摘要：本文以乐广高速南连接线LK0+700～+780左侧路堑边坡为例，通过地质调绘、病害调查和理论分析等方法对该路堑边坡的病害特点、破坏机理进行了分析，根据稳定性计算结果并提出与之适宜的处治措施，为该类型路堑边坡病害治理提供了可借鉴的工程经验。
关键词：路堑边坡；破坏机理；基岩顶面滑动；处治对策
1引言
部分路堑边坡因勘探资料不足、破坏机理分析欠合理、设计加固措施欠适宜、人为诱发（含开挖施工、爆破）或降雨等因素影响极易发生滑坡。
本文以乐广高速南连接线LK0+700～+780左侧路堑边坡为例，结合国内类似边坡工程的研究资料，通过工程地质调绘、病害调查和理论分析等方面入手，对该边坡的病害特点及病害机理进行了分析，根据稳定性计算结果并提出与之适宜的处治措施，为该类型路堑边坡病害治理提供了可借鉴的工程经验。
2边坡工程地质条件
2.1地形地貌
该路堑边坡（图1）位于曲江区马坝镇大文山村南连接线起点处，S253省道边，边坡从山体的中下部通过，山体自然坡度20～30°，路基左侧山坡后缘地形较陡。线路走向234°，坡向324°。
图2 中风化岩顶面有从小里程往大里程逐渐抬升的趋势
2.3地质构造
根据地勘资料，本路段未发现大的断裂构造。
2.4水文地质条件
路堑内无地表水体。地下水主要为松散层孔隙水，局部有少量的基岩裂隙水，由于残坡积土或风化层碎石土结构松散，孔隙连通较好，故透水性好，为地下水的良好通道。下伏中风化灰岩为相对隔水层，因此，地下水入渗后往往聚集在碎石土底部，造成碎石土底部及基岩面易被地下水浸泡，因而覆盖层与基岩顶面附近岩土体抗剪强度较低，而易于形成滑动带（面）。主要受大气降水补给。
3边坡原设计情况
①第一级坡：坡高10m，一级平台宽2m，坡率1:0.75，采用C25砼护面墙。②第二级坡：坡高10m，二级平台宽2m，坡率1:1.00，采用Φ32锚杆（7～11m）框架植草。③第三级坡：坡高10m，三级平台宽2m，坡率1:1.25，采用6φ15.2锚索（18～22m）框架植草。④第四级坡：坡高10m，四级平台宽2m，坡率1:1.25，采用Φ32锚杆（9～14m）框架植草。⑤第五级坡：坡高7m，坡率1:1.5，采用浆砌片石网格植草。
4边坡病害调查
4.1边坡病害调查
2015年5月12日调查时，该路堑第四、五级坡LK0+700～+780段出现滑动变形，后缘裂缝位于五级坡顶，缝宽5mm，长约10m（图3）；第四级坡锚杆框架梁出现断裂，框架竖肋与三级平台水沟交界处外错鼓胀开裂（图4），水沟已开裂变形。
图4 竖肋与三级平台水沟鼓胀
初步分析，滑面平均深度约8.0m。滑动方量约4.2万m3，属小型浅～中层滑坡。
4.2破坏机理分析
该段地层主要为碎石土、全强风化砂岩夹泥岩，下伏中风化灰岩，灰岩揭露于第一、二级坡。目前滑坡后缘裂缝位于五级坡顶，浅层滑动剪出口位于三级平台附近，深层滑动剪出口位于二级坡中部。地表位移监测显示K0+720（运营桩号）四级平台处测点出现最大临空向水平位及沉降位移分别为32.3mm和14.4mm，变形量大，K0+720断面四级平台在孔口以下6m出现断裂，三级平台在0～5m有明显变形。因该段灰岩出露位置高，变形位置也相对较高。
浅层滑动的破坏模式为土质坡的圆弧形滑动；深层滑动的破坏模式为沿中风化灰岩顶面的滑动，其破坏机理如下：
①全、强风化砂岩夹泥岩岩体极为破碎，属透水层，中风化灰岩结构致密，属隔水层；
②坡体内存在顺坡向缓倾结构面（18°），即全、强风化岩与中风化灰岩交界面；
③地表水下渗补给地下水，地下水受阻于中风化灰岩（隔水层）顶面，灰岩顶面附近的全强风化岩受水后易软化崩解，其岩土力学强度逐渐降低。
强暴雨期间，灰岩顶面的碎石土、全强风化岩饱水后土压力增大，当滑坡推力大于抗滑力时，极易导致边坡发生沿中风化灰岩顶面的滑动破坏。
目前浅层滑体处于极不稳定状态，深层滑体处于欠稳定状态。滑坡推力计算结果见表1。
表1 滑坡推力计算表
5整治措施
1）方案选择
针对本段滑坡，因该高速公路已建成通车，且且堑顶为陡坡，无刷方减载条件，建议维持原坡形坡率。因此，变更设计主要采用第四、五级坡增设锚索进行补强的措施（见图5）。
2）方案设置
①坡形坡率
维持原坡形坡率。
②加固防护措施
a.第四级坡LK0+700～+760段设3排锚索地梁，地梁位于框架横梁中间（凿除地梁与横梁交界处混凝土），锚索设计长度自下而上为28m、30m、32m，沿线路间距3.0m，垂直间距3.0m。
b.第四级坡LK0+760～+780段设2排预应力锚索框架，锚索设计长度自下而上为28m、30m，沿线路间距3.0m，垂直间距3.0m。
c.第五级坡LK0+700～+750段设1～2排预应力锚索框架，锚索设计长度自下而上为36m、38m，沿线路间距3.0m，垂直间距3.0m。
③其他
a.锚索地梁截面尺寸0.5m（厚）×0.7m（宽）；锚索框架梁截面尺寸0.5m（厚）×0.5m（宽）。
b.锚索采用5φ15.24普通钢绞线，孔径Φ150mm，锚固段12m，锚索设计荷载550KN。
c.第二～四级平台采用0.12m厚C20钢筋混凝土封闭，Φ6钢筋网规格为20cm×20cm。
d.第二～四级平台水沟采用20cm厚C20混凝土浇筑。
e.修复已破损的堑顶截水沟，采用C20混凝土。
图5最终LK0+720断面加固设计图
6结语
本文从地质调绘、边坡变形迹象调查、工程及水文地质条件分析等方面入手，对LK0+700～+780左侧路堑边坡灾害的地貌特征、滑动变形特征及破坏机理进行了分析，提出以下结论：
（1）上部为全强风化砂岩、泥岩（软质岩），下部为中风化灰岩（硬质岩）的边坡极易发生沿中风化灰岩顶面的滑动破坏。（2）中风化灰岩顶面为顺坡向缓倾，其接触面附近的软质岩受水后易形成软弱带，则是该类病害发生的地质基础；边坡开挖导致坡体松弛，雨季雨水大量集中补给地下水，是此类病害发生的诱因之一。（3）边坡破坏模式分析欠合理，设计加固措施欠适宜，是造成边坡病害的重要诱发因素。（4）上部软质岩下部硬质岩路堑边坡在设计施工中往往重视和投入不够或加固不及时，因此：
1）在边坡开挖1～2级后立即进行地质调绘，查清基岩接触面与坡向的关系，以及接触面附近是否存在渗水带，及时进行动态设计。2）设计时应充分论证沿硬质岩顶面滑动的可能性，确保边坡的长期稳定。3）在施工时严禁大开挖和爆破，应坚持“开挖一级、加固一级”的原则，并注意及时设置临时地表排水措施，阻止雨水通过坡面向下渗透，同时加强边坡监测。
参考文献
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论文作者:卢树奀
论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期
论文发表时间:2019/6/16
标签：病害论文; 四级论文; 滑坡论文; 机理论文; 基岩论文; 地下水论文; 框架论文; 《防护工程》2019年第5期论文;