板岩地区高边坡滑坡原因及治理措施研究

Ban yan di qu gao bian po hua po yuan yin

ji zhi li cuo shi yan jiu

板岩地区高边圾滑圾原因及治理措施研究

■万召红周云鹤

现有文献几乎尚未系统分析"板岩地区”高边坡滑坡原因及治理措施的分析。本文以贵州省荔榕高速公路ZK59+205~ZK59+262左侧挖方高边坡滑坡治理为工程依托，建立简化的bishop模型。该模型以工程现场板岩地质参数，同时考虑地质构造和地下水的影响，能较好的计算出边坡安全系数，进而对该边坡进行设计，通过施工验证后，对板岩地区滑坡治理具有明确的指导意义。经加 固前后设计对比分析及现场实际施工表明：板岩地区板岩，节理裂隙极发育且呈张开状，岩体破碎，碎块间结合性差，在干湿变化条件下其强度逐渐降低，自稳能力变差，易受降雨及地表水入渗运移的影响，暴雨及久雨条件下，地表水沿第四系土体下渗，积蓄在岩土交界面，并顺基岩顶面流动，使土岩接触面被软化，形成软弱夹层，易形成滑塌，因此实际工程中必须重视板岩地区高边坡防护，应及时、加强防护，避免对工程和社会造成严重的负面影响。本文分析加深了对"板岩地区”高边坡滑坡原因及治理措施的理解，对类似板岩地区高边坡工程滑坡治理提供了较好的参考。高速公路路基的滑坡治理是工程建设和地质灾害经常面临的问题，特别是板岩地区高边坡滑坡，已经引起广泛关注。现有文献对板岩地区路基滑坡成因及处治的研究较少，实际上，对雨水较多的板岩地区，板岩遇水易风化、强度急剧降低，节理裂隙极发育且呈微张、张开状，岩体破碎，碎块间结合性差，在暴雨及久雨条件下，易放生山体滑移，对路基边坡有很大的安全隐患，对人的生命安全和社会影响较大。因此，为能够较好的治理和预防边坡滑坡，对板岩地区滑坡原因及治理的研究很有必要性和重要性。

_、工程概况

拟建ZK59+205~ZK59+262左侧高边坡为贵州省荔波至榕江高速公路挖方边坡工程，路堑单幅路基宽度12.25m,挖方路段长57m,原设计中心最大挖方高度约27.2m。在路基段落进行表层清理时，发现该段上侧山体出现多条纵向裂缝，且在山体中部及顶部出现滑塌现象，通过对该处山体进行了实地勘查，该山体岩体结构破碎，节理裂隙发育，植被相对稀疏，坡面岩土在连续强降雨天气中，呈现饱水状态，导致坡面出现滑塌，山体出现整体失稳O

2于该处山体上方有一条地方道路，该道路为当地村庄（水彭村）的唯一出行道路，同时本项目乌东3#大桥与乌东4#大桥的主体结构位于该处山体下方，山体的滑塌对地方村民的出行及桥梁主体结构均存在较大的安全隐患。

根据地质调绘和钻探揭露，边坡区地层岩性特征为：地表上覆第四系残坡积（Q el+dl）粉质粘土，黄褐色，稍密，分布于斜坡表层，层厚0~8m左右；在边坡体中下部覆盖层较厚，厚度达6~8m,在坡顶乡道处，覆盖层较薄，一般0.5-1m o下伏前震旦系上板溪群清水江组（Ptbnbq）板岩，强风化厚度较大，局部风化不均匀。根据地质构造分析，该段边坡整体而言，覆盖层、强风化板岩厚度大，节理裂隙极发育且呈微张、张开状，岩体破碎，碎块间结合性差，在削坡阶段如有过大的扰动，容易造成坡体松动岩块向道路方向产生滑塌等不良地质灾害。

二、滑坡影响因素分析

根据边坡滑塌现状，结合地质勘察、现场开挖情况，本段边坡滑塌的主要原因包括：

（1）地质因素：发生滑塌变形的土体主要为稳定性较差的覆盖层，开挖后长时间暴露，在干湿变化条件下板岩强度逐渐降低，自稳能力变差，故表现为主要为表层滑塌；（2）水的因素：变形土体结构较松散，易受降雨及地表水入渗运移的影响；下伏板岩为相对隔水层。暴雨及久雨条件下，地表水沿第四系土体下渗，积蓄在岩土交界面，并顺基岩顶面流动，使土岩接触面被软化，形成软弱夹层，因此形成滑塌；（3）路基开挖形成大临空面，排水边沟不畅等，诱发了边坡土体的滑动；（4）强风化板岩厚度大，节理裂隙极发育且呈张开状，岩体破碎，碎块间结合性差，覆盖层已发生滑塌，如不对边坡加强支护，强风化层在各种诱因下极易发生更大的二次滑坡，对上方地方道路和下方桥梁构造物造成严重威胁，所以要对该边坡进行处治。

三、滑坡治理方案

1.原设计

原设计此处对乌东3#大桥右幅2#墩至乌东4#大桥1#墩挖除左侧山体后，进行桩接盖梁。左为幅挖方路基，坡率自下而上为1:0.25、1:0.75、1:0.75,一级路堑墙，二级为锚索框架梁，三级为锚杆框架梁进行防护

。

图1原设计防护形式

2.滑坡处治设计

对边坡自上而下进行刷坡清方，清方之前需滑坡体顶部插打钢管桩，防止刷坡过程中诱发上部继续滑坡，保证施工安全。第7级采用注浆钢花管进行注浆，第6级采用长度12m的锚杆框架梁，第5级采用长度22m的锚 索框架梁，4级平台加宽至15m,以完全清除覆盖层滑塌土体，第4级采用长度9m的锚杆框架梁，第3级采用拱形骨架，第2级采用长度22rri的锚索框架梁，第1级采用路堑墙对边坡进行支护。

(1)钢管桩和最上一级钢花管注浆必须第一时间施工，避免清方时引发二次滑坡；(2)自上而下坡率采用1:0.75、1:0.75、1:0.75、1:0.75、1:1.25、1:1.25；原则上清方开挖坡顶不进入地方道路范围；(3)开挖至加宽平台处如未发现基岩(平台处仍为松散碎石土),请及时联系设计单位；(4)边坡自上而下逐级清方、逐级防护，做好施工期间的排水工作。并在各级平台施做位移边桩，做好实时监控。

«(o

图2滑坡处理断面图

四、工程计算分析及施工验证

通过对ZK59+205〜ZK59+262段边坡设计支护方式建立简化的bishop模型，计算结果安全系数为1.23,如图3所示：

按照该段防护方式，对边坡进行施工、监控量测，施工完成后监控数据无明显变形、稳定性较好，消除了滑坡体上方地方道路及下方桥梁基础的威胁。

五、结语

根据荔波至榕江高速公路ZK59+205~ZK59+262段板岩地区高边坡滑塌处治过程,结合板岩地区地质情况、现场施工情况，可得以下结论：

(1)板岩地区地表土体主要为稳定性较差的覆盖层，开挖后长时间暴露，在干湿变化条件下板岩强度逐渐降低，自稳能力变差，易造成边坡表层滑塌。

(2)板岩地区高边坡土体结构较松散，易受降雨及地表水入渗运移的影响，在暴雨及久雨条件下，地表水沿第四系土体下渗，积蓄在岩土交界面，并顺基岩顶面流动，使土岩接触面被软化，形成软弱夹层，形成滑塌。

(3)路基开挖形成大临空面，排水边沟不畅等，支护不及时均会诱发了边坡土体的滑动。

(4)强风化板岩厚度大，节理裂隙极发育且呈张开状，岩体破碎，碎块间结合性差，覆盖层已发生滑塌，如不对边坡加强支护，强风化层在各种诱因下极易发生更大的二次滑坡，因此应要对板岩高边边坡进行加强防护。

(5)板岩地区在施工过程中，受施工扰动及雨水影响，不及时支护易造成边坡滑塌，因此实际工程必须重视板岩遇水因风化、软化的作用。

(6)本文分析加深了对"板岩地区"高边坡防护的理解，对类似板岩地区高边坡工程滑坡原因分析及治理提供了较好的参考。

(作者单位：万召红，中交公路规划设计院有限公司贵州分公司；周云鹤，贵州省交通科学研究院股份有限公司

)