■李先德

（東山縣海通建設(shè)工程有限公司， 漳州 363400）

在公路工程基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過程中存在多種多樣的地質(zhì)災(zāi)害問題， 其中高邊坡滑坡現(xiàn)象尤其突出。 本文針對福建省漳州市東山縣蘇峰山聯(lián)絡(luò)線高邊坡滑坡的治理，分析滑坡形成原因、提出治理步驟、 滑坡體穩(wěn)定性計算方法和滑坡治理解決措施，以期為類似工程提供參考。

1 工程概況

福建省漳州市東山縣蘇峰山聯(lián)絡(luò)線標段K1+276～K1+604 左側(cè)高邊坡位于蘇峰山， 原設(shè)計K1+276～K1+604 段路塹邊坡左側(cè)設(shè)計為9 級邊坡，邊坡坡率第3～9 級為1∶1.75， 第1、2 級為1∶0.75、1∶1；防護形式為：第1 級為擋墻，第2、3、4、8 級為拱形骨架防護，第5、6、7 級為預(yù)應(yīng)力錨索框架，第9 級為噴播植草，第三級頂部設(shè)26 根直徑2×2.5 m 的抗滑樁。

2 工程地質(zhì)條件

2.1 地形地貌

邊坡位置為構(gòu)造剝蝕低山地貌，山體呈約15°～20°自然緩坡，斜坡上地表水豐富，植被較發(fā)育，坡面上隨處可見大大小小的崩積斷層破碎帶硅化石，孤石最大尺寸達2 m， 山體上建有較多的遷移高壓電塔（圖1），塹頂自然山坡較平緩。

圖1 邊坡全貌

2.2 地層巖性

根據(jù)施工設(shè)計圖紙工程地質(zhì)資料揭示的地質(zhì)特征，該段山體斜坡場區(qū)覆蓋層為崩積層的斷層硅化石（Q4col）、坡殘積層（Q4el+dl），基巖為加里東期（γm3）的全風(fēng)化、強風(fēng)化花崗巖等。

2.3 地質(zhì)構(gòu)造及地震效應(yīng)

工程地質(zhì)勘察報告揭示， 該邊坡塹頂外存在一條長度約2 km 的壓扭性斷層（F215），產(chǎn)狀288-298°∠80°， 斷層厚度5～10 m， 巖層受擠壓變形明顯，見小量糜棱巖，斷層下盤巖體破碎，風(fēng)化強烈；超高密度電法物探結(jié)果亦顯示該區(qū)域存在較大的低阻破碎帶，富水。

2.4 水文地質(zhì)

滑坡體兩側(cè)存在地表水系，其中左側(cè)水系水量較小，右側(cè)水系水量較大，滑坡體上亦存在一套自然水系，水量小，受表層崩坡積層影響，地表水系出現(xiàn)消失，下方5～8 m 出現(xiàn)泉點等現(xiàn)象。 滑坡體上人工改造茶園梯田，造成地表水徑流條件差，地表水大量補給地下水，同時滑坡體上級兩側(cè)均存在地表水系，大量補給地下水。

2.5 不良地質(zhì)現(xiàn)象

從照片和現(xiàn)場踏勘調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該處高邊坡在右側(cè)小區(qū)域（K1+475～+511 段）發(fā)生滑坡（圖2），滑坡寬度40 m、長度90 m、厚度最大17 m。 同時路槽位置水溝發(fā)現(xiàn)一條垂直線路裂縫，通過該裂縫可追蹤至第3 級平臺，可與抗滑樁位置的裂縫重合。

圖2 滑坡側(cè)界裂縫

3 變形現(xiàn)狀及其原因分析

3.1 滑坡病害區(qū)域

高邊坡在進行第三級平臺抗滑樁樁坑挖掘過程中出現(xiàn)變形病害， 第6 級平臺下1 m 處出現(xiàn)裂縫，第4、5 級平臺發(fā)生下錯變形，最大下沉20 cm，裂縫寬5～10 cm， 其中抗滑樁18#樁坑在第三級平臺下14 m，20# 樁坑在平臺下8 m，22# 樁坑在平臺下7 m，24# 樁坑在平臺下15 m 處出現(xiàn)不同程度的護壁變形開裂。 路槽標高附近的坡腳水溝出現(xiàn)橫向裂縫，通過該裂縫能夠追蹤至第三級平臺。

高邊坡第5 級邊坡（K1+455～+475 段）出現(xiàn)4 處泉點，出水量較大，其中一處最大流量約1 L/10 s（圖3），第三級平臺小里程段亦有泉點出水，路槽處邊坡普遍出現(xiàn)滲水（圖4）。

圖3 路槽處小構(gòu)造帶泉點滲水

圖4 路槽處坡腳滲水現(xiàn)象

3.2 滑坡深孔監(jiān)測變形

本次滑坡深部位移監(jiān)測前期布設(shè)7 個監(jiān)測孔，共3 個斷面，其中由于滑坡變形破壞1 個，本次利用地質(zhì)勘查孔恢復(fù)并增加5 個監(jiān)測孔，共11 個監(jiān)測孔。 具體監(jiān)測結(jié)果如表1 所示。 具體ZK6、ZK10 監(jiān)測孔曲線圖如圖5、6 所示。

圖5 ZK6 監(jiān)測孔A 向變化量及位移量曲線

表1 滑坡體監(jiān)測結(jié)果匯總

從邊坡宏觀變形分析， 高邊坡滑坡僅在K1+475～+510 段發(fā)生病害， 相應(yīng)范圍的監(jiān)測孔均有所反應(yīng)，ZK6 號監(jiān)測孔在13.5 m 位置存在滑動變形反應(yīng)，對應(yīng)坡面變形體現(xiàn)在平臺有斷裂，證明高邊坡整體安全穩(wěn)定存在較大安全隱患。

3.3 滑坡原因分析

根據(jù)邊坡變形現(xiàn)狀、 場區(qū)工程地質(zhì)條件等分析，滑坡發(fā)生的主要原因有：（1）地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，邊坡附近為壓扭性斷層，伴隨較多的次生斷層及硅化帶，并切割邊坡坡體，坡面匯水通過構(gòu)造帶持續(xù)補充邊坡地下水，對坡體穩(wěn)定造成惡化，從而誘發(fā)產(chǎn)生滑坡；（2）本段路塹開挖山坡下部，形成較大的臨空面，尤其抗滑樁樁坑的開挖（跳一挖一）亦對坡體造成較大擾動，觸發(fā)滑坡的發(fā)生，這是滑坡發(fā)生的因素之一；（3）高邊坡風(fēng)化深度大，石英顆粒含量高的砂土狀強風(fēng)化花崗巖滲水性能好，長石含量高的砂土狀強風(fēng)化花崗巖易形成軟弱帶，在構(gòu)造裂隙水的浸泡下容易發(fā)生滑動變形；（4）斷層產(chǎn)生空隙較大的硅化石破碎帶，降雨能夠較快地滲透積存于坡體中，從而形成較高的靜水壓力并引起坡體的有效應(yīng)力降低，促使坡體產(chǎn)生滑移。

圖6 ZK10 監(jiān)測孔A 向變化量及位移量曲線

4 穩(wěn)定性分析評價

4.1 滑坡的定性分析

根據(jù)現(xiàn)階段滑坡的變形情況、地下水位變化及深孔測斜報告等綜合分析：K1+276～K1+604 段高邊坡整體穩(wěn)定性較差，局部趨于不穩(wěn)定（K1+475～+511段已發(fā)生滑坡）。

4.2 滑坡穩(wěn)定性計算分析

評價邊坡穩(wěn)定性的定量計算主要是在合理確定計算斷面和計算參數(shù)的基礎(chǔ)上，通過數(shù)值分析計算，定量評價該邊坡的穩(wěn)定現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢[1]。 為了分析計算邊坡滑坡的穩(wěn)定性， 本次選取主斷面（K1+460 斷面）作為計算斷面；同時，以反算參數(shù)為主，結(jié)合本次工程地質(zhì)補勘所進行的巖土室內(nèi)試驗結(jié)果，反算各滑動面的主滑動帶力學(xué)指標。

滑坡穩(wěn)定性計算方法主要有兩種常用方法，一是采用傳遞系數(shù)法，或稱不平衡推力傳遞法；二是采用Bishop、Morgensten&Price 和Janbu 等方法，或稱嚴格的剛體極限平衡方法。 研究表明：雖然采用不平衡推力傳遞法計算結(jié)果與采用嚴格的剛體極限平衡方法計算結(jié)果在滑坡穩(wěn)定性計算中存在一定的差異；但是，只要是采用滑坡穩(wěn)定度反算確定主滑帶指標，兩種方法滑坡推力計算或滑坡穩(wěn)定性預(yù)測結(jié)果基本一致[2]。 本次計算采用Geo-Slope 之Slope/W 邊坡工程專業(yè)軟件包進行滑坡穩(wěn)定性計算，并選用Morgensten&Price 法計算。

各斷面滑坡體穩(wěn)定性評估如表2 所示。 Ⅱ-Ⅱ＇斷面現(xiàn)狀情況穩(wěn)定性計算如圖7 所示，按原設(shè)計全部開挖后，施加設(shè)計工程措施后，穩(wěn)定性計算如圖8所示。

圖8 K1+460 斷面施工后情況及穩(wěn)定性計算

表2 滑坡斷面現(xiàn)狀穩(wěn)定程度評估與穩(wěn)定系數(shù)計算結(jié)果

圖7 K1+460 斷面現(xiàn)狀情況及穩(wěn)定性計算

4.3 穩(wěn)定性發(fā)展趨勢分析

根據(jù)目前邊坡的變形現(xiàn)狀，綜合認為，該滑坡變形較嚴重，目前處于極限平衡狀態(tài)，目前該地區(qū)旱季降雨量少，而滑動變形與降雨量的大小密切相關(guān)，即雨量大，變形大，隨著雨季持久強降雨的到來必會使滑坡體進一步變形，有可能進一步向山頂方向牽引，對塹頂剛剛遷移的高壓鐵塔等構(gòu)造物構(gòu)成重大安全隱患。

4.4 滑坡推力計算

以上述邊坡穩(wěn)定性分析和滑帶指標反算等計算成果為基礎(chǔ)， 結(jié)合滑坡整治工程的各種加強措施，可以模擬計算滑坡治理工程效果，穩(wěn)定性計算如圖9 所示。 根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求，穩(wěn)定性安全系數(shù)取1.20，計算滑坡推力[3]。 滑坡推力值（錨固力）建議如下：安全穩(wěn)定儲備系數(shù)為1.202；滑坡推力上部為900 kN、中部為900 kN、抗滑樁為1150 kN、坡腳為450 kN。

圖9 K1+460 斷面刷方卸載后情況及穩(wěn)定性計算

5 滑坡治理工程方案設(shè)計

滑坡治理工程方案設(shè)計如下：（1）在第5 級平臺開始刷方，形成寬度12 m 的平臺，第6 級邊坡1∶1，第7 級邊坡1∶1，第8、9 級邊坡1∶1.25。 通過刷方卸載，降低高邊坡下滑力。 （2）將原設(shè)計27 m 長抗滑樁增至35 m， 樁頭布設(shè)4 孔錨索， 錨索設(shè)計荷載600 kN，錨索長度50 m，錨固段14 m，采用6 束鋼絞線組成的拉壓復(fù)合型錨索。 （3）坡腳設(shè)置擋墻進行固腳，高度8 m，頂寬1 m，底寬3 m。 （4）各級平臺采用C20 砼封閉，并設(shè)置平臺水溝，引排地表水；在第1、5 級邊坡邊坡坡腳設(shè)置仰斜排水孔， 孔深20 m，引排地下水。 （5）對已滑動開裂區(qū)域采用砂漿進行封閉處理，對破壞的平臺進行重新澆筑。

6 高邊坡施工注意事項

總結(jié)本項目高邊坡施工工序及滑坡產(chǎn)生原因，提出以下施工注意事項：（1）因為豐富的地下水會大大加強邊坡變形及滑坡病害，為保證施工過程中邊坡穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)安全，原則上高邊坡施工應(yīng)避開雨季，免受降雨影響。 （2）對于實施錨固工程的路塹邊坡防護， 原則要求邊坡開挖一級防護加固一級，按照自上而下的順序逐級開挖與防護加固施工，嚴禁一次性開挖到位后，再逐級施工邊坡防護。

7 結(jié)語

該段路基邊坡治理后，經(jīng)過多年的觀測，未發(fā)現(xiàn)變形，可以說明滑坡段已基本處于穩(wěn)定狀態(tài)。 由此可見，遇到高邊坡出現(xiàn)滑坡并不可怕，只要辨明滑坡形成原因，輔以邊坡變形監(jiān)測、地質(zhì)補堪等手段，計算出主滑動面；再采取卸載、加強錨索框架、增強抗滑樁、 暢通坡體排水等多種可靠的加固措施，有效抑制高邊坡及滑坡段后期的變形活動與發(fā)展趨勢，完全可以使巖土體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定下來，保障交通行車和國家財產(chǎn)安全。