罗雄文　张　龙

(1.湖南科技学院，湖南 永州　425000；　2.中铁岩峰成都科技有限公司，四川 成都　611731)



类土质高边坡变形控制技术研究★

罗雄文1张龙2

(1.湖南科技学院，湖南 永州425000；2.中铁岩峰成都科技有限公司，四川 成都611731)

摘要：结合工程实例，探讨了类土质边坡的变形控制技术，并通过监测分析了排水、锚固、植草等措施的边坡支护效果，指出常规支护措施虽能起到控制整体变形的目的，但强降雨会对坡面造成大量的冲刷从而影响锚固的长期效果，最后提出了浅层注浆控制边坡变形的方法。

关键词：类土质高边坡，变形控制，支护，监测

0引言

类土质边坡广泛分布于我国广东沿海及湖南、广西、江西等省市，是近期岩土工程领域重点研究方向之一，学术意义的类土质边坡是指由于花岗岩等岩石进行长期风化形成的残积土边坡，但由于其继承了原岩的结构面故其性质有别于纯土质边坡的特性，单纯的运用岩质边坡或土质边坡的稳定性理论及变形控制方法皆难以适用，往往因造价高或者支护强度不够而酿成工程事故。因此，对类土质边坡特有的工程性质进行研究是非常必要的，既有其理论意义又具有非常重大的现实意义。通常对其变形控制的研究常常采用边坡监测方法，诸如地表位移监测，深层水平位移监测，锚杆应力监测等，通过对其变形破坏的分析，进行信息化设计施工加固控制变形。

本文在研究过程中以广东省某高速公路类土质高边坡为对象，通过现场监测数据，针对类土质边坡的特有性质对其进行支护，并对支护后的边坡变形进行了长期监测，以期为类似工程提供借鉴与经验。

1工程概况与监测布置

研究工点为广东省某高速公路路堑高边坡左侧，边坡全长为170 m，坡高为59 m。公路走向为230°，边坡倾向为320°。

地形地貌：丘陵，地形起伏大，坡度较陡，其坡角约36°，山体被植被覆盖。边坡侧边发育河流。

气候：路段气候温和适宜，降雨量较大，降雨过程中的径流对坡体冲刷大，地下水来源主要为降雨，地下水类型为基岩裂隙水和孔隙水。

根据钻探、坑探资料，研究区域底层从上至下依次为：

①可塑状粉质粘土，厚为0 m～3.5 m；

②可塑～硬塑状砂质粉质粘土6.50 m～19.5 m；

③全风化花岗岩，最大厚度30.5 m；

④强风化黑云母花岗岩，厚度13.5 m。

在开挖过程中对边坡变形进行了地质观察、地表位移监测、深层水平位移监测，及时反映变形信息，探明内部存在的结构面。

结合地质勘察调绘资料，选取中间里程+560剖面作为监测剖面，在监测剖面布置2个测斜孔，26 m的IN1监测孔，23 m的IN2监测孔，布置12个地表位移监测点。具体布置如图1所示[2,3]。

2边坡变形控制措施探讨

由监测结果分析可推断边坡内部存在着原岩结构面，并且滑移加剧，变形速率不收敛，边坡表面发现裂缝，滑面部分已形成贯通，发生平面滑动破坏等形式，此外坡面削坡后土体直接裸露(滑动范围如图1所示)，边坡坡面浅层土体较为松散，经雨水冲刷边坡表层还存在着冲刷沟、崩塌和沿坡体中的结构面发生平面滑动破坏等形式。针对变形破坏情况进行以下方面的支护。

2.1排水

研究工点降水丰富，地表径流不仅直接冲刷边坡表层，同时可以软化土体，降低强度，因此，边坡的排水处理对于类土质边坡的变形控制同样至关重要，可以很大程度上减缓破坏的发生。

具体施工如下：

1)每级边坡平台上按大样图要求均设置平台封闭及截水沟，采用M7.5浆砌片石砌筑，厚0.3 m。

2)路堑顶部开口线3 m外通长设置堑顶截水沟，用于堑顶挡水及排除平台截水沟汇水。采用M7.5浆砌片石砌筑，厚为0.3 m。

3)各级边坡平台小里程端设引流槽连通平台截水沟与堑顶截水沟，排除坡面汇水，引流槽形式与堑顶截水沟一致。

4)一级边坡坡脚设置边沟。

5)+450处坡面设置急流槽，将堑顶截水沟引入路基边沟。急流槽采用M7.5浆砌片石砌筑，厚0.3 m。

6)一级边坡K60+453～K60+608段设置一排斜孔排水，孔径100 mm，间距6 m，孔深20 m。排水孔填充软式透水管(φ90 mm)，内端头用透水土工布包裹。

2.2植草

排水设施的铺设会减缓坡面径流的产生，但强降雨对坡面的直接冲水对类土质边坡的破坏作用仍然明显，在边坡进行三维植草会很大程度的降低雨滴下落对土质的冲击起到消能和分流作用，此外根部也可以对土层起到加筋作用，从而提高表层土质的抗剪强度。在此边坡施工好主体支护结构之后进行格梁内喷混植生防护，其余坡面采用拱架三维网植草防护。

2.3锚固

边坡锚固技术由锚杆(锚索)、格梁、土体形成一个整体，锚杆对土体起到加筋作用，三者共同作用从而提高土的结构强度和刚度。在施工过程中必须依据监测资料，锚杆锚索必须穿越监测到的原岩结构滑移面和设计潜在滑面，有针对性的控制类土质边坡的结构面滑移变形。

具体支护方案如下：

1)一级：坡脚通长设护脚防护；K60+494～K60+608段采用4排锚杆格梁加固，锚杆长8 m，间距3 m×3 m。

2)二级：K60+503～K60+587段采用4排锚杆格梁加固，锚杆长8 m，间距3 m×3 m。

3)三级：K60+527～K60+581段采用3排预应力锚索框梁加固，锚索长26 m，锚固段长10 m，间距3 m×4.24 m。

4)四级：K60+542～K60+566段采用3排预应力锚索框梁加固，锚索长为28 m，锚固段长为10 m，间距为3 m×4.24 m。

3支护效果分析

对类土质边坡进行支护施工后对布置的地表位移监测点和测斜管进行了长期的监测。监测数据表明：支护前在DB1-1，DB2-1，DB3-1，DB1-2，DB3-2围成的区域出现滑动，且滑移强烈。在采取排水、锚固、植草支护后，累计位移值较支护前的变形累计值增加微小(地表变形测点监测结果见表1)，另外，根据深层水平位移监测结果显示(见图2)，支护后原先的滑移面累计变形值亦未增长，边坡几乎未再发生滑移，说明经过排水、植草、锚固变形得到了有效的控制。

虽然数据显示边坡整体变形微小，但经过对坡面的观察，强降雨的冲刷和坡面土质的松散仅仅依靠植草难以抵御，在表面形

成大量的冲蚀破坏。坡面的破坏会直接影响坡面的承载力。同时边坡表层的变形直接使得锚索松弛，预应力丧失，对于三级、四级预应力锚索框梁锚固系统威胁巨大。此种在雨量充沛地区的支护应对类土质边坡采用浅层注浆技术，对边坡坡面以下一定范围内的较为松散的岩土体进行注浆加固，不仅可以增加浅层土体强度，同时可以降低风化的速率。使得浅层的固结的土体和表层植物防护协同抵御雨水冲刷，提高变形控制效果。

4结语

在对类土质边坡进行监测变形、施工、坡面观察后得出以下结论：

1)在对类土质边坡施工过程中，边坡的变形监测对于安全施工至关重要，表层变形监测和深层变形监测可以找准原岩结构滑移面，在对其锚固施工过程中更加具有针对性。

2)类土质边坡表层土体松散，内含原岩结构面，变形控制措施一般为排水、植草、锚固三位一体，短期内对于其变形的控制非常有效。

3)在雨量充沛地区，雨水对边坡的冲刷大，应该在三种控制措施基础之上对浅层土体进行注浆加固，增加表层土体整体性、稳定性和抗风化能力。注浆完毕后再进行植被的种植，协同抵御冲刷。

参考文献：

[1]赵晓彦,胡厚田,时延兵.类土质边坡研究初探.工程地质学报,2005(1):81-84.

[2]蒋月文,罗雄文,张龙.类土质高边坡监测及其变形破坏分析.工程地质学报,2014(S1):365-370.

[3]冯振,金福喜,龚裔芳.红砂岩顺层边坡监测及变形破坏分析.岩石力学与工程学报,2011(S2):4078-4086.

[4]谭捍华.类土质边坡稳定性及其控制技术研究.重庆：重庆大学,2011.

[5]赵晓彦.类土质边坡特性及其锚固设计理论研究.岩石力学与工程学报,2006(3):64.

The study on the controlling techniques of deformation in similar soil high slopes★

Luo Xiongwen1Zhang Long2

(1.HunanUniversityofScienceandEngineering,Yongzhou425000,China;2.ChinaRailwayYanfengChengduScienceandTechnologyCo.,Ltd,Chengdu611731,China)

Key words:similar soil slope high slope, deformation control, support, monitoring

Abstract:Combining with the engineering example, this paper discussed the deformation control technology of similar soil slope slope, and through the monitoring, analyzed the slope support effect of drainage, anchorage, planting grass and other measures, pointed out that the conventional support measures could gain the purpose to control the whole deformation, but the heavy rains could cause a lot of the slope surface erosion which affected the anchoring effect for a long time, finally proposed the method of shallow layer grouting to control the slope deformation.

文章编号：1009-6825(2016)14-0047-02

收稿日期：2016-03-08★:湖南科技学院校级课题“类土质边坡变形破坏机理及其控制技术研究”(课题编号：110391019)

作者简介：罗雄文(1988- )，男，助教

中图分类号：TU413.62

文献标识码：A