殷 平，唐廷柱

(1.云南省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司 昆明市 650041； 2.云南交投集團(tuán)投資有限公司 昆明市 650228)

云南省地處我國西南山區(qū)，地形陡峭，地質(zhì)條件復(fù)雜。山區(qū)建設(shè)的高速公路經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)大量高邊坡，若邊坡地質(zhì)情況較差，降雨集中，則往往會(huì)產(chǎn)生滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。以云南省昆明市武倘尋高速公路K49+733.72～K50+220左側(cè)邊坡為例，通過地質(zhì)勘探及有限元離散，對(duì)該滑坡的成因及穩(wěn)定性進(jìn)行了研究，提出了治理措施并對(duì)處治效果進(jìn)行了分析。

1 工程概況

云南武倘尋高速公路K49+733.72～K50+220段左幅原設(shè)計(jì)邊坡為四級(jí)高邊坡，最大坡高為41.7m，每級(jí)坡高均為10m，第一至三級(jí)邊坡坡比均為1∶1，采用錨桿框格梁防護(hù)；第四級(jí)坡比為1∶1.25，采用現(xiàn)澆混凝土拱形格防沖刷。該段邊坡于2018年初進(jìn)行施工開挖，開挖至第二級(jí)邊坡時(shí)，坡面出現(xiàn)近乎平行于主線的裂縫且伴有滲水，隨即K49+900～K50+020段左側(cè)邊坡發(fā)生坍塌。由于此時(shí)坡面防護(hù)尚未施工，為節(jié)約造價(jià)，對(duì)塌方體進(jìn)行刷方減載。刷方后第一級(jí)邊坡坡比為1∶1.25，第二～五級(jí)邊坡坡比均為1∶1.5，坡面采用錨索框格梁防護(hù)。2018年底開挖至第二級(jí)邊坡坡面時(shí)，再次出現(xiàn)滲水裂縫帶，已施工完成的第四級(jí)邊坡平臺(tái)出現(xiàn)寬約2cm裂縫，坡頂外側(cè)約20m處出現(xiàn)張拉裂縫。通過地表位移監(jiān)測(cè)顯示，邊坡向路基中線方向最大滑移了57mm，高程下降了8mm，且邊坡還在緩慢滑動(dòng)中，見圖1。為保證高速公路的正常施工及附近居民的生命及財(cái)產(chǎn)安全，必須進(jìn)行滑坡治理。

2 滑坡工程地質(zhì)

滑坡區(qū)地貌屬構(gòu)造剝蝕中山地貌。高程介于2080～2130m之間，相對(duì)高差約50m，地形起伏較大,山坡坡角在25°～43°之間。根據(jù)地質(zhì)調(diào)查及鉆探揭露結(jié)果，滑坡范圍內(nèi)主要分布地層為玄武巖及其風(fēng)化土。

滑坡工程地質(zhì)平面見圖2，典型地質(zhì)斷面見圖3，滑坡區(qū)各地層主要物理力學(xué)指標(biāo)見表1。

表1 滑坡區(qū)各土層的主要物理、力學(xué)指標(biāo)

3 滑坡體特征、成因及穩(wěn)定性分析

3.1 滑坡體特征

滑坡周界較清晰，平面上略呈圈椅狀，其前緣為武倘尋高速公路路基中心線右側(cè)，滑坡體縱向長(zhǎng)度約100m，橫向?qū)挾燃s300m，平均厚度約15m，最厚處20m?；麦w積約45×104m3，其中強(qiáng)變形區(qū)體積約24×104m3，屬于大型滑坡。坡體后緣及強(qiáng)變形區(qū)側(cè)翼可見多條裂縫，前緣路基中心線附近出現(xiàn)一條長(zhǎng)約25m的橫向剪切裂縫，裂隙面產(chǎn)狀75°∠22°，且從裂縫可見，上部坡體沿較光滑結(jié)構(gòu)面剪出，剪出口位于較平坦地基土上。坡體中部裂縫發(fā)育密集延伸較長(zhǎng)，下坐高度較大，裂縫較寬；后緣裂縫較少但延伸較長(zhǎng)，幾乎未下坐，僅出現(xiàn)土體張拉裂縫，隨著時(shí)間的推移，坡體中部裂縫不斷發(fā)育下坐加寬，形成新的“臨空面”，牽引后部坡體而形成滑坡，因此本滑坡為牽引式滑坡。

滑坡體為可塑-硬塑狀玄武巖殘積土及全風(fēng)化層，玄武巖全風(fēng)化層因結(jié)構(gòu)較松散、孔隙比較大，較易發(fā)生軟化，土體強(qiáng)度降低。全風(fēng)化玄武巖幾乎風(fēng)化成土狀，隨滑體滑動(dòng)的擾動(dòng)風(fēng)化玄武巖崩解為散體狀，工程力學(xué)性質(zhì)較差?；矠槿L(fēng)化-強(qiáng)風(fēng)化狀玄武巖。

3.2 滑坡成因

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及地質(zhì)資料分析，玄武巖全風(fēng)化層間存在光滑結(jié)構(gòu)面是本次滑坡的主要原因。該結(jié)構(gòu)面幾乎無充填，且光滑，延伸較寬廣。邊坡開挖后，坡腳形成臨空面，同時(shí)光滑結(jié)構(gòu)面被揭露至地表，前緣自重降低，造成應(yīng)力集中，上部土體在自重作用下沿結(jié)構(gòu)面剪出。同時(shí)長(zhǎng)期的降雨雨水下滲，地下水和地表水共同作用，軟化了玄武巖全風(fēng)化層，更加劇了邊坡的失穩(wěn)。綜上所述，在地質(zhì)環(huán)境、工程活動(dòng)及水文條件的綜合作用下，造成了該滑坡的形成和發(fā)展。

3.3 滑坡穩(wěn)定分析

選取K50+100地質(zhì)剖面為計(jì)算斷面，采用有限元分析軟件plaxis 2d進(jìn)行數(shù)值模擬。根據(jù)滑坡體現(xiàn)狀及地勘報(bào)告，滑體天然容重取20.6kN/m3，飽和容重取21.3kN/m3；滑動(dòng)面參數(shù)經(jīng)反算得c=10.3kPa，φ=13.2°。采用15節(jié)點(diǎn)平面應(yīng)變單元進(jìn)行有限元離散，巖土層及滑動(dòng)面服從摩爾—庫倫屈服準(zhǔn)則?？够瑯都翱蚋窳翰捎冒鍐卧M，以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)錨桿單元模擬錨桿及錨索的自由段，土工格柵單元模擬錨固段，模型網(wǎng)格劃分見圖4?？紤]已經(jīng)施工完成第四級(jí)的錨索框格梁及第五級(jí)錨桿框格梁的作用，結(jié)合滑坡體現(xiàn)狀進(jìn)行分析計(jì)算得安全系數(shù)為1.01，滑坡體處于不穩(wěn)定狀態(tài)，如遇暴雨將會(huì)加劇下滑，存在較大安全隱患，因此需采取措施治理。

4 滑坡加固處治措施

4.1 滑坡處治思路

本滑坡為路基開挖及降雨誘發(fā)的工程滑坡，滑坡土體工程力學(xué)性質(zhì)差，滑動(dòng)帶埋深15～20m，屬深層滑坡。處治思路首先是減少對(duì)現(xiàn)狀滑坡體的擾動(dòng)，特別是在滑坡下緣開挖。其次根據(jù)風(fēng)化玄武巖地區(qū)邊坡工程“強(qiáng)支護(hù)、少刷坡”的重要原則，針對(duì)滑動(dòng)面分段采用抗滑樁進(jìn)行支擋，同時(shí)設(shè)置綜合排水措施，減小地表水、地下水對(duì)滑坡體的影響。

4.2 處治加固措施

(1)抗滑樁支擋

在強(qiáng)變形區(qū)(K50+083～K50+228)，尚未施工框格梁的坡面區(qū)域，適當(dāng)刷坡減載，其中第一級(jí)坡比1∶1.25，第二～四級(jí)坡比均為1∶2。第二級(jí)邊坡預(yù)留8m寬平臺(tái)，其上設(shè)置一排B型錨索抗滑樁，樁截面尺寸為2m×3m，中心間距5～6m，樁長(zhǎng)25m，共計(jì)16根。距樁頂1.5m位置處布設(shè)1孔由6束ΦS15.2mm高強(qiáng)低松弛鋼絞線組成的預(yù)應(yīng)力錨索，錨索長(zhǎng)度35m，錨固段長(zhǎng)度10m，傾角25°，設(shè)計(jì)張拉力500kN。其他區(qū)域在第二級(jí)平臺(tái)設(shè)置一排A型錨索抗滑樁，截面尺寸為2m×2.5m，中心間距5～7m，樁長(zhǎng)16～20m，共計(jì)33根，距樁頂1.5m處布設(shè)1孔預(yù)應(yīng)力錨索。

(2)坡面加固

尚未施工坡面防護(hù)的第一、二級(jí)邊坡，均采用錨索框格梁預(yù)加固，錨索采用4束ΦS15.2mm高強(qiáng)低松弛1860級(jí)鋼絞線，長(zhǎng)度25～30m，錨固段10m，傾角20°，設(shè)計(jì)張拉力460kN。對(duì)已經(jīng)施工完成的第四級(jí)邊坡錨索框格梁，在框格中間增設(shè)十字點(diǎn)錨加固，錨索長(zhǎng)度30m，錨固段不小于10m，錨索由6束ΦS15.2mm高強(qiáng)低松弛鋼絞線組成，傾角20°，設(shè)計(jì)張拉力460kN。

(3)綜合排水措施

每級(jí)邊坡平臺(tái)設(shè)置40cm×40cm排水溝，坡頂設(shè)置40cm×40cm梯形截水溝，同時(shí)對(duì)坡頂裂縫用水泥砂漿進(jìn)行封閉，防止上方山體匯水滲入滑坡體。坡面針對(duì)滑動(dòng)面滲水層設(shè)置仰斜式疏干孔，仰角6°，長(zhǎng)度15～20m。

(4)坡面綠化

坡面及第二級(jí)8m寬平臺(tái)采用植草綠化。

滑坡處治平面及典型斷面見圖5、圖6。根據(jù)滑坡處治后K50+100斷面計(jì)算得水平位移云圖見圖7。最大位移約為12mm，可見處治措施能有效加固邊坡，提高穩(wěn)定性。

5 結(jié)論

(1)本滑坡為受坡腳開挖沿光滑結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)的牽引式大型滑坡。

(2)通過地質(zhì)勘察及土工試驗(yàn)并結(jié)合有限元分析，對(duì)滑坡穩(wěn)定性進(jìn)行分析，得出該滑坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)，必須進(jìn)行處治。

(3)處治措施以強(qiáng)支擋為主，盡量少刷坡，同時(shí)加強(qiáng)坡面防護(hù)，輔以植草綠化，減小坡面沖刷，目前邊坡已經(jīng)過一個(gè)雨季，未產(chǎn)生變形，說明處治取得了較好的效果。