浅谈高切坡治理及防护措施

浅谈高切坡治理及防护措施

摘要：某高切坡系建筑开挖形成的高切坡。切坡长约150m,面积2484.1m2。本切坡自2009年形成以来，见多处掉块及小型坍塌等破坏现象，主要危害移民房屋及渡管所和道路、给排水设施等基础设施。切坡地质条件复杂，危害对象多，在暴雨状况下容易出现局部块体滑移和土体滑移，对人民生命及财产造成巨大损失。

关键词: 高切坡；稳定性分析；喷锚支护；推力传递系数法

Abstract: A high cut slope excavation of high slope formed by the Department of architecture. Cut slope length of about 150m, area 2484.1m2. Since the formation of the cut slope since 2009, a few blocks away and small collapse failure phenomenon, the main harm housing and a transition pipe and the road, water supply and drainage facilities and other infrastructure. Cut slope with complex geological conditions, harm objects, local block sliding and soil slip easily occur in storm conditions, causing huge losses to the people’s life and property.

Keywords: high cut slope; stability analysis; shotcrete; thrust transfer coefficient method

本文在勘察的基础上选取典型剖面，建立计算模型，采用折线滑动法对该高切坡进行稳定性计算。结果表明：天然工况下，切坡稳定性系数均大于1.3；天然+暴雨工况下，稳定性系数均有所降低，稳定性系数小于1.35，安全储备小，可能出现局部块体滑移和土体滑移，需进行整体加固。

在稳定性评价的基础上，对该高切坡采取抗滑锚杆+锚喷+护面墙+排水工程的综合治理措施。

高切坡区工程地质条件

地层岩性

切坡处出露地层为三叠系下统嘉陵江组、中统巴东组第一段和第四系松散堆积层，地层由老到新介绍如下：

2.2.1嘉陵江组（T1j）

为灰白色、灰色中厚层－厚层局部中薄层微晶灰岩、白云岩夹溶崩角砾岩和泥质灰岩、泥灰岩，是构成高切坡的主要岩层。按岩性可分为三层：

1、灰白色、灰色中厚层－厚层局部中薄层微晶灰岩、白云岩；

2、灰黄色中薄层泥灰岩，厚度约1m左右；

3、灰白色、灰色中厚层－厚层局部中薄层微晶灰岩、白云岩夹溶崩角砾岩。

2.2.2巴东组一段（T2b1）

为黄灰、黄绿色薄层泥灰岩夹钙质页岩。厚度较小。

2.2.3第四系

第四系按成因分为残坡积和崩坡积和人工堆积。

1、残坡积（Qel+dlQ）主要分布于切坡顶部和底部自然斜坡上，岩性以碎石土、碎块石土和含泥碎石土为主。据现场试验，Qel+dlQ碎石土的容重为19.1kN/m3。

2、崩坡积（Qcol+dlQ）主要见于切坡下部，为切坡形成后变形破坏的产物，规模不大，岩性以碎块石土为主。

3、人工堆积（QmlQ）主要见于切坡下方公路外侧填方处，呈条带状分布，岩性为碎石土或碎块石土。

地质结构

高切坡岩层总体向西北、北倾斜，倾向一般310~360°左右，整体呈单斜构造，同时在断层等作用下岩层产状局部变化较大。并形成翘曲或牵引褶曲现象。由于岩层产状与边坡产状关系复杂，各切坡坡体结构类型各异，即：

高切坡：桩号0+0~0+55m为岩质顺向坡，坡面倾向与岩层倾向夹角为5~15°，坡面产状340°∠65°，岩层产状335~355°∠20~43°；桩号0+55~0+75m为岩质横向坡，坡面产状240°∠80°，岩层产状350°∠33°；桩号0+75~0+120m为岩土质顺向坡，坡面倾向与岩层倾向夹角14°，坡面产状354°∠70°，岩层产状340°∠39°；桩号0+120~0+135m为岩质斜交坡，坡面倾向与岩层倾向夹角60°，坡面产状60°∠88°，岩层产状0°∠12°；桩号0+135~0+150m为岩质顺向坡，坡面倾向与岩层倾向夹角22°，坡面产状338°∠88°，岩层产状0°∠12°。

高切坡灰岩中发育有三组节理，其产状为：

①走向10~20°左右，倾向280~290°，倾角35~55°；

②走向330~350°，倾向240~260°，倾角50~70°；

③走向60~85°，倾向150~175°，倾角70°左右。

通过统计分析，高切坡灰岩中发育的三组节理中，以前两组较发育，长度多在6m以上，个别达15m~20m。除节理裂隙外，层面裂隙也很发育。

据野外调查及前人资料，切坡区灰岩风化较弱，以卸荷松动与溶蚀为主。本次物探与钻探表明，高切坡区强风化带厚度一般2~5m，局部受断层等影响可大于5m，中风化带较厚，一般3~15m。

水文地质条件

高切坡区位于长江南岸，总体地势为南高北低，地形坡度一般在30~55°左右。大气降水多沿坡面直接向坡脚处排泄，部分渗入岩体内部转化为地下水。

高边坡区地下水主要有第四系孔隙水及基岩岩溶裂隙水。其中孔隙水主要赋存于第四系堆积物中，埋深浅，无承压，受大气降水补给，无统一地下水位，季节变化明显。基岩裂隙水主要赋存于灰岩、泥灰岩等基岩岩溶裂隙中。

岩土体物理力学性质

2.5.1岩体物理力学性质

高切坡区出露的岩石类型主要有灰岩、泥灰岩、砂岩、粉砂岩、泥岩、页岩等，其物理力学性质差别较大。

1、岩块物理力学性质

据岩石饱和单轴抗压强度试验成果,可知：

(1) 泥灰岩饱和单轴抗压强度为4.7~18.5MPa，为软岩和较软岩。

(2) 粉砂岩饱和单轴抗压强度为25.5~28MPa，灰岩较坚硬，饱和单轴抗压强度38.03~98.9MPa，为硬岩和较硬岩。

(3) 不同的岩性，其力学性质差别较大，而同一岩性，由于风化程度、微结构面发育等因素的影响，力学性质也有较大的差别。

2、结构面力学性质

结构面剪切试验结果表明，结构面的力学性质主要受结构面粗糙起伏程度、岩性及充填情况控制。层面Cj变化在0.012~0.599MPa，φj变化在21.8~39.5之间。节理面Cj变化在0.025~ 0.498MPa，φj变化在24.3~49.5之间。