当需要对滑坡进行工程治理时,减载方案是滑坡防治工程中见效最快、经济性最好的工程措施。但在顺层边坡病害治理中,如果不能沿层面进行彻底清除滑体,则放缓边坡虽然在一定程度可以减小坡体的下滑力,但坡体的稳定性仍然可能不满足工程的安全系数要求。甚至随着坡率放缓,坡面暴露于大气中的面积不断增大,地表植被破坏加剧,造成坡体水文地质环境发生了大的变化,导致坡体在降雨作用下极易出现顺层滑坡病害。且随着刷方坡率的放缓,边坡高度的增加,发生潜在滑坡的规模也将不断增加。
尤其是由于受到构造作用导致坡体产状在纵向或横向上存在渐变时,设置同一坡率刷方时极易留下一个断面上坡体,或在不同断面上相邻坡体的稳定性存在较大差异,从而导致随着刷方的进行造成坡体的变形部位不断发生变化。
因此,顺层边坡处治前一定要查清在整体或局部的坡体结构,并应考虑刷方放坡一旦不能进行彻底的顺层面清方,就宜在设置合理的地表水和地下水截、疏、排基础上,布置相应的支挡加固工程,有效提高坡体的稳定性。否则,就可能导致边坡刷方放坡“屡战屡败”的恶性循环,造成大量的人力、物力、财力浪费。
案例:
边坡位于低缓丘陵区,植被茂盛,地表为棕黄色硬塑粉质粘土,平均厚度为4.0m。其下全风化泥质粉砂岩平均厚度为3.0m,呈坚硬土状,遇水易软化。强~中风化地层主要由泥质粉砂岩、炭质泥岩构成,薄~中厚层构造。其中强风化层平均厚度为6.7m。岩层产状205~250°∠9~30°,节理裂隙非常发育,层间存在全风化泥岩或炭质泥岩形成软弱夹层,开挖路堑坡向242°,为沿软弱夹层易于滑动的顺层边坡。坡后汇水面积大,地下水埋深为6.90~30.20m。
图2 坡体中发育的顺层炭质地层
坡体病害发生后,技术人员采用第一级边坡设置1:1坡率,第二级边坡采用1:1.25的坡率刷方,并设置长9~12m长的锚杆框架进行加固,第一次边坡变形严重部位局部设置宽7m宽平台,边坡高26m。为减上地表水软化岩体,采用全坡面浆砌片石封闭。
在边坡开挖加固至一级平台部位时,由于锚杆工程的加固力度无法有效平衡坡体的下滑力,加之坡体渗水严重,导致坡体再次沿层面发生大规模滑坡,造成工程处治失效。坡体滑坡后缘距坡脚约49m的部位,剪出口位于一级平台内侧边坡坡脚。滑坡主轴位于K97+255断面,,主轴滑面倾角27°。
由此,坡体病害发生后,技术人员将一级平台设置为10m宽,一级宽平台,二级边坡采用1:1.65~1:1.5的坡率刷方后,在1:1.65坡率段设置19~23m长锚索进行加固。一级边坡设置1:1的坡率后,采用锚杆框架进行加固。为减上地表水软化岩体,采用全坡面浆砌片石封闭,边坡高30m。
工程完工后,区内普降暴雨,加之施工质量较差,坡体再次沿层面发生大规模滑坡,造成工程处治失效。坡体滑坡后缘距坡脚约63m的部位,剪出口位于边坡坡脚。滑坡主轴位于K97+260断面,主轴滑面倾角23°。
图3-2 第三次坡体变形
坡体变形后,严重影响高速公路运营安全。结合前几次坡体变形的原因,决定采用在坡脚设置抗滑桩进行支挡加固,坡后回填反压,并加强地下水的疏排进行处治。即坡脚设置2×3×23m@6m的普通抗滑桩,桩后采用1:4坡率回填反压病害边坡,坡脚设置长35m的仰斜排水孔进行地下水疏排。工程实施后约10年来,坡体一直保持稳定,坡体病害终于取得了有效治理。
图5 第五次治理工程地质断面图
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