高速公路高边坡滑坡勘察及处理措施

曾齐

（广西壮族自治区桂林水文工程地质勘察院 广西桂林 541002）

高速公路高边坡滑坡勘察及处理措施

曾齐

（广西壮族自治区桂林水文工程地质勘察院 广西桂林 541002）

本文结合某高速公路高边坡滑坡的施工勘察和加固处理过程，根据详细的勘察资料对高边坡产生滑坡的原因进行了细致分析，并提出了相应的处理措施，以期能够有效防止高速公路发生高边坡滑坡现象。

高边坡；滑坡；滑坡勘察；滑坡防治

1 引言

在我国的高速公路建设过程中经常会遇到复杂的环境地质问题。高速公路高边坡，经常会由于施工使场地的岩土工程条件发生改变，进而使边坡开挖发生滑坡现象，不仅对生态破坏严重，而且使人们的生命财产安全受到严重威胁。所以，在进行高速公路高边坡处理时，要采取积极有效的措施，来避免滑坡现象的发生。本文结合具体的高速公路的高边坡滑坡所进行的施工勘察，详细分析了高速公路高边坡产生滑坡原因以及特性，并通过滑坡稳定性的验算总结出了滑坡的加固处理措施，以希望能够在今后的高速公路高边坡修建过程中有效避免滑坡的发生。

2 影响高边坡稳定性的主要因素

2.1 工程所处位置的地质条件

对于公路工程项目而言，其拟建地点的地质环境条件，在很大程度上决定着高边坡的稳性。比如，某工程项目地质勘察报告显示，其深挖路段路堑坡脚发育数厘米绢云母片岩，形状与边坡坡面相一致。因绢云母片岩强度比较小，容易受到风化影响，加之地下水作用，其强度急剧下降，原山体两面基本上都已经临空，山体失去有效的支撑，所以边坡大面积的出现了滑动。

2.2 气候环境影响

对于大多数高边坡失稳问题而言，其成因与气候环境尤其是雨水存在着非常密切的关系，这是影响边坡稳定的一个非常重要的因素。高边坡长期受到雨水的侵蚀，物理、化学作用下导致高边坡结构膨胀，岩体出现了松散、破碎现象，其强度减小。此外，地表水、地下水等，还会对高边坡岩体结构产生浮托力以及裂隙静水压力，在该种荷载作用下，边坡抗滑力大幅度减小，而下滑力随之增大，坡体稳定容易丧失，导致坡体失稳风险增大。

2.3 岩体结构与边坡高度

对于高边坡岩体结构而言，其产状和高边坡坡面走向之间存在着非常密切的关系，同时这也是影响顺层路堑边坡稳定性的一个主要影响因素。如图1所示，高边坡岩层走向、边坡坡面之间，基本上保持一致，而且存在软弱夹层。在该种情况下，边坡破坏形式为沿软弱夹层出现平面滑移、拉裂，高边坡稳定性在很大程度上取决于图1中的抗滑力（R）、下滑力（S）之比，将高边坡的稳定性设为K，则平面滑动面公式为：

基于以上公式，当岩层倾角一定时，高边坡的稳定性就会随着层间抗剪强度的增大而不断增大，而边坡高度越大，则稳定性就越小。由此可见，边坡开挖的高度越高，则边坡岩体整体结构面参数选择就越小，高边坡整体稳定性就越小。

图1

3 滑坡概况及实地观测

3.1 滑坡概况

该高速公路的K15+800、K11+280段路基都是高填土路堤，都位于山前的冲沟地段，地形地貌属丘陵地形。高速公路在使用两年后两段路面几乎同时出现了裂缝；其中K11+280段路堤是二级深填方路段，出现裂缝范围一级路堤最高位10.0m，二级路堤最高为19.0m；而K15+800段路堤处于一级深填方路段，出现裂缝范围最高为15.0m。

3.2 实地观测

实地观测通过现场的实地勘察发现，K11+280段裂缝发生区内的一级边坡已基本上形成了滑坡体，再加上土体的错动，堵塞了排水通道，进而是雨水的冲刷作用加剧，进一步促进了滑坡体的形成。勘察二级边坡发现，其发生破坏的征兆不够明显，想要准确的确定其稳定性，还需要更进一步的详细勘察。而就K15+800段裂缝发生区内的破坏状况和滑坡出现的规律来看，二者基本上相同，但是还不能有效确定其是不是滑坡。随着雨季的临近，高速公路边坡的隐患也逐渐扩大，所以要进一步对路基内的土层分布以及土性参数进行测试，以便能有效确定两段路堤边坡的实际状态。

4 勘察结果

4.1 K11+280路段土层分布勘察结果

K11+280路段土层分布勘察发现，该路段上部的路面为沥青碎石，下部的结构层是泥面，随着路面的起伏其厚度略微会存在一定的差异。其土层主要为压实土层，其素填土基本上是软塑，干强度以及韧性都处于中等水平。

4.2 K15+800路段土层分布勘察结果

K15+800路段土层分布勘察发现，该路段上部的路面为沥青碎石，下部的结构层是泥面，随着路面的起伏其厚度略微会存在一定的差异。该路段局部铺有土工格栅，其土层主要为压实土层，其素填土基本上是软塑，干强度以及韧性都处于中等水平。通过勘察可以发现，K11+280路段的一级边坡和K15+800路段的路基内部都出现了一条明显的软弱带。从其形态来看，应不是施工填土不均所致，软弱带常和滑动面的形状和位置一致，基本上能够确定为是滑坡体和母体的相对错动。另外，由于排水通道的堵塞，雨水的冲刷作用加剧，致使软弱带土体软化，含水量提高，有勘察报告提供的数据可以证实这一点。K11+280路段的二级边坡不存在明显的软弱带，而勘察结果表明，K15+800路段在位于挖填土交界位置，其路面下方8m处是杂填土，这在一定程度上有效证明了施工前对原地面不良土层的清理工作做得不够彻底，这就进一步导致路基发生了不均匀沉降，使高速公路路面之上产生了裂缝。

5 滑坡的机理

5.1 滑坡的成因

当路堑边坡开往之后，坡体岩层的层面就会出现临空现象，使坡体上部的岩土土体失去平衡，进而产生滑移。此外，路堑的开挖以及削坡等，都会在一定程度上破坏坡体原有的平衡；而坡体的卸荷作用也会进一步导致坡体节理裂隙张开，它为坡体上水流下渗提供了直接的通道，也为滑坡的产生提供了动力水源。

5.2 滑坡的危害

在地形构造的上升区容易产生滑坡，由于沟谷具有较强的侵蚀性，而且下切速度也比较快，再加上两侧较陡的坡面以及强烈的变质岩风化作用，极易形成具有软、硬等双重结构的二元结构地质剖面，这直接造就滑坡产生的环境。滑坡主要由滑坡体、滑坡壁和滑动面组成。由于滑坡的规模不同，其危害程度也存在较大差异，滑坡的规模越大，其危害也越严重，大规模的滑坡不仅可以造成公路、村庄毁坏，而且会堵塞河道，引发次生灾害。

5.3 滑坡的特征

该滑坡出现在路线的右侧部位，由原开挖的一级边坡临空面剪出，不仅界限十分明显，而且规模大，并且具有较广的影响范围。路堑坡脚周围距滑坡前缘大约5m左右，路堑坡顶距滑坡后缘大约50m。大体上来看，滑坡整体的滑动面顺着岩层的产状而滑动，并且滑动的方向与路线走向大致垂直，滑向路基。就目前的状况来看，滑坡体的地下水位埋深一般为17～22m，处在滑动面下方。据现有状况显示，如果不采取有效措施对滑坡进行治理，滑坡体将会发生更进一步的活动，其范围将会得到更进一步的扩大。

6 滑坡稳定性验算及其加固措施

通过滑坡稳定性验算分析表明，出现滑坡的两段边坡的稳定性安全系数都不能满足规范的要求，且都位于临界状态，只要遇到不良环境条件的影响，就随时可能诱发滑坡等地质灾害的发生。该工程处理采用压密注浆加土钉的施工方案，来对填土的土工性质进行改善，希望能有效提高土体的整体性、抗剪强度以及变形模量等特性，使土体和土钉之间的摩擦力得到显著增强。用土钉把滑动体和稳定的填土路基之间形成紧密的结合，即能使土体的强度得到大幅度提高，又能使土体的力学性能得到明显改善，使加固体有效形成一种共同作用的复合体，以有效的承受剪力和拉力。针对路段内边坡体主要是由强风化泥岩、砂岩组成，岩石风化强烈，质地较软，裂隙发育，并且含有较多泥质，抗风化能力较低，遇水极易发生软化，尤其是在雨水的冲刷作用下，极易发生塌方和滑坡。注浆设计：首先，确定注浆半径为1m、深度为15m、注浆有效半径为0.5m。然后，确定布孔方式，根据注浆的有效半径确定注浆孔间距为1m，布孔采用梅花状，注浆范围要超出裂缝发生的范围5m左右。注浆用料主要采用水灰比为0.2～0.25的普通硅酸盐425号水泥，加减水率为35%的高效减水剂。经大量的工程实例证明，经注浆加固后的土体，其各项物理性质以及土体特性均得到显著提高。

7 结束语

高边坡滑坡是一种较为常见的病害现象，其治理过程中也非常的复杂，应当立足边坡所处环境条件，采取有针对性的措施和治理方法，才能确保边坡滑坡防治质量。随着高速公路建设规模不断扩大，穿越山区丘陵地段的高速公路也越来越多，高边坡的防护及治理工作显得尤为重要。因此，在今后的高速公路高边坡处理过程中，要高度重视对高边坡地带的勘察工作，详细勘察工程的水文、地质条件，以便制订切实可行的治理措施，有效预防高速公路高边坡滑坡现象的发生，确保高速公路建设的顺利进行，有效保障人们的生命财产安全。

[1]李相然，等.浅谈某国道沿线地质灾害防治措施.2012.

[2]中华人民共和国建设部.公路工程环境地质灾害防治指南.2011.

U418.5

A

1004-7344（2016）03-0161-02

2015-12-30

曾齐（1987-），男，助理工程师，大学本科，主要从事岩土工程勘察、地质灾害危险性评估、地质灾害防治工程勘查、设计等工作。