广东江肇高速公路管理中心 广东 510000
摘要：在公路建设中，路基挖填在所难免，由此形成了大量的路堑路堤边坡。这些新形成的边坡会因为各种原因出现滑塌，出现边坡滑塌首先必须对滑坡体现场进行详细的勘察，确定滑坡形成的主要原因，采取合理有效的防治方案，综合治理，来保证对滑坡治理目的的实现。本文结合江肇高速公路K57+630～+770段左侧路堤边坡滑坡，对路堤边坡滑塌原因进行分析，并提出处治措施。
关键词：公路建设；滑坡成因；处治措施
一、工程概况
江肇高速公路K57+630～+770段左侧路堤边坡（运营里程为K267+796～+656）原设计为三级，为半填半挖地带，最大填方高度约19m。一级坡坡率1:1.5，二、三级坡坡率1:1.75；一级坡高8m，二级坡高6m，三级坡高5m；一、二级坡坡面采用植草防护，三级坡坡脚采用浆砌片石护脚。
受2012年6月中旬连续强降雨的影响，该左侧路堤出现滑坡，最后一道后缘位于中央分隔带附近，滑坡前缘剪出口位于坡脚鱼塘内，滑坡体沿线路方向长约140m，高约19m，滑体厚约13m。
二、工程地质条件
（一）地形地貌
该路堤边坡（见图1）地貌属丘陵区，坡面植被较发育，地形起伏较大。原自然边坡坡度在15～26°之间，线路走向316°，路堤边坡坡向226°。线路左侧坡脚为鱼塘，常年积水。
图1 K57+630～+770左侧路堤滑坡全貌（2012.06.26）
线路右侧为路堑，共设两级，坡率1:0.75～1:1.0，分级坡高8.0m，最大坡高16m，一级坡采用浆砌片石护面墙+菱形骨架植草，二级坡采用菱形骨架植草，目前该路堑也出现滑动。
根据补勘、原勘探资料和地质调查结果，该路堤边坡主要由以下地层组成：
1、填筑土（Qme）
褐红、褐黄色，稍干，主要由粉砂质泥岩风化土（石）经人工回填而成，表层含少量碎石、砾石，中～深层含有大量碎石。褐黄、灰黄、杂色，湿～稍湿，呈硬～可塑状，主要由泥质砂岩、灰岩残积和亚粘土和少量坡积亚粘土填筑而成，遇水易软化流失。分布于路基，层厚4.0～9.5m。
2、坡残积粉质粘土（Qdl+el）
褐红、褐黄色，土质不均匀，含较多碎石，稍湿呈硬塑状，粘性较强，主要由粉、粘粒及石英砂粒组成，遇水易软化。层厚5.7～17.0m。
3、震旦系泥质砂岩、泥灰岩（Z）
①全～强风化泥质砂岩、泥灰岩
呈黄褐、灰色，岩体破碎，夹中风化岩块（见图2）。全风化泥质砂岩呈黄褐色，原岩结构完全破坏，岩芯用手可掰断，属极软岩，风化物为亚粘土；强风化泥质砂岩呈褐黄色，原岩结构部分破坏，节理裂隙发育。全风化泥灰岩为灰色，呈粘土状，湿，软～硬塑，强度极低（见图3）。层厚9.2～19.0m。
图2 强风化泥质砂岩、泥灰岩 图3 全风化泥灰岩
②中风化泥质砂岩、泥灰岩
灰色，中粗粒结构，块状构造，岩芯破碎，局部呈短柱状，偶见少量岩屑，岩质较硬。揭露厚度2.2～5.3m。
③微风化灰岩
深灰色，中粗粒结构，块状构造，岩芯完整，呈短柱状。见方解石脉填充，岩质坚硬。揭露厚度3.0～4.7m。
（二）滑坡成因分析
根据补勘资料、野外地质调查和室内分析，该路堤滑动主要有以下四个方面：
1、该高路堤为陡坡路堤
该路堤填筑于15～26°的自然斜坡上，填筑体最大高度约19m。
2、坡体内存在顺坡向软弱夹层（泥灰岩风化物）
自然斜坡的岩土体主要为坡残积粉质粘土和全～强风化泥质砂岩夹泥灰岩，其岩层产状为190°∠21°，泥灰岩为灰白色（见图4），全风化物呈粘土状，软～硬塑，受水后其强度较低。
图4 全风化泥灰岩（灰白色）
3、地下水和承压水的作用
由于在陡坡上填筑路基，堵塞了原有地下水的排泄通道，使基础中裂隙水遇到填土层阻碍并向上承压，水位不断升高。据2012年8月21日现场实测，坡脚地下水埋深0.3m，二级平台埋深1.25m，一级平台埋深5.0m，路肩埋深6.7m，总体上地下水埋深较浅，K57+660（K267+766）断面的地下水埋深：路肩处8.0m，一级平台处5.6m。
4、坡脚常年泡水
坡脚鱼塘内常年积水，浸泡基底，使其强度不断降低，软化坡脚岩土体。勘探资料表明坡脚处软弱层的深度为4.0m左右。
5、边坡稳定性分析
由于该路堤坡脚为鱼塘，常年积水，坡脚岩土体在泡水后其强度逐渐降低，当降低到一定程度后，在地下水动水压力的作用下，形成沿填挖交界面的一级（浅层）滑动，该滑动体后缘位于一级坡中部，前缘位于护脚墙底部，该级滑坡目前处于极不稳定状态。
当一级（浅层）滑动形成后，由于前部失去支撑抗力减小，逐渐形成二、三级（深层）滑动，其破坏模式为沿顺坡向软弱结构面（泥灰岩风化物）的直线性滑动，该滑动体后缘裂缝分别位于硬路肩与路缘石结合部位和中央分隔带，该级滑坡目前处于不稳定状态。
该路堤滑坡严重威胁着高速公路的安全运营，若不加治理，可能会造成该段路线塌方断道，不但造成巨大经济损失，还可能造成人员伤亡。经会议决定对该段线路进行应急抢险，在路基土路肩和硬路肩采用多排竖向钢花管注浆加固，防止滑坡向山侧牵引。在应急抢险过程中，经受了7～8月期间“韦森特”、“苏拉”、“启德”等多次台风的考验，但是在主车道上仍然出现了一条长18m的牵引裂缝，如果没有抢险工程的作用，势必会造成更大范围的滑动，后果不堪设想。
三、处治工程措施
（一）处治范围
根据滑坡变形的严重程度和影响范围，分为Ⅲ个加固区：Ⅰ区，为严重病害区，里程为K57+691～+751，长60.0m；Ⅱ区，为重度变形裂缝区，里程为K57+620～+691，长71.0m；Ⅲ区，为轻度变形裂缝区，里程为K57+751～+770，长19.0m。
（二）滑坡推力计算
岩土计算参数主要根据相关试验数据和以往边坡病害处治经验，根据工程的重要性，建议设计安全系数取K=1.3，滑坡推力计算结果见表1。
（三）加固防护措施
1、K57+691～+751（Ⅰ区），加固范围60.0m
1）坡形坡率
对该段路堤进行刷方，一级坡高调整为10.0m，坡率按1:1.15整顺，一级平台宽2.0m。两侧变坡段各设5.0m长过渡段。一级以下边坡夯填裂缝，整顺边坡。
2）加固工程措施
①路肩设竖向钢花管注浆（应急工程），钢花管横向和竖向之间采用钢筋焊接连结，硬路肩段铺砌混凝土路面，土路肩段浇筑混凝土，上部覆土并植草绿化。对施工期间破坏的防撞栏和路缘石进行恢复。
②一、二级坡设预应力锚索框架+斜向钢锚管框架加固，框架内覆土植草。
③一、二级平台设竖向钢花管注浆，钢花管横向和竖向之间采用钢筋焊接连结，然后浇筑混凝土平台，平台上部覆土并植草绿化。
3）排水措施
①在一级平台和二级平台以下2.0m各设仰斜排水孔。
②在二级坡锚索框架梁竖肋下部设一道截水沟，二级平台设一道截水沟，一、二级平台水沟间设两道吊沟相接。
2、K57+620～+691（Ⅱ区），加固范围71.0m
1）坡形坡率
维持原坡形坡率不变。
2）加固工程措施
①路肩设竖向钢花管注浆（应急工程），钢花管横向和竖向之间采用钢筋焊接连结，硬路肩段铺砌混凝土路面，土路肩段浇筑混凝土，上部覆土并植草绿化。对施工期间破坏的防撞栏和路缘石进行恢复。
②一、二级坡各设预应力锚索框架加固，框架内覆土植草。
③一级平台设竖向钢花管注浆，钢花管横向和竖向之间采用钢筋焊接连结，然后浇筑混凝土平台，平台上部覆土并植草绿化。
3）排水措施
在一级平台和二级平台以下2.0m各设仰斜排水孔。
3、K57+751～+770（Ⅲ区），加固范围19.0m
1）坡形坡率
维持原坡形坡率不变。
2）加固工程措施
①路肩设竖向钢花管注浆（应急工程），钢花管横向和竖向之间采用钢筋焊接连结，硬路肩段铺砌混凝土路面。
②K57+751.5～+760.5段一级坡设锚索框架加固，框架内覆土植草。
3）排水措施
一级平台以下3.5m设仰斜排水孔。
四、治理效果
（一）经过裂缝封闭、路肩硬化及坡面绿化条件下，地表水往坡体内渗流减少许多，同时路面、坡面的水流入截水沟内集体排出，很好地解决了降雨对边坡的冲刷，同时也提升了边坡环境。
（二）原坡体及填方路基内的水，通过坡脚仰斜排水孔，得到经常性的疏排，减少了坡体内的水对路基稳定的影响。
（三）坡体经钢花管注浆、预应力锚索格梁综合加固治理后，通过2014、2015及2016年度对该处的边坡监测，说明我们的滑坡原因分析及处治措施是正确的，边坡处于稳定状态。
五、结束语
边坡滑坡是最常见的公路病害之一，它往往受到地质、地形的影响。而导致滑坡的原因除了地质勘查、设计等不足之外，往往与施工方法、施工质量及施工工期息息相关。我们在做好勘察设计的同时，还应严把施工质量关，合理安排施工进度。如果出现公路病害，通过病因分析并加以合理处治，保障道路运营安全。
论文作者:贺少艾
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年2月上
论文发表时间:2017/6/7
标签：路堤论文; 泥灰岩论文; 滑坡论文; 钢花论文; 路肩论文; 砂岩论文; 平台论文; 《建筑学研究前沿》2017年2月上论文;