摘要：探讨高速公路高边坡在极端条件下发生滑坡、坍塌等破坏性病害的原因及加固处治方案的制定。
关键词：高速公路 高边坡 加固
Analysis of Highway High Slope Instability Reinforcement Treatment Scheme
Tan Yong
Abstract Discussed the highway high slope in extreme conditions of landslide， collapse and other destructive disease cause and the reinforcement treatment consultation.
Keywords Highway High slope Strengthening
一、概述
京港澳高速公路湖北段于2001年建成通车，运营已达16年。该段地处冲积～湖积平原区，水系发达，属华中地区亚热带大陆季风气候，温暖湿润，雨量充沛，极端最低气温－18.1℃，极端最高气温41.3℃；地区多年平均降雨量1248.5mm，3～9月份为雨季，其雨量占全年的86％以上。冬天受寒潮冰冻影响严重，夏季暴雨水害等气象灾害频发。气候变化对高速公路设施保持良好的技术状态产生了极大的影响，特别是在春夏交替的梅雨季节，容易出现落石、边坡崩塌、滑坡等破坏性极强的病害或灾害。
京港澳高速公路K1048-1052（左行）路段为高边坡路段，位于大悟县境南部。其中K1050+200（左行）段高边坡最具代表，建成后经过多年雨雪浸蚀、风化，致使坡体在坡高10m～60m的范围内出现了大面积的开裂、挤压、拱翘、剥落和滑动的危险现象，部分裂缝开度已达几十毫米，防护层已处于露筋状态，部分拱翘的坡体土石块及喷护的砼土块已经完全松动，处于失稳的极限平衡状态。高边坡防护体系遭到严重破坏，防护功能丧失，极端气候加上地表水、地下水的侵蚀最终造成边坡失稳，发生灾害。
二、加固处治方案
（一）基本情况
1、坡体特征
该路段为全断面路堑，爆破开挖，长度大约300m，最大高度约60m，分为5级边坡，1至3级边坡每级高度约为10m，实测坡度为1：0.3左右，4级以上边坡依自然山体分级，高度为12～18m。
2、坡体开裂情況
横向裂缝多出现于每级平台外边缘，裂缝贯通长达2～10m，裂缝平均宽度达几十毫米；纵向裂缝分布较广，裂缝较宽较短；斜向裂缝分布十分广泛，呈龟纹状，其裂缝长度和宽度较短较细。在坡面拐角处的不同棱角部位，喷护砼拱翘开裂的现象较多，破坏程度较为严重，如进一步发展，将会发生坠落路面造成人员伤亡车辆损毁的危险。
3、水文地质情况
该山体边坡为强风化破碎片麻岩，愈到坡顶风化程愈高，手掰可致破碎。部分风化层覆盖厚度达7～10m，坡体附近沟谷及坡面，在雨后数天内仍有明水流出，估算流量为10～20L/S，坡面喷护开裂处均有杂草生长，山体内藏水丰富。
4、现有边坡防护结构
现有边坡防护结构采用的是素喷砼，锚喷砼和锚网喷砼三种支护类型。第1～2级边坡采用素喷砼，第3级边坡采用锚喷砼，第4～5级边坡采用锚网喷砼。底部加铺有六方块砼花砖和生物防护措施，坡面排水管已全部失效。
5、失稳原因及分析
（1）计算结果及稳定性评价
根据高边坡稳定性计算书，该段稳定性系数为：天然自重1.167，自重及暴雨情况下0.831；稳定性评价为：
①天然状态工况下，处于基本稳定的状态；
②天然状态+暴雨工况下，处于欠稳定的状态。
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（2）失稳原因
根据计算结果和实地勘察情况，经过分析，可以发现该段裂缝、滑动的主要原因是破坏层处于覆盖层，属于强风化岩石层，山顶边坡未开挖至新鲜岩基层面，喷砼层内堆积有松散破碎的岩石体；山体水量充沛，不能及时引导排出，加上冰雪强雨天气的浸蚀影响，最终造成防护体系丧失防护功能，发生崩塌、滑坡情况，并仍有进一步扩大、加深的趋势。
（二）加固治理方案
1、基本思路
①清除坡面上已有的滑坡堆积体、松散层、杂树等。
②处治措施保证坡面稳定，降低对高速公路通行的影响，不阻断交通。
③经济技术指标合适。
④严格控制施工工期。
⑤严格控制破坏原有防护结构和加固范围，使加固体系和原有体系能共同发挥作用，控制扰动范围，减小工程量。
2、处治方案
采用SNS主动防护网和微预应锚杆加固相结合的加固治理方案，在出现开裂，拱翘和滑动坡体表层用SNS高强防护网加固，在坡体内部用预应力锚杆加固，做到内外结合加固，彻底根治不留后患。修复、增加防排水设施，对坡体的受损部位和不利边坡稳定的部位修复；设置监测点，对山体地下水活动情况及坡体内部变形的安全监测。具体方案如下：
①锚杆设计
锚杆设计为2种类型，Ⅰ锚杆为φ20，长5m，间距3m×3m，整个坡面梅花形布置；Ⅱ锚杆为φ25，长9m～15m，间距3m，延加固范围周边和对角线布置，锚杆进入稳定岩层内不小于5米。
②SNS防护网设计
在每一加固区域内采用结构为1×7，直径为φ5.0的镀锌钢绞线现场编织成网孔尺寸为30cm×30cm菱形网，通过锚垫板与锚杆联结，铺盖于整个坡面，并在网四周和对角线位置用结构为1×7，直径为φ12的镀锌钢绞线作加强支撑绳，该支撑绳必须用锚垫板与Ⅱ型锚杆联结，其联结位置浇筑制作30cm×30cm×20cm的砼锚头。
③防排水系统设计
重点在1、2、3级边坡距坡脚1.0～1.5m的范围以折线形式布置一排PVC管排水孔，并在出水量多的坡面增设排水孔，排水孔间距定为5m，排水孔深4m。为解决目前许多边坡排水孔设置后失效的问题，拟将插入坡体内部的PVC管段制作为花管或半圆型集水槽。作为防水措施，另对整个坡面裂缝进行灌浆或喷砼封水处理，由于高边坡坡顶已无汇水面积可言，故山顶不设截水沟。
④裂缝处治
对于裂缝小于5cm缝隙，采用热沥青灌缝；对于大于5cm缝隙，采用砂浆封逢后灌注热沥青。对于面积不大，块度小于100cm的碎裂，直接去掉表面喷射混凝土，用细石混凝土恢复。面积较大时，重新喷射混凝土恢复，喷射混凝土厚度采用10cm，喷射混凝土标号为C20细石混凝土，水泥采用普通硅酸盐水泥，封面喷射砼每20m为一段，中间设置伸缩缝。
⑤生态袋防护
对于坡度适宜，松散情况较好，风化不严重的坡面采用生态袋+喷播植草的方案进行防护处治。采用聚丙烯高分子复合材料编织袋装满适合植物生长的土，沿清理后的稳定面层层交错垒叠，用连接配件将袋与袋之间和层与层之间固定，垒叠的外表面用格栅固定，做好压顶处治，外坡度与周围环境协调。将草籽与种植土混合，采用液压喷播方式在生态袋表面喷一层厚度约10cm的土层，加盖无纺布并洒水养护。
⑥安全监测点布设
在最大坡高横断而上，每级平台外侧分别布置1个外观点，共4个，并在同一横断面上第二和第四条平台中部各布置1条测斜管，测斜管深度在路面高程以下2m；另外同样在该横断而最上面的平台上埋设1条测压管，以观测山体内部地下水的活动情况。施工过程中，长期监测，施工结束后，每季度监测1次。
三、结语
高速公路高边坡病害的防治工作是高速公路日常养护工作中的重要一环，关系到高速公路通行安全和人民生命财产安全。高边坡失稳加固处治，必须以日常监测为基础，及时掌握现场第一手资料，根据各类数据进行有效分析，制定针对性强、合理有效、经济的加固处治方案，同时采用成熟、先进的施工技术，确保工程质量，保障安全，提高管养水平。
论文作者:谭勇
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/3/20
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