曾擒龍 林慶偉 劉志斌

0 引言

贛閩交界的紅層地區(qū)修建的高速公路常遭遇泥巖邊坡，尤其是高陡泥巖邊坡，其穩(wěn)定性問題十分嚴(yán)重。贛(州)龍(巖)高速公路瑞金長汀交界段位于山區(qū)高陡的軟巖邊坡地段，主要出露地層是侏羅系和白堊系的泥巖和泥質(zhì)粉砂巖，不僅地質(zhì)條件復(fù)雜，而且降雨量大、暴雨頻繁。由于邊坡開挖導(dǎo)致地層初始地應(yīng)力發(fā)生變化，在邊坡臺階部位出現(xiàn)拉應(yīng)力集中而開裂，受大氣降雨的影響，從而發(fā)生變形失穩(wěn)、破壞。

如何治理這種高陡的軟巖邊坡，成了相關(guān)工程技術(shù)人員所關(guān)心的問題。

本文以贛龍高速公路瑞金長汀交界段K 130+460～K130+ 760右側(cè)泥巖高邊坡為例，分析高陡邊坡的變形破壞機(jī)理，揭示控制邊坡變形破壞的主要因素，提出綜合治理方案。

1 地質(zhì)概況

1)地形地貌。滑坡所在區(qū)域?qū)仝M閩交界的紅層丘陵區(qū)，谷坡較陡，25°～65°，沖溝發(fā)育，切割強(qiáng)烈，溝谷多呈“V”形，地表殘坡積層覆蓋厚度1.0m～2.5m，植被較發(fā)育，贛龍高速公路在此處切過山嘴，開挖設(shè)計(jì)邊坡坡高 54m、坡度 42.5°。

2)地層巖性。本段出露地層為侏羅系紫紅色泥巖、泥質(zhì)粉砂巖互層，產(chǎn)狀NE62°∠3°。在剖面中上部有一厚度 6m～10m的完整砂巖，強(qiáng)度15MPa～27MPa;在砂巖之下為薄層狀黃綠色頁巖5m～10 m厚(見圖1);其下有層紫紅色泥巖，厚度10m～15m，其間夾有3 cm～5 cm灰綠色泥巖條帶，構(gòu)成潛在水平滑動(dòng)邊界。

3)地質(zhì)構(gòu)造。主要節(jié)理產(chǎn)狀 300°～330°∠71.5°～85°，200°～270°∠65°～88°，本段區(qū)域褶皺、斷裂不發(fā)育，地塊隆起是其主要表現(xiàn)特征，地震活動(dòng)較少，總體上表現(xiàn)出地塊較強(qiáng)的穩(wěn)定性和完整性，未發(fā)現(xiàn)斷裂構(gòu)造帶。

4)本地區(qū)地下水主要為土層孔隙水和基巖裂隙水兩種，巖土層富水性差，分布不穩(wěn)定，僅有大氣降水補(bǔ)給，故地下水水量較貧乏，但雨季在坡腳附近有地下水出露。

2 邊坡變形破壞特征初步分析

2.1 邊坡特征

邊坡開挖前無變形破壞跡象，2008年 9月邊坡發(fā)生破壞，沿坡體中上部臺階出現(xiàn)開裂，滑坡體下坐 1m～3m，滑坡體后沿陡壁高達(dá)1m～3m，裂縫寬度0.1m～0.5m，滑坡長度約160m，寬度約47m，厚度7m～9m，總體積約 2萬m3，滑坡殘積體中水平巖層相對位置保持較為完好，層間錯(cuò)動(dòng) 4mm～12 mm，滑坡前緣的滑面直接導(dǎo)致路床中部隆起。

場地因地質(zhì)勘探的施工占道，為了便于設(shè)備進(jìn)出場而開挖的臨時(shí)道路，導(dǎo)致了滑坡松動(dòng)體部分發(fā)生多次滑動(dòng)，并形成了滑坡后壁高 3m～5m的情況出現(xiàn)。

2.2 邊坡變形破壞因素分析

初步分析認(rèn)為導(dǎo)致泥巖邊坡變形的破壞在于:坡體前緣近水平的薄層狀灰綠色泥巖條帶和近垂直裂隙構(gòu)成了泥巖邊坡的不利組合邊界，泥巖和裂隙的強(qiáng)度低是變形失穩(wěn)的潛在內(nèi)因;坡體開挖使原有的初始地應(yīng)力重新調(diào)整，造成邊坡中上部臺階出現(xiàn)拉應(yīng)力集中而使垂直裂隙有拉裂貫通趨勢;持續(xù)降雨導(dǎo)致層面和垂直裂隙的強(qiáng)度惡化。在上述因素的作用下使坡體后緣垂直裂隙張開，下部沿灰綠色泥巖薄層發(fā)生蠕滑，從而發(fā)生變形破壞。

3 滑坡綜合治理措施

高速公路滑坡治理采用的處置措施如下:

1)格構(gòu)錨桿。

由于巖層強(qiáng)度低，開挖卸載后一定厚度內(nèi)巖層由于快速風(fēng)化，在一定的應(yīng)力條件下可能產(chǎn)生破壞。設(shè)置2.2m×2.5m間距灌漿錨桿，錨桿長度以穿過勘探查明的裂縫集中帶為準(zhǔn)，鋼筋直徑32mm，在錨桿上掛鐵絲網(wǎng)，噴射10 cm厚的混凝土，以保護(hù)坡面，防止風(fēng)化(見圖2)。

2)清方卸載。

由于滑坡后壁及上部穩(wěn)定巖體已經(jīng)形成 20多米的高陡邊坡，為了避免應(yīng)力過于集中，將邊坡坡度適當(dāng)削緩，并設(shè)置臺階。

3)設(shè)置抗滑樁。

對于滑坡堆積體，考慮到其對于坡腳有一定的反壓作用，對坡腳應(yīng)力集中有明顯改善，所以對于堆積體采取只清除一部分。因其現(xiàn)狀為臨界穩(wěn)定，所以按照反算成果計(jì)算滑坡體推力，并于平臺外側(cè)設(shè)置抗滑樁，這樣就大大地改善了坡腳應(yīng)力狀況。

4)設(shè)置抗滑擋墻。

滑坡堆積體前緣設(shè)置抗滑擋墻，抗滑擋墻形式采用重力式擋墻，墻高 5m，在墻背設(shè)置好縱向盲溝，做好墻后的地下水排泄工作，并在坡面設(shè)置片石護(hù)坡。

5)排水設(shè)施。

在整段邊坡坡口線以外 5m設(shè)置截水溝，以防止坡體外雨水沖刷坡面;并于坡體中部平臺處設(shè)置防滲排水溝，以防止雨水進(jìn)入滑面，降低滑坡體的穩(wěn)定性。整個(gè)邊坡坡面均做到水不滯留，臺階處均設(shè)置 5%外傾的斜坡，以達(dá)到整個(gè)坡面排水流暢。

4 結(jié)語

通過對該高邊坡整治工程的工程實(shí)踐，筆者對高邊坡滑坡整治工程有以下幾點(diǎn)體會(huì):

1)對于高邊坡滑坡整治要詳細(xì)調(diào)查了解工程地質(zhì)情況，正確分析其變形破壞的原因，針對主要因素進(jìn)行綜合整治，才能達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)、有效的目的。

2)針對坡體不同部位，根據(jù)具體情況，采用不同的支擋加固措施。如對后壁高邊坡有裂隙集中帶的，采用錨桿方案;針對滑坡體較為松散，則采用抗滑樁和擋土墻相結(jié)合的方案進(jìn)行治理，使得整個(gè)整治措施經(jīng)濟(jì)合理。

3)應(yīng)認(rèn)真研究邊坡防護(hù)及綜合治理方案，積極采用新技術(shù)、新材料、新工藝，提高治理水平，加大環(huán)境保護(hù)力度，以減少公路的隱患。

本工程已經(jīng)施工完成，運(yùn)行良好，其長期運(yùn)行穩(wěn)定性還有待進(jìn)一步驗(yàn)證。

[1] 孫廣忠.地質(zhì)工程文選[M].北京:兵器工業(yè)出版社，1997.

[2] 張 斌，馬征軍，向 科.高速公路泥巖高邊坡破壞特點(diǎn)與治理[J].路基工程，2003(3):4-11.

[3] 孫廣忠.巖體結(jié)構(gòu)力學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社，1988.

[4] 羅國煜，王培清，陳華生，等.巖坡優(yōu)勢面分析理論與方法[M].北京:地質(zhì)出版社，1992.