残坡积粘性土层，土黄、灰黄色，厚约2一4，含大量碎块，较为松散，多分布于缓坡凹处;其下为强风化流纹质凝灰岩，灰白、土黄色，呈碎块状，节理裂隙极为发育，差异性风化严重，形成节理密集破碎带，岩体呈软硬不均互层。尤其是KXX+290一KXX+345段，坡体风化剧烈，差异风化严重，坡体以残坡积土层与砂土状强风化岩为主。2.3构造特征研究区域处于新华夏系第二隆起带东缘的长乐一南澳深大断裂附近，其次级构造在区域内多表现为小型断裂带及后期侵人岩脉、压扭性的裂隙密集带或片理化带等，且常有硅化、泥

4、岩化现象，因此岩石较破碎，且风化极不均匀。2.4地下水边坡地下水主要为赋存于残坡积层(浸透系数约3.0 x10-/s)中的网状孔隙裂隙水及风化基岩裂隙水。其水位及水量随季节降雨人渗变化较大，通常少有水渗出，遇雨季及暴雨后，坡面及坡体中渗出水量较大。边坡失稳前，原设计方案已考虑地下水影响，设置了如截水天沟、集(排)水沟及坡面泄水孔等排水系统。3滑坡成因分析3.1边坡类型岩土体性质及构造是边坡稳定性判断分析的地质根底，是产生滑坡等地质灾害的内因。对于风化破碎岩石边坡，其稳定性主要受坡高及软弱构造面的控制。勘察钻孔资料、边坡开挖断面及塌方坡面均提醒:边坡以砂土状及碎块状强风化岩为主，局部为弱风化岩及

5、土状全风化，差异风化造成软硬互层，并夹厚约1一3的风化高岭土软弱夹层，且产状倾向路中，对边坡稳定极为不利。综合其坡形、地层，滑坡失稳前为具软弱夹层的风化破碎岩石边坡。3.2岩体构造面分析研究区坡体风化岩石微裂隙较为发育，岩石破碎，差异风化严重，未见明显断层。根据边坡原始开挖现场地质测绘，坡体主要发育四组节理裂隙:N3250L350、J2一NE840L830、J3-S2150L730,.J4一NE350L590。其中J1节理倾向路中，并夹有厚约1一3的风化高岭土软弱夹层，为滑动优势面。其与其它节理的组合切割共同构成了潜滑体。在暴雨作用下，水体人渗，潜滑体促滑力增大，软弱夹层强度迅速降低，且水体兼

6、有光滑作用，潜滑体发生变形，最终造成了滑坡的发生，并牵引相邻坡体的变形位移。滑坡失稳后笔者通过空间投影分析、稳定平安系数法等进展反分析，亦证明了此状况下滑坡发生的必然性。滑坡稳定性分析典型地质剖面见图2.本次滑坡大致沿高岭土软弱面滑动。根据现场勘查，坡顶上部滑床仍产出高岭土软弱构造面(节理)，而钻孔提醒其下及深部坡体均未发现类似软弱夹层。因此，如不及时进展防护加固，在一定条件下坡体极易发生顺该软弱面的二次滑坡。4滑坡整治及边坡加固设计4.1加固设计目的与原那么考虑到研究区边坡高陡，要保证高速公路的平安畅通，治理设计中须遵循以下两点目的:(1)边坡整体稳定性，即不发生依附于软弱构造面产生的大面积

7、整体型滑坡;(2)坡体局部稳定性，即不发生多组构造面切割形成的小范围楔形体或某级坡面的局部溜坍。在设计中，应以上述治理目的为原那么，以平安经济宗旨，按“强腰固脚，整体与局部相结合的思路进展。考虑到地质的隐蔽性、变异性，应加强施工地质工作，即时反响及调整方案，以满足加固要求，到达信息化施工，即动态设计。4.2整治加固设计4.2.1清坡刷方对于已发生滑坡溜坍段:第一阶挡墙不变;KXX+290-KXX+305段，去除虚方后原位加固;KXX+305一KXX+345段，按1;1.3一1;1.4坡率去除虚方及适当削坡后顺坡加固，详见图3;其余坡段坡率按原设计原位加固，详见图4.4.2.2截、排水工程地表水

8、尤其是暴雨对坡体塌滑的触发作用是非常大的，截、排水工程包括坡顶截水天沟、平台集(排)水沟、涵洞、急流槽等的重砌及修复，坡顶的裂缝应用粘土夯填后浇填水泥净浆。4.2.3锚杆(索)地梁工程边坡的主体加固工程为预应力锚杆(索)框架。锚杆(索)地梁为竖直顺坡方向的一根钢筋硷竖梁，在竖梁的节点处打人预应力锚杆(索)，锚固段应穿过浅部高岭土夹层并深人到稳定的坡体中一定深度。(1)锚杆框架单片程度长度6，单孔锚杆长度为1624，程度倾角20“一250，锚固段长8一l，锚杆的设计孔径为p95，采用p32锚杆，设计拉力为300kN;锚杆框架网格间距6，框架内采用预制六棱块植草防护。(2)锚索框架单片程度长度8，

9、单孔锚杆长度为2028，程度倾角200一250，锚固段长10一12，锚索的设计孔径为p130，采用5根高强度、低松驰的钢绞线，设计张拉荷载为700kN，锚索框架交织间距8，框架内采用预制六棱块植草或植草防护。(3)锚喷防护在边坡局部塌方段坡面清坡刷方后，采用锚喷防护，加系统锚杆，厚层基材上喷混植生物绿化。4.2.4坡脚挡墙边坡局部以强风化岩为主时，在坡脚设置护脚挡墙、半孔式挡墙。4.2.5其余防护工程其余坡面视坡率及地质条件分别采用变截面护面墙、孔窗式护面墙、拱型骨架植草、三维网植草等措施进展防护。4.3动态跟踪设计由于坡体地质条件潜在变化较大，故在边坡修整开挖后应加强施工地质工作，并相应地动

10、态调整其防护加固设计方案，主要有:(1)因地层差异风化严重，故第一阶挡墙为暂定防护，待开挖至第二阶时，采用探槽法分段开挖(每20开挖一S长的槽)，超前查明地质，如为囊状强风化岩时，考虑动态调整为(竖井)抗滑桩加固;(2)当施工地质条件变化较大(如原设计为弱风化岩而开挖后有强风化岩脉)，应针对现场地质适宜调整锚固防护工程，必要时变更防护方案;(3)仰斜平孔排水管，一般设计位置和数量均为原那么性布设，在详细施工过程中，应根据施工提醒地层及含水状态等实际情况动态调整孔位、孔数和孔深，以排水孔正常出水率达50%以上为宜，确保平孔排水工程效果，同时尚做好坡脚墙后反滤层的设置。5结论研究区边坡段加固施工现

11、已完成，动态设计与实际边坡开挖地质情况根本相符。局部开挖坡面由于未及时施行锚固防护工程而发生沿坡面窝片状溜滑(已重新进展动态设计)，证明动态设计及防护加固是必要的。现场施工及工后运营变形监测数据都说明，该段边坡的加固治理方案是平安、经济而有效的，充分保证了高速公路的平安通畅，获得了良好的社会、经济效果。通过对该高速公路路堑边坡滑坡加固治理设计，笔者有以下几点体会:(1)边坡由于其地层构造、构造特征及地下水等的隐蔽性、复杂性、特殊性及变异性，应根据其详细特点有针对性地进展治理，并加强施工地质工作及动态设计;(2)火山岩区域岩体通常呈巨块状，但其构造、风化等往往造成岩体中各种软弱构造面(带)的发育。此类风化破碎岩质边坡中的岩体构造应高度重视。在稳定性分析中，应充分利用