刘明发

（贵州正业工程技术投资有限公司，贵州贵阳 550000）

近年来，我国加大了公路建设投资，扩大了公路覆盖面，带动了多个地区经济发展[1]。由于公路建设岩土环境较为复杂，部分岩区受天气等因素影响，容易引发滑坡灾害，对公路安全运营造成了较大威胁。为了提高公路运营安全性，我国开始尝试探究公路岩土滑坡形成的主要原因，希望能够找到有效治理方案[2]。从当前的研究成果来看，国内对于边坡滑动机理尚未给出正确的理解，导致滑坡治理方向出现偏差[3-4]。为了弥补以往研究的不足，本文以某岩溶区公路为例，加深探究公路岩土滑坡的形成机理，同时对滑坡的治理策略展开研究。

1 某岩溶区公路地质情况

1.1 地形地貌

公路所处地区地貌为岩溶峰丛地形，边坡岩体破碎情况较为严重，勘查到该地区存在岩溶。半山腰至山底，均存在坡积，部分区域存在残积碎石土，或者黏土，这些土质主要由灰岩风化形成。该公路中存在综合性滑坡，由土体和岩体组成。位于公路两侧的山顶标高范围368m～370m，位于低洼处的标高为188m，山坡坡度范围260～590，坡度差较大。如图1 所示为滑坡地形图。

图1 滑坡地形图

1.2 滑坡底层岩性

按照公路地质状况不同，将滑坡拆分为两部分。

I 区：公路K306+340～+500 段，引发滑坡的主要原因是土质。位于浅层处的土质为碎石质黏性土，该类型土的厚度范围0.7m～6m，具有较强的可塑性，形状为棱角状，以灰岩为主。位于中下层的土质为全强风化破碎灰岩层，部分区域存在碎石结构，大部分土层中掺杂着黏性土，该层厚度范围6m～15m，不需要经过其他处理，利用挖掘机开挖即可。位于底层的土质为风化状灰岩，盖层厚度位于薄层和中层之间。

II 区：公路K306+500～+565 段，引发滑坡的主要原因是岩质。该区域岩土的表层覆盖物较少，分布着较多裂缝，表面凹凸不平。表层以下均为灰岩，该岩体的厚度位于薄层和中层之间。其中，位于浅层的灰岩中掺杂着黏土和碎石，部分区域存在裂缝。由于相邻岩石之间的黏结性比较薄弱，在挖掘之前，必须采取爆破处理。

1.3 水文状况

该公路所处地区地下水在不同季节发育差别较为显著，旱季期间，滑坡地下水未出现发育迹象，当雨季到来时，地下水出现较为明显的发育迹象。由于公路斜坡处汇水覆盖面积较大，受降雨影响，地表形成的径流较大[5]。从土层分布结构来看，表层下方的黏土含量较大，不容易出现渗水情况，所以边坡滞水的时间相对长一些。一般情况下，一次强降雨，需要十几天的渗透挥发，边坡水才会消散[6]。

1.4 滑坡情况

通过勘查可知，该公路所处地区路基的右侧布设边坡结构，工程设计方案中，设置两个级边坡比。其中，第一级坡比为1:0.76，剩余级边坡比为1:1。然而工程实施期间，受到强降雨影响，公路施工路段连续多日降雨，开挖形成的截水沟基坑位置形成了裂缝。其中，裂缝宽度为16cm。在接下来两个月的施工中，再次出现多次降雨天气，导致边坡下滑严重，水平位移量最大值达到了3.2m，裂缝贯通了整个边坡，形成的深度约为9.8m。由于边坡下滑，产生了滑动力，在该力作用下，岩体结构受到的影响较大，异常碎裂分布占比较大，岩土体发生松动。

经过勘查可知，公路滑坡总长度约为223m，边坡滑动轴线长度约为143m，滑坡高度最大值约为70.5m，滑坡覆盖面积高达2.8×104m2。关于两个滑坡区域厚度的勘测，I 区和II 区的厚度分别为15m、10m。

2 公路滑坡形成机理

公路右侧发生边坡滑动灾害后，为了深入挖掘滑坡形成机理，首先采取了卸载处理。在原有的基础上，建设新的高边坡，以该地区可能受到的影响因素作为建设条件，综合分析后，拟定边坡过度放缓处理方案[7]。其中，I 区放缓，按照1:1.5 分级方式采取放缓处理，设置平台间隔为10m。II 区放缓，按照1:1.27 分级方式采取放缓处理，其角度控制，I 区相交角度控制在90°范围内，与路基呈斜交。另外，在I 区和II 区中间修建纵向排水沟，卸载原有三级平台，此时测量边坡高度约为70m，将平台规格改为六级。在此基础上，勘查岩土与地形、路堑开挖情况，从中挖掘公路滑坡形成因素。

2.1 公路滑坡形成因素

2.1.1 岩土与地形

I 区地质勘探结果显示，该区域分布的粉质黏土比较多，并且夹带部分碎石，此部分岩土占据土层的厚度比例较大，总体呈现为松散-稍密状态，具有较强的渗透性，自身抗剪强度不是很高。一旦出现强降雨，便会受到较大影响，出现滑坡等问题[8]。另外，该区域自然坡处平衡能力较弱，一旦边坡开挖，底部支撑作用便会逐渐下降。

II 区地质勘探结果显示，该地区强中风华灰岩比较多，大部分区域存在节理，与岩层产状相似。通过采样发现，岩土层为碎屑灰岩和泥质为主，两部分组成的混合体，在抗剪方面较为薄弱，并且岩土内部发育这较多岩溶裂缝。当雨水来临之际，该结构就成为了雨水渗透的主要通道，容易引起滑坡灾害。

2.1.2 路堑开挖

公路路堑开挖深度超出常规标准，大大降低了岩体边坡稳定性，坡基层上半部分与下半部分明显不协调，导致边坡应力不再保持平整状态。应力释放后，开始产生坡体位移。该公路施工过程中，根据开挖施工需求，采用爆破的方式，打破原有的岩石体系，虽然满足了公路修建要求，但是对周围岩体的影响过大，部分灰岩受震动影响产生位移。为了避免问题，工程实施期间开挖截水沟，具有一定排水作用，但是因未及时砌筑，降低了雨水排放能力。

2.1.3 降雨

降雨作为引发滑坡事故的诱因，对公路两侧滑坡的影响较大。从降雨资料来看，连续降雨和强降雨来临时，边坡碎石土、破碎的岩体稳定性降低，沿着边坡向下滑落，虽然公路两侧修建了排水沟，但是部分排水沟砌筑不及时，并且排水能力有限。岩体裂缝中的水压随着降雨的持续逐渐增加，减弱了岩体结构的抗剪强度，因而出现了滑坡现象。

2.2 滑坡计算分析

综合分析I 区和II 区的各项影响因素，严格按照国家公路滑坡参数计算标准，分别对降雨工况和天然工况下的滑坡断面中剩余下滑力和安全系数进行计算。其中，单宽取值为1m，滑坡计算公式为A.0.2。本次计算以滑弧滑动和平面滑动区域为分析对象，每个区域断面取点3 个，如表1 所示为滑坡断面计算结果。从表1 中统计结果来看，与降雨工况相比，天然工况的滑坡断面安全系数更高一些，此项指标数值范围1.09～1.21，而降雨工况下安全系数最大值仅有0.97。由此看来，降雨对滑坡的影响较大。另外，从两个不同区域的滑坡情况来分析，降雨工况，滑弧滑动区域的安全系数范围0.83～0.88，平面滑动区域的安全系数范围0.77～0.97，由此看来，平面滑动区域在此工况下的安全系数分布跨度较大，部分区域的安全系数高一些，但是部分区域的安全系数低于滑弧滑动区域安全系数。从统计结果来看，滑弧滑动区域发生滑坡危险的覆盖面积较大，需要给予高度警惕，平面滑动区域部分地区的滑坡问题需要加大重视。天然工况，滑弧滑动区域的安全系数范围1.12～1.21，平面滑动区域的安全系数范围1.09～1.15。由此看来，天然工况下，滑弧滑动区域安全系数偏高，岩土结构稳定性较高，此工况下需要加强对平面滑动区域滑坡问题的治理。总体分析，降雨工况是滑坡防治的重点。

表1 滑坡断面计算结果

3 公路滑坡治理策略

3.1 滑坡水害治理

考虑到水是导致滑坡的主要原因，无论是滑弧滑动区域，还是平面滑动区域，在降雨工况下，受到的影响都很大。所以，做好排水工作非常重要，建议从地表和地下两个部分出发，分别采取排水处理措施。

3.1.1 地表排水：将滑坡体截水沟作为重点修复对象，缩短工期，尽快完成坡面汇水截流，从而避免降雨对此部分工程的排水功能造成影响。针对边坡，采取坡面排水处理，以此缓解雨水下渗影响。目前，应用比较多的坡面排水处理方法有修建急流槽、平台排水沟等。

3.1.2 地下排水：在坡体铺设盲沟滤管，形成3 排水管道体系。其中，孔径大小为110mm。当降雨来临时，雨水将深入坡体裂缝中，通过滤管排除，从而减小缝隙中的水压，降低对滑坡岩土结构稳定性的影响。

3.2 滑坡裂缝注浆

滑坡问题的产生主要一部分原因是岩土裂缝抗剪强度偏低，对于雨水的渗入抵抗能力薄弱，容易引发滑坡灾害。建议从岩土裂缝入手，采取注浆的方式，填充裂缝中的空隙，以此降低雨水渗入影响。目前，应用比较多的注浆方式有两种，分别是砂浆灌填、水泥浆浇筑，需要根据裂缝大小选择相应处理措施，前者适合细小的裂缝，后者适合粗裂缝。本文提出的公路工程岩土中同时分布着细小裂缝和粗裂缝，因而需要采取两种注浆方式，按照施工操作标准，分别对每一条裂缝采取注浆处理。

3.3 防护体的构建

考虑到滑坡问题的诱发因素较多，虽然滑弧滑动区域和平面滑动区域在两种不同工况下的滑坡安全系数存在一定差异，但是相差数值不是很大。所以，对于两种类型滑坡问题的防护工作，本文提出相同的治理方案。如图2 所示为综合治理方案图。

图2 公路滑坡治理方案

I 区治理：该区域为滑坡问题产生的源头，采取“锚索地梁+抗滑桩”结构布设防治体系。其中，抗滑桩的间距设置为4m，在岩层10m 处设定锚固段进入位置。另外，在地梁中间采取挂网处理，即在该区域绿化，以此提高岩土结构稳定性。

II 区治理：该区域采用与I 区同样的方法布设抗滑桩，与I区不同的是，以单墩锚索代替锚索地梁，锚索布设间距的设置与I 区相同。为了提高岩土结构稳定性，利用厚层基材锚杆对该区域加以绿化处理。

III 区治理：该区域为新临空面，考虑到土层结构关系，受雨水冲刷容易表明岩土容易滑动。为此，采用砂浆锚杆加以固定，并在其表面增加钢筋网，采用挂网技术施工。为了继续加强稳定性，在其上方添加锚索加固。

IV 区治理：该区域以岩体崩落防治为主，在此区域内布设防护网。

V 区治理：考虑到该区域下滑力不是很大，后缘地面坡度比较小，从造价控制角度出发，选取锚杆格梁作为区域滑坡防治材料，设定材料的长度范围6.5m～7.0m。

VI 区治理：该区域的边坡高度参数数值比较小，下滑力薄弱，后缘地面存在反坡，部分区域地面线比较平缓。为了降低滑坡发生可能性，在其底部修建挡土墙，高度约为1m，同时在其上方修建拱形架构，采取绿化方式加强结构稳定性。

3.4 施工效果分析

按照上述方案施工，并在该公路边坡位置布设滑坡监测网，根据监测结果，判断本文提出的滑坡问题治理方案是否可靠。监测结果显示，该公路工程经过1 个雨季，受雨水冲击后，岩土表面未出现新的裂缝，并且边坡上半部分没有出现破碎岩体。从整体来看，该公路的滑坡稳定性有了明显改善。综合治理方案及其他措施的应用，可以有效防治滑坡问题的产生，并且工程造价成本较低，可以作为公路建设参考依据。

4 结论

本文以某岩溶区公路为例，尝试探究公路岩土滑坡形成机理，根据公路建设现场实际情况，给予滑坡防治策略。根据公路现场勘查结果分析，该公路滑坡产生的主要因素包括岩土与地形、路堑开挖、降雨三项。经过计算分析，滑弧滑动和平面滑动区域在降雨工况下的安全系数更低一些。因此，本文针对降雨工况提出了滑坡治理策略，希望对公路建设滑坡问题的防治有所帮助。