摘要：顺层岩质边坡广泛分布于鄂西南武陵山地区，由于对该类边坡地质风险性意识不足，在工程建设中已造成多起工程滑坡，社会影响尤为强烈。鄂西南山区三叠系巴东组（T2b）泥岩边坡公认风险性高，研究程度和认知程度相对较高。而区内出露面积更广的二叠系缓倾顺层灰岩，时常因软弱夹层和降雨造成边坡变形失稳，支护设计施工也有相当挑战。为总结鄂西南山区含软弱夹层的顺层岩质高边坡支护经验，以恩施市连珠畔岛项目顺层岩质高边坡的大吨位、超长压力分散型锚索支护为例。
关键词：鄂西南；顺层岩质边坡；软弱夹层；压力分散型锚索；超长锚孔；张拉控制
1 引言
近年来随着旅游业快速发展和国家扶贫工程实施，鄂西南武陵山区恩施地区兴起大量工程建设，形成了多个高陡顺层岩质边坡和工程滑坡。本文以恩施市连珠畔岛项目顺层石灰岩高边坡支护为例，论述其勘察设计、施工、监测和实施效果，以期对同类高边坡支护工程有一定参考意义。
2 工程概况
2.1 地理位置与区域地质
恩施市连珠畔岛住宅小区开发项目位于连珠大桥和209国道连接线南侧，场地南高北低，呈一面斜坡地貌，略向西倾斜。因小区道路及场地平整建设，场地东南侧FG段将以84°陡切坡形成高31.1m；长约217m的岩质边坡。
场地地处恩施盆地西缘断裂西侧，庆阳坝背斜北侧和白杨坪-磨刀石向斜西翼部。构造以褶皱为主，无区域大断裂，向斜内有小规模错动，区域构造线走向为NNE向。岩体所受构造地应力较大，节理较发育，均属构造节理，为剪切作用形成，节理面平整顺直~略有起伏，多呈闭合状，部分微张裂隙间由铁质渲染和泥质矿物充填。
2.2 工程地质条件
边坡岩土体地层为①第四系坡积粘土（Q4dl），黄褐色或黑色，可塑，干强度中等，韧性中等，无摇振反应，手可搓成3mm泥条，刀切面光滑，混杂碎石；②二叠系炭质灰岩（P1），黑色，中风化，细晶结构，厚层状构造，钙质胶结，节理、裂隙较发育，节理和层理面不平整，存在溶沟、溶槽等岩溶现象，岩芯为柱状，节长6~25cm，岩芯采取率75%，岩体基本质量等级IV级；③二叠系石灰岩（P1），灰色，中风化，细晶结构，厚层状构造，钙质胶结，节理、裂隙较发育，充填白色方解石或黄褐色铁质渲染，岩面较平整，存在溶沟、溶槽等岩溶现象。岩芯为柱状，节长6~20cm，最长30cm，岩芯采取率在85%左右，岩体基本质量等级III级。岩层层面平均产状320°∠16°，边坡岩体发育两组优势结构面，平均产状分别为43°∠88°和356°∠88°。
现场调查发现，在附近同坡脚高程出露的③二叠系石灰岩（P1）岩层见泥化夹层，厚约15mm，干燥时呈硬化片状，质地细腻，遇水后极易软化呈可塑、软塑黏土状。值得注意的是，邻近GH段沿该软弱夹层发生变形、滑移，通过压脚措施才稳定变形趋势。
场区暴雨时地表水量较大，旱季干涸，排水径流条件较好。地下水类型为第四系松散层孔隙水、碳酸盐岩岩溶水两类。勘察期间钻孔深度内为干孔，未见地下水。根据勘察报告，本场地表水对砼有微腐蚀性，对钢筋混凝土中钢筋有微腐蚀性；土对混凝土及混凝土中钢筋具微腐蚀性。
3顺层岩质施工难点控制
本边坡支护施工遇到两大难点：（1）超长锚孔钻进过程中遇到破碎带；（2）压力分散型锚索张拉工序复杂。
（1）由于锚索超长，锚孔钻进遇到坡体深处不明岩体破碎带和软弱层，钻头从硬岩偏向软岩侧，造成钻孔卡钻和偏斜。根据钻进速度和振动幅度，判断岩性坚硬程度，及时调整钻进给力和钻速。相对完整、坚硬石灰岩中进行钻进时，提高钻压并保持匀速钻速；在局部破碎带和卸荷区钻进时，降低钻压提高钻速，适当减少供风量，高速平稳通过，避免扰动破碎岩体造成掉块卡钻，产生钻孔轴线偏差。
（2）压力分散型锚索张拉工艺较为复杂，为此编制了“全长无粘结压力分散型预应力锚索专项说明报告”供施工参考。锚索张拉及锁定分级进行，发现预应力损失大于锚索拉力设计值10％，应进行补偿张拉。在张拉完成6~10d后再进行一次补偿张拉，然后加以锁定。正式张拉前先分别对单元锚索进行张拉，对各单元锚索在同等荷载条件下，因自由段长度不等而引起的弹性伸长差，给予补偿，待补偿后才可同时张拉各单元钢铰线。张拉过程中，对油泵操作要严格把关，加压速率不能过快，要求平稳，速率一般取0.1MPa/s，注意观察千斤顶活塞运行状态，确保张拉安全进行。
4 边坡支护工程实施效果
对边坡进行稳定性监测，便于实施动态化设计、信息法施工，评价边坡施工及其使用过程中边坡的稳定性。作出有关预测预报，跟踪和控制施工过程，合理调整施工工艺和工序，在保证工程安全前提下取得最佳经济效益。监测项目含：（1）支护结构、边坡体水平位移；（2）支护结构、边坡体竖向位移；（3）锚索拉力监测；（4）周边构筑物位移及裂缝；（5）针对支护体系和周边环境的巡视检查。边坡开挖持续了16个月，最终边坡坡顶最大水平位移（监测点BS2-12）达27.8mm，竖向沉降14.0mm。
施工完成后坡顶变形均控制在30mm以内，坡顶建筑物无裂缝产生，工程完工后实施效益明显。
6 结论
通过对鄂西南恩施连珠畔岛项目顺层灰岩高边坡支护勘察、设计、施工和监测过程的回顾和总结，得出以下结论和建议：
（1）通常认为鄂西南山区三叠系巴东组泥岩边坡风险性高，实际上在二叠系或其他时代的灰岩中发育有一层或多层泥化夹层时，层面产状与开挖面为顺向组合关系时，也具有很高的工程滑坡风险。岩层倾角在20度以下缓倾顺层岩质边坡，在无支护下仍有变形失稳的可能。
（2）超长、大吨位压力分散型锚索可应用于缓倾斜石灰岩高陡顺层边坡支护，减少锚固体拉应力集中，提高预应力锚索耐久性，但要注意压力分散型锚索张拉工序复杂，应做好技术交底。
（3）施工过程中要注意岩层破碎时易塌孔，可采用潜孔钻机跟管钻进成孔，含地下水较多时还应先实施排水、导水措施，并适当加大锚固体注浆压力。
（4）本边坡变形与锚索内力变化速率与开挖工况有正相关联系，开挖深度大、开挖速度快，边坡位移变形和内力速率大，过快施工和过深开挖，可能导致锚索应力陡增，可坑导致个别钢绞线受力不均出现破坏。
论文作者:贺大荣,陈仁全2,刘佑祥3,胡刚2,石东玲2,胡河
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/29
标签：节理论文; 夹层论文; 石灰岩论文; 工程论文; 恩施市论文; 分散论文; 位移论文; 《基层建设》2019年第14期论文;