广东省南粤交通龙怀高速公路管理中心龙连管理处 广东广州 510030
摘要：广乐高速公路分布较多的顺层路堑边坡。本文以K199+417～K199+532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顺层路堑边坡的病害特点及病害机理进行了分析，并提出与之适宜的整治措施，为顺层路堑边坡病害治理提供了可借鉴的工程经验。
关键词：顺层；路堑边坡；破坏机理；整治对策
1引言
在边坡的稳定性问题中，顺层路堑边坡因勘探资料缺乏、设计欠合理、人为诱发（包括开挖施工、爆破）或降雨等因素影响极易发生顺层滑坡。顺层边坡的破坏模式[1] [2]一般分为3种：①顺层滑移破坏（如图1）：前缘坡脚临空时沿顺坡向层面或软弱夹层发生滑动，这种破坏该模式最常见，相关的研究也较系统全面。②溃屈破坏（如图2）：当前缘坡脚受阻时，岩层沿顺坡向软弱夹层或结构面发生剪切破坏，这种破坏模式发生的概率相对较小，相关的文献也很少；③弯折－崩塌破坏：当岩层直立或近乎直立时，容易发生此类破坏，该类破坏模式也较少。
本文以广乐高速K199+417～K199+532左侧顺层边坡为例，结合国内类似边坡工程的研究资料[3][4]][5]，通过地质调绘、病害调查和理论分析等方面入手，对顺层滑坡的病害特点及病害机理进行了分析，并提出与之适宜的整治措施，为顺层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
路堑区（见图3）位于英德市连江口镇埌背村东北侧，属低山丘陵区。路线从山体中部穿过，斜坡坡度25～35°，路线走向244°，坡向334°。
2.2地层岩性
据区域地质资料和本次勘探成果表明，该深挖方路段地层主要为：第四系全新统种植土（Q4ml）与前震旦系石英片岩（AnZ）。
①第四系全新统种植土（Q4ml）
主要由黏性土组成，含有大量的植物根系，本次勘察揭露厚度为0.8m。
②前震旦系石英片岩（AnZ）
岩性主为石英片岩，灰黄色，变晶结构，片状构造，岩性呈块状、柱状，风化厚度不均匀，局部风化厚度较大。
2.4水文地质条件
调查期间坡面未见地下水出露。
3边坡原设计情况
共设五级坡，一～四级坡高8.0m，五级坡高4.4m，分级平台宽2.0m。一、二级坡坡率1:1.0，三～五级坡坡率1:1.25。一、二级坡采用锚索框架或人字型骨架植草，一级坡三排锚索长度分别为17.0m、19.0m、21.0m，二级坡三排锚索长度分别为21.0m；三～五级坡采用人字形骨架植草。
4边坡病害调查
4.1边坡病害调查
2014年3月14日调查时，该路堑已开挖至一级坡中下部（离路基约3m高），因近期连续强降雨影响，该路堑出现顺层滑坡。
滑动后缘位于原设计的堑顶截水沟靠山侧约6～12m，后缘下错约3m（见图6）。前缘剪出口位于一级坡中下部，产状为340°∠31°（见图7）。
初步分析，滑面平均深度约9.0m。滑动方量约3.2万m3，属小型浅～中层滑坡。
4.2破坏机理分析
1）滑坡发生的地质基础
①层面缓倾呈顺坡向
据现场地质调查，层面产状为340°∠25～31°（坡向334°），倾角缓且呈顺坡向，对边坡的稳定不利，成为主滑面的控制性结构面。
②结构面泥质充填
层面充填泥质（软弱面），遇水易软化，在地下水长期作用下，接触面软化后其强度降低，边坡抗滑力减小。
2）滑坡发生的人为诱发因素
1）边坡开挖破坏了坡体原始自然平衡状态，因大开挖而坡面未采取任何加固措施，是造成边坡病害的重要诱发因素。
2）边坡开挖导致坡体松弛，雨水易于下渗并补给地下水并软化层间软弱面，加剧了顺层滑坡的病害发生。
综上，该路堑的滑动破坏模式为沿顺坡向层间软弱夹层的前缘剪出式顺层滑移破坏。
据现场调查，滑坡的前缘剪出口、后缘裂缝已完全形成，滑面已完全贯通，边坡现处于极不稳定状态，据此状态进行了指标反算。
根据指标反算结果，选择K199+445断面进行滑坡推力计算，结果见表1。
图8 最终K199+470断面加固设计图
2）方案设置
①坡形坡率
一级坡坡率1:1.0，二～五级坡坡率1:1.5，分级坡高8.0m，除二级平台宽10.0m外，其余平台宽度均为2.0m。
②加固防护措施
在一级坡K199+437～+497段（60m范围）采用3排锚杆框架加固，锚杆设计长度自下而上分别为8.0m、10.0m、12.0m，框架竖肋沿线路方向间距为3.0m，锚杆抗拔力不小于120kN。
二～五级坡面采用人字形骨架植草。
4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K199+417～K199+532顺层路堑滑坡灾害的地貌特征、滑动变形特征及破坏机理进行了分析，并总结了其整治，提出以下结论：
（1）顺层路堑边坡是病害的多发路段，其中前缘剪出式顺层滑动破坏，则是此类路堑边坡最常见的病害类型。
（2）层面为顺坡向缓倾，且层间夹软弱夹层，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）边坡开挖后未及时进行锚固或支挡，是造成边坡病害的重要诱发因素。
（4）当堑顶为反坡或缓坡时，设计可考虑采用刷方减载的措施（放缓坡率+宽大平台）。
（5）顺层路堑边坡在公路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，查清层面与坡向的关系，以及层间是否存在软弱夹层，及时进行动态设计。
2）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:
[1] 张玉芳,王春生, 张从明. 边坡病害及治理工程效果评价[M].北京：科学出版社.2009.07
[2] 徐邦栋. 滑坡分析与防治[M]. 北京：中国铁道出版社. 2001:38.
[3] JTG D30-2004,公路路基设计规范[S].
[4]徐卫亚等.滑石板顺层岩质高边坡稳定性及加固措施研究[J].岩石力学与工程学报.2008(7),1424-227.
[5]杨明亮等.高速公路路堑边坡顺层滑坡分析与治理[J]. 岩石力学与工程学报.2005(12),4384-4387.
论文作者:杨立华
论文发表刊物:《防护工程》2017年第22期
论文发表时间:2018/1/2
标签：病害论文; 滑坡论文; 发生论文; 地质论文; 前缘论文; 机理论文; 软弱论文; 《防护工程》2017年第22期论文;