摘要：本文对加蓬某公路滑坡体进行调查，结合当地地质条件情况，对滑坡原因进行分析，通过对边坡稳定性进行评价提出治理设计。对滑坡地段进行治理后再次评估，稳定性能良好，达到治理目的。通过对上述案例进行分析得出结论，对高路堑边坡进行处理要结合当地具体情况而定，如果是滑面较深的大型滑坡，治理方面可以采用预应力锚索加抗滑桩等方式进行，可以获得良好加固效果，这种方法值得推广。
关键词：滑坡体稳定性预应力锚索抗滑桩
0引言
加蓬地处非洲中部，横跨赤道，具有优越的地理位置。加蓬的交通运输业在国家经济中有着重要的地位，包括公路、铁路、水上运输和航空运输。但加蓬的公路网并不发达，并且与邻国相连的公路也破旧不堪，无法满足其经济快速发展的要求。为改善这一状况，加蓬政府加快进行公路网建设，以改善与周边国家的公路交通和国内公共交通。但在具体公路建设中，部分工程需要经过破碎带，在此挖掘施工会遇到一系列难题，由于边坡稳定性较差，使得挖掘过程中容易出现垮塌现象，这部分结构松散，容易导致滑坡。因此施工前要对边坡稳定性进行分析，作出正确评估，确定对其采取加固措施可获得的效果，如果能够很好解决这一问题，将对同类工程建设提供理论现实依据。
1概述
加蓬某公路地段长期受到雨水冲击，加之地表水渗透作用，士气受到严重破坏，如果对这一段道路进行挖掘施工将会面临许多难题，导致顺层活动，横向裂缝出现，边坡顶部不稳定，这些裂缝相对较大，其中最宽可达一米，100米内有大小多个裂缝出现。可在坡地两侧发现滑塌迹象，中间偏左处尤其严重。参照相关地质勘察规范属大型滑坡，如图1所示：
2地质条件
考察滑坡出现地段，分析其地层类型，发现为第四系残积覆盖层为主，下层为百姓组砂岩，这一地层隶属于侏罗系。前者含有为砂岩碎石或强风化泥质粉砂岩，粒径为5-70mm，这部分所占比例为15-25%，其余为粉质粘土。
3滑坡成因及稳定性评价
3.1滑坡成因
对于滑坡段土质进行分析，其中最主要成分为粉质粘土，水分不容易透过这种土壤，因此更容易造成局部破坏，粘土下层是砂岩碎石和泥质粉砂岩，相对稳定性较差，在这种地段进行了挖掘时容易造成滑坡。从滑坡地段情况来看，坡体走向与基岩倾向相符，当外界因素导致上部粉质粘土与下层基岩出现滑移，滑坡现象就会出现。对这样的路段进行施工，挖掘过程中就容易出现滑坡，因此施工前要进行正确分析，采取有效防护措施，杜绝此类现象出现。如果初期滑并不严重，施工者未给予充分重视，只是单纯清理坡脚，并没有加固坡体，那么滑坡现象会因为前缘临空而进一步加重。
3.2滑坡稳定性评价
针对滑坡地区施工者要充分分析地质条件，了解其走行方向，一般是与道路垂直。在此工程中滑坡道路为NW走向，方位50°。通过折线法计算对滑坡在主方向上滑坡后的c值，确定暴雨后滑坡稳定性情况，利用公式进行核算，计算分块图如图1所示：
图1：计算分块图
图2：边坡的整治设计图
（1）坡体减载：清除滑坡体表面粘土，边坡坡率自上而下分为1/25，1/1，1/1，1/1四个级别，第二级平台2.0米，第三级5.0米，第四级2.0米；
（2）支挡加固措施：在第四级平台设置矩形预应力锚索抗滑桩，长度为17.0米，截面2米×3米，中心距6.0米。锚固深度7.0米，锚索设计拉力700KN，锚固段长10.0米，锚固角度两侧分别为25°和28°，按三角形布置；第三级边坡布设预应力锚索框架，拉力700KN，共3排，横向间距3.0米，自由段长25.0米，锚固段10.0米，保持滑坡体局部稳害，第二和第四级边坡设非预应力锚杆框架，一共3排；
（3）截排水措施：填充夯实滑坡体及其周边裂缝，所用材料为粘土，同时设置挡式截水沟，位置在边坡平台，截水天沟设置在滑坡顶端；根据裂隙具体情况决定是否采用其他措施进行处理，必要时可在坡脚加设排水设施，可通过平孔方式进行排水，使水量尽可能减少，防止坡体遭受更大的损害，稳定性下降，加重滑坡现象；同时对坡体表面区域进行处理，利用排尿孔加强排水，也可以设置树枝状排水沟。
5滑坡治理效果的数值模拟
利用离散元程序UDEC数字模拟滑坡情况，根据滑坡地段地质条件，通过上述方式对治理成效进行评估。通用离散元程序（UDEC）更适合处理不连续介质。模拟试验中会有变形体或刚体块体出现位移和转动，它们将会沿不连续面层活动，位移程度较大。通过非线性或线性的“力—位移”关系对不连续面层中出现的切向和法向的相对运动予以控制。以“拉格朗日”算法为基础，通过UDEC程序进行模拟，评估块体系统位移情况以及变形状况。
5.1计算模型设
建立计算模型需要综合考虑，可以从以下几方面入手：
（1）以原始山体坡面为依据建议初始应力场；
（2）滑面位置需要以现实勘测结果为依据，结合实际钻孔资料；
（3）在山体稳定情况下开挖；
（4）模型建立时要将泥质粉砂岩看作内有1个滑面的均质体；
在实地情况基本上，结合上面几方面建立离散元模型，如图3和图4所示。模拟重点在于边坡开挖后坡体破坏模式情况，并且研究其位移状况。模型高60.6米（包括路面标高下10米），长160.0米，根据自然情况进行简化处理，划分2235个单元。将试验情况与反分析结果结合起来，获得滑面强度参数：c=16KPa， =160。
图4：差异网格的划分
5.2开挖模拟结果分析
该边坡按照1/1的开挖坡度予以设计，在模拟实验中对坡体进行开发，和预期相同发生滑坡事件，坡体沿着预定没面进行滑动，这个滑面是根据实地勘测结果确定，同时结合钻孔资料获得，结果如图6所示，坡体发生变形，由矢量位移见前端距离3.75米，是位移最明显部分。沿基岩面层滑体向下移动，坡顶处前后移位80.0厘米，可见拉伸裂缝，与实地滑坡勘察所获得数据相比，模拟试验中量值和位置都比较符合。由此确定该模拟试验已经成功，试验结果比较理想，与实际勘测情况相符合，可以对此进行参考。
5.3支护模拟结果比较分
本项目中对滑坡地段给予及时加固，所用方法为设置锚拉桩支护，同时清理边坡，减少坡度有助于防止滑坡现象再次发生。模型建立以实际为基础进行，同时划分结构单元，通过公式计算坡体移位状况，结果显示最大位移2两厘米，这一结果显示坡体发生移动位置较少，基本处于稳定状态。通过模拟试验确定对坡体加固效果，在此工程中布置预应力锚索抗滑桩可以有效防止滑坡现象出现，公路安全得以保障。如图5、图6
图6：支护后的坡体位移
在加固设计中曾提出两种方案，即预应力锚索抗滑桩和悬臂桩，通过对二者进行比较，结合反复试算结果，最终确定应用前者，并设置矩形预应力锚索抗滑桩体，规格为中心间距6米，锚固深度7.0米，截面2米×3米。
施工时对比悬臂桩和锚拉桩最大剪力值和最大正弯矩值，确定前者为17450KN.m，后者为34750KN.m，对该两项进行进行比较，锚拉桩明显较低，分别低于17%和24%，由此获得结论，预应力锚索桩是最佳选择，一方面可以减少桩体锚固深度，另一方面也会减少桩身截面面积，并且大幅度减少桩身内力。预应力锚索抗滑桩优势明显，首先减少地下作业量，使成本得以下降，在减少材料耗损同时保证施工效果，将这种支护方法用于本滑坡加固方面完全可行。
结论
综上所述，结论如下：
（1）高路堑边坡处理方法确定需要以实际情况为基础，这样才能制定合理方案，开挖后如不进行及时支护处理将会使滑坡现象进一步加重；水分渗入与冲击是导致滑坡一个重要原因，施工中要注重设置排水设施，使其与挖掘同步，尽量减少降水造成的影响，避免雨季开工；
（2）大型滑坡往往滑面较深，加固处理至关重要，预应力锚索抗滑桩是一项较好选择。这种处理方式优势明显，地下作业量较少，节约材料，使成本大幅度降低，同时减少桩体内力；
（3）开工之前需要对坡体稳定性进行评估，确定边坡稳定状况，评价地质模式，参考加固方案，结合各方面资料最终确定；
参考文献：
[1]詹良通，李鹤，陈云敏，D.G.Fredlund.东南沿海残积土地区降雨诱发型滑坡预报雨强-历时曲线的影响因素分析[J].岩土力学.2012（03）；
[2]刘超，娜仁高娃，李帅.鹤大高速公路江源段路基滑坡治理措施研究[J].山东交通科技.2016（03）；
论文作者:程冲
论文发表刊物:《基层建设》2017年第28期
论文发表时间:2017/12/31
标签：滑坡论文; 加蓬论文; 预应力论文; 稳定性论文; 位移论文; 锚固论文; 砂岩论文; 《基层建设》2017年第28期论文;