张 海 鹏

(中铁十四局集团第三工程有限公司，山东 济南 250300)

0 引言

在山区及丘陵地带高等级公路的建设过程中，路基地段主要采用挖方和填方等方式通过[1]。在山体陡、岩体性能差、挖方量大时，极易引起山体的滑移与坍塌，尤其在历史上已存在滑坡记录的地带，其危险性更大。如果受勘探条件所限，勘探资料偏少、理论分析数据不充分，部分路段的古滑坡不能完全查明，当公路通过古滑坡且对其坡脚进行开挖时，极易导致古滑坡出现局部或整体复活，从而诱发新的地质灾害，对周边重要构筑物的人员和财产造成巨大损失。因此，在公路建设中需对古滑坡予以高度重视，防患于未然。

国内学者们对于高速公路滑坡的防治开展了大量的研究[2,3]。王瑞荣等[4]分析了边坡变形坍塌的原因，运用极限分析法评价其稳定性，并提出边坡加固的方式。孟续峰等[5]研究通过工程实例验证了提出的高陡边坡工程施工安全风险评估方法，可有效降低公路边坡施工事故率。易巍[6]对高速公路顺层边坡最为常见的5种破坏模式重点分析，提出相应处理方式。

本文以清云高速K33+438～K33+615右侧路堑古滑坡为例，基于路堑边坡施工安全总体风险评估方法[7,8]和专项风险评估方法[9,10]，结合现场地质调绘，初步判定该路堑边坡为古滑坡。所获取的古滑坡数据信息及分析判定方法为古滑坡勘察、设计及治理提供了基础技术依据，以期对国内古滑坡病害的勘察、设计和治理提供重要借鉴作用。

1 施工安全风险评估法简介

交通运输部于2014年12月发布了《高速公路路堑高边坡工程施工安全风险评估指南(试行)》[11](以下简称《指南》)，2015年3月1日起实施。根据指南要求，凡列入国家和地方基本建设计划的新建、改建、扩建的高速公路，在施工阶段应进行路堑高边坡施工安全风险评估，其包括总体风险评估和专项风险评估。

1.1 总体风险评估法

1.1.1评估对象

1)高于20 m的土质坡、高于30 m的岩质坡；

2)老滑坡体、岩堆体、老错落体等不良地质体地段开挖形成的不足20 m的边坡；

3)膨胀土、高液限土、冻土、黄土等特殊岩土地段开挖形成的不足20 m的边坡；

4)城乡居民居住区、民用军用地下管线分布区、高压铁塔附近等施工场地周边环境复杂地段开挖形成的不足20 m的边坡。

1.1.2评估目标

总体风险评估是以高速公路建设项目全线路堑高边坡工程为评估对象，根据工程建设规模、地质条件、工程特点、诱发因素、施工环境、资料完整性等，评估全线路堑高边坡施工安全风险，确定风险等级并提出控制措施建议[12]。

1.1.3评估方法

主要包括专家调查评估法、指标体系法两种。通过风险计算得出的风险等级如表1所示。

表1 路堑高边坡施工安全总体风险分级标准

1.2 专项风险评估法

1.2.1评估对象

1)总体风险评估等级为Ⅲ级(高度风险)和Ⅳ级(极高风险)的路堑边坡。

2)风险等级未达到Ⅲ级(高度风险)，但评估中某单一指标影响过大的路堑边坡。

1.2.2评估目标

以风险等级较高的路堑边坡施工作业活动为评估对象，根据其安全风险特点，进行风险辨识、分析、估测；并针对其中的重大风险源量化评估，划分风险等级见表2，提出相应的风险控制措施。

在施工过程中，风险源发生重大变化或出现新的重大风险时须进行施工过程风险评估。

1.2.3评估方法

对于一般风险源，可采用检查表法或LEC法做简要评估。

《指南》建议，对于路堑高边坡重大风险源评估采用定性与定量相结合方法，事故严重程度的估测推荐采用专家调查法，事故可能性的估测推荐采用指标体系法。

2 边坡工程地质条件

2.1 地形地貌

路堑所处自然斜坡具有明显的不良地质体地貌，上部较陡(倾角约38°)，中下部较缓(倾角15～20°)，缓坡平台离路基面高差30 m～40 m(见图1)。地形起伏大，植被较发育。

2.2 地层岩性

根据施工图定测阶段勘探资料(1个断面2个勘探孔)，上部为强风化变质石英砂岩(碎块状、角砾状)，揭露厚度7.7 m～20.5 m，下部为全风化花岗岩(砂土状、土柱状)，最大揭露厚度11.1 m。物探显示下部为电阻率岩层(见图2)，与勘探资料相匹配。

2.3 地质构造

根据补充勘察和区域地质资料，该路堑地质构造上处于风帽山背斜西翼，有较多的石英脉及细粒花岗岩脉侵入。该边坡位于北东向、北北向断层破碎带、变质砂岩与花岗岩不整合体交界处附近，受断裂构造影响，岩体破碎，风化深度深且风化不均。

2.4 水文地质

本场区内地下水由上部松散堆积体的孔隙潜水和深部基岩裂隙水组成，主要补给来源靠大气降水渗透补给，水位埋深受季节性影响较大。

2.5 地震

根据《广东省地震烈度区划图》和GB 18306—2015中国地震动参数区划图，滑坡区地震基本烈度为6度，地震动峰值加速度系数为0.05g。

3 施工安全风险评估

3.1 施工安全总体风险评估

本次评估主要采用指标体系法并结合专家意见进行。评估指标及分值计算见表3。

表3 总体风险评估计算表

根据表3计算结果，本工点总体风险评估值F为59.16，对照表1知，总体风险等级为Ⅲ级，属高度风险，而且评估值位于上限，与极高风险极为接近。其风险值较高主要有以下因素：

1)地层岩性异常，上部为电阻率高、岩性较好的强风化变质石英砂岩，下部为电阻率低、岩质软的全风化花岗岩，地层非正常接触，非正常成岩，推测附近有断裂构造通过，上部地层推测为滑坡堆积体。

2)上硬下软，基底软弱，潜在沿强风化石英砂岩(堆积体成因，透水层)与全风化花岗岩(隔水层)交界面发生滑动，原设计的仅采用锚杆框架进行加固的方案(第一、二级坡采用长8.5 m～11.5 m的锚杆框架，第三级坡采用人字型骨架植草，第四级坡采用植被防护)偏弱。

3)线外85 m处为高压电塔，下部90 m处为龙塘村。

3.2 施工安全专项风险评估

本次专项风险评估采用了定性与定量相结合的评估方法，并通过对照专项风险等级标准表，确定重大风险源的风险等级。

通过风险辨识、风险分析和风险估测，确定边坡开挖和锚杆格梁为重大风险源，计算结果见表4，表5。

根据表4其风险评估值为53.40，其边坡开挖事故可能性等级为3级。边坡开挖事故主要影响路堑边坡本身和堑顶高压电塔和坡脚村庄，事故后果严重性等级为4级，故其风险等级为Ⅳ级。

根据表5其风险评估值为49.07，其锚杆格梁事故可能性等级为3级。锚杆格梁事故主要影响路堑边坡本身和堑顶高压电塔和坡脚村庄，事故后果严重性等级为4级，故其风险等级为Ⅳ级。

该路堑开挖和锚杆格梁重大风险源的专项风险等级均为Ⅳ级。根据《指南》要求，必须高度重视，采取切实可行的规避措施并加强监测，否则要不惜代价将风险至少降低到不期望的程度。因此，提出以下风险控制建议：

1)补充地质调绘，核查该路堑是否为古滑坡；

2)补充地质勘探，查明岩性异常原因；

3)根据补勘结果进行动态变更设计。

表4 开挖风险源专项评估计算表

表5 锚杆格梁风险源专项评估计算表

4 现场地质调绘

在该路堑边坡清表后，对其进行了现场地质调绘，发现该边坡具有以下特点：

1)地貌上具有上陡下缓的古滑坡地貌(见图3)。

2)缓坡平台坡面分布有马刀树，坡脚前缘地下水极为丰富，水渠附近前缘长满喜水植物。

3)地表揭露碎块石土(母岩为变质石英砂岩，夹块径1.5 cm～50 cm 的强～中风化岩块，非原岩结构，推测为古滑坡堆积而成，下部见全风化花岗岩和泥化夹层，与原地勘资料有较大出入。

4)据调研，1940年6月该工点附近曾发生过一次大型山体滑坡，山体向村庄方向滑移约100 m，造成坡脚村民受伤，整个村庄大部分房屋倒塌。随后，村民又在目前村庄位置(滑坡前缘约30 m外)自建了房屋。2006年8月份，该山体再次出现山体裂缝，裂缝最大宽度约20 cm，长度约50 m，未出现大的滑坡，未造成人员伤亡和房屋损失。

5)2016年9月土石方队伍开挖坡脚便道时，受当时连续强降雨影响，该路堑出现滑动迹象，滑坡后缘裂缝已完全形成，裂缝长约160 m，最大宽度约20 cm，下错约50 cm，呈弧形圈椅状，并存在整体滑动的可能，老滑坡复活迹象明显。

以上地质调绘和现场变形迹象进一步验证了该路堑边坡为古滑坡。

5 采取的对策

地质调绘结果引起了各相关参建单位的高度重视。在建设单位主持下开展了以下工作：

1)引进专业勘察队伍进行了补充地质勘察(7个断面33个钻孔)、1∶500地形图和1∶200断面图测量、1∶500地质调绘和工程物探(10条测线2.079 km)工作，基本查明了古滑坡的工程地质条件、滑动规模、变形破坏机理和危害程度，提供了岩土体的力学参数指标，计算并综合评价其稳定性并提出防治建议。

2)对滑坡及时进行地表位移、深孔位移监测和地表裂缝观测，随时掌握边坡的安全状态。

3)对该滑坡进行了专项咨询，通过稳定性分析和计算(加固前、加固后)，提出多种方案进行方案比选，通过专家评审选择最优加固设计方案。

4)对该滑坡工程的旋挖桩、预应力锚索、斜向钢锚管等工程措施进行试验，保证了工程措施的可实施性和可靠性。

在以上工作实施后，该古滑坡的勘察、设计和施工得以有序进行，争取了宝贵时间开展抢险性施工措施，降低了边坡变形速率，确保了边坡不发生整体滑移，在目前边坡的施工过程中均未出现开裂变形，边坡监测结果基本稳定，避免了次生灾害事故的发生。

6 结语

1)从高边坡的施工安全总体风险评估、专项风险评估、现场地质调绘等方面入手，初步判定该路堑边坡为古滑坡。

2)当公路通过古滑坡且施工极易导致其局部或整体复活时，前期勘探时需引起高度重视，尽量对古滑坡路段进行绕避。

3)施工安全风险评估法对古滑坡的初步判定具有良好的预判效果。本工点总体风险评估等级为Ⅲ级，属高度风险；该路堑开挖和锚杆格梁为重大风险源，专项风险等级评定为Ⅳ级。

4)当施工安全风险评估等级较高(Ⅲ级、Ⅳ级)且地貌、地层、地质结构出现异常时，需引起各参建单位的高度重视，应积极采取有效措施，选择最优加固设计方案，以避免施工过程中发生较大的地质灾害和次生灾害事故。

参考文献:

[1] 徐邦栋.滑坡分析与防治[M].北京：中国铁道出版社,2001.

[2] 张 亮,廖小平.福宁高速公路八尺门滑坡病害分析与整治对策[J].铁道建筑,2010(6):83-85.

[3] 李 全,金培杰,张红利.云南元武高速公路滑坡稳定性分析[J].铁道建筑,2013(4):109-112.

[4] 王瑞荣,马启和,吴银亮.杭兰高速公路某边坡特征分析及稳定性评价[J].铁道建筑,2012(8):82-84.

[5] 孟续峰.山区公路高陡边坡工程施工安全风险评估分析[J].公路交通科技(应用技术版),2016(6):125-126.

[6] 易 巍.高速公路顺层边坡破坏模式分类及防治对策[J].铁道建筑,2015(8):93-96.

[7] 赵建雄.高路堑边坡的风险评价研究[J].土工基础,2017,31(3):356-358.

[8] 吴忠广,王海燕,陶连金,等.高速公路高边坡施工安全总体风险评估方法[J].中国安全科学技术学报,2014,24(12):124-129.

[9] 俞素平,徐行军.公路高边坡施工安全风险动态评估研究[J].福建工程学院学报,2015,13(1):15-21.

[10] 温树林.广东云浮至罗定高速公路顺层滑坡形成机理分析及治理措施[J].铁道建筑,2014(4):86-89.

[11] 中华人民共和国交通运输部.高速公路路堑高边坡工程施工安全风险评估指南(试行)[Z].

[12] JTG D30—2004,公路路基设计规范[S].