伍永千 黎 罡

(吉首大学土木工程与建筑学院，湖南 张家界 427000)

1 工程概况

本项目位于某高速服务区，边坡高度约7 m，原边坡处治方案为：坡率为1∶1.5，边坡采用M7.5浆砌片石菱形骨架防护。由于边坡坡体土质较差，土体孔隙率大，且地下水水位较高，路基边坡在地下水及雨水长期浸润下多次发生较为严重大范围塌方，见图1。

根据勘察资料，本段路基的地基地层主要由第四纪更新土(Qp)的碎石、粉质粘土，地层成因为冰积(fgl)组成。岩性特征如下：

第②层，碎石：黄褐～黄色，潮湿，稍密，由碎石、角砾和粘性土组成，碎石含量约60%，粒径20 mm～70 mm，成分主要为砂岩，呈次棱角状，在1.5 m～1.7 m处为中风化砂岩质漂石，揭露厚度4.4 m。

根据对该地区的水文勘测，该段路线位于地势相对较低的斜坡地带，无常年性地表流水，山坡表面层上覆为碎石及粉质粘土，地层渗透性较强，降雨多入渗补给地下水。因此，地基范围内地表水不甚发育，地下水主要为雨季松散堆积层孔隙水形成的地下渗流。

2 边坡稳定性分析及计算

该滑坍体的物质组成主要为坡积粉质粘土，厚度相对较大，表层土体结构较松散，为孔隙水的赋存提供了有利条件；所处区域雨季降雨量大且集中，为滑坡体带来了大量外部来水；坡面地势相对平缓，大气降水通过土体下渗后不能及时排泄，将增加滑坍体的饱和度和容重，增大滑坍体的下滑力，降低滑带土的抗剪强度，易导致滑坍体的稳定性下降。高速公路的开挖修建在滑坡体前沿形成了较高的临空面，破坏了原有坡面植被，加大了坡面坡度，破坏了原受力平衡状态，为滑坡体变形提供了有利空间和条件，是滑坡体变形的直接诱发因素[1,2]。

现阶段通过对滑坡体的持续观察显示暴雨季节局部裂缝仍有发展迹象，显示该滑坡现阶段仍处于欠稳定阶段，通过对滑坡体形态、裂缝特征及挡墙变形破坏情况的分析，推测此滑坡应属于牵引式滑坡。

该滑塌体主要组成物质为土质并含有少量碎石，滑体性质较均一，在计算时采用圆弧滑动法中的Bishop法进行计算，选取RK0+020,RK0+040,RK0+060三个计算剖面。

设计选取如下相关物理力学性质参数：天然重度取γ=19 kN/m3、饱和重度取γsat=20 kN/m3；计算用滑带土剪强度指标：天然工况下粘聚力c=23 kPa、内摩擦角φ=13°，暴雨工况下粘聚力c=20 kPa、内摩擦角φ=10°。而针对该滑塌稳定性验算则选取饱和状态下的最不利工况，即按照“自重+暴雨”的最不利情况计算工况。一般工况设计安全系数采用1.25，暴雨工况采用1.20，且不考虑地震作用影响。

根据滑坍体的物质组层、目前裂隙的位置和前期滑动破坏的形态，推测滑坍体潜在边坡的破坏边界条件应为弧形，滑坍体稳定性分析采用圆弧滑动面进行分析，圆弧稳定分析方法采用Bishop法进行计算，选取相关典型剖面计算结果如表1所示。

从表1中可以看出，滑坍体现阶段在天然工况下处于整体稳定状态，不利工况(暴雨)下整体处于欠稳定状态，这符合滑坡在目前无暴雨影响下暂时处于稳定状态，受降雨影响坡面局部小裂隙发育的实际情况。

计算不利工况(暴雨)下坡体剩余下滑力结果见表2。

表1 边坡整体稳定性验算结果表

表2 剖面剩余推力滑力计算结果

计算结果表明：滑坍体土体在饱水状态下，以安全系数1.20计算，土体总下滑力>总抗滑力，最大剩余下滑力为420 kN。

3 处治方案介绍

根据勘察结果，确定该处滑坡破坏方式为牵引式，目前天然工况条件下整体处于稳定状态，在不利工况条件下(暴雨)滑坡整体处于欠稳定状态。从消除隐患、经济合理、安全可靠的原则下，针对该灾害体提出如下治理方案：

方案一：采用局部清方卸载+支撑渗沟+抗滑挡墙+坡顶截排水沟的设计。

坡脚设置C15片石混凝土抗滑挡墙，顶宽3 m，墙高5.5 m，挡墙基础埋深约2.5 m，考虑该地基承载力比较差，挡墙基础采用扩大基础，开挖后换填约0.5 m片碎石并压实；边坡分四级，坡率按1∶2，级间平台宽2 m；边坡第一、二级坡面增设“Y”形支撑渗沟加强坡体排水。

方案二：采用局部清方卸载+支撑渗沟+桩板墙+坡顶截排水沟的方案。

坡脚外侧2 m处设置一排共14根2×1.5 m截面抗滑桩，桩长22 m，顶部露出地面8 m，下部埋置深度14 m，桩体中心间距5 m；边坡按1∶2,1∶2,1∶2,1∶2分四级放坡修整坡形，级间平台宽2 m，边坡第一、二级坡面增设“Y”形支撑渗沟加强坡体排水，整体坡面防护建议采用植草灌防护，平台区可考虑种植部分乔木。

4 方案论证

边坡坡体主要由粉质粘土夹部分碎石组成，采用桩板墙方案费用较贵，且桩体挖孔后易坍塌，施工不易，实施后桩体位移较大；采用抗滑挡墙方案费用相对较少，坡脚开挖面积相对大，但开挖深度不大，施工相对容易，但土体承载力相对较低，挡墙基础开挖后需换填部分片碎石。综合分析，确定对RK0+802～RK0+871段右侧滑坍体采用局部清方卸载+支撑渗沟+抗滑挡墙+坡顶截排水沟方案进行治理。