富水残坡积体滑坡处治*

文摘 2024-10-03 20:58 四川

从岩土工程三要素“变形、强度、渗透”的关系看，坡体的开挖必然改变坡体的应力场、渗流场和位移场，即伴随着应力场和位移场的调整，开挖形成的临空面必然成为地下水和地下水新的排泄通道，一旦坡体所在“场”的调整过大导致坡体平衡破坏，将导致坡体出现变形破坏。

尤其是富水区路堑边坡的开挖，必然伴随着强烈的渗流场调整和对构成坡体岩土体强度的强烈影响。因此，边坡防护时应优先设置合理的地表水和地下水截、疏、排工程措施，有效控制渗流场的变化对岩土体强度影响，遏制坡体通过变形协调坡体平衡的不利情况出现，继而合理设置支挡加固工程补偿岩土体强度，方能确保坡体的长治久安。

否则，即使设置了强大的支挡加固工程，也会由于坡体在水的长期潜蚀、淘蚀、水压力等作用下，在岩土体的时效作用下，一旦遇到不利情况就会导致坡体出现变形，造成既有支挡加固工程的损坏。

案例：

某自然斜坡中前部坡度约10~18°，后部自然坡度约30°，呈明显的陡缓状地形。工程路堑边坡主要由含碎石粉质粘土构成，下伏全~中风化页岩。区内降雨量丰沛，坡体含水量高，并多有泉水出露。

工程建设期间结合地形地貌、岩土体性质等采用1:1.5的坡率开挖后设置骨架护坡进行防护。公路即将通车时坡体在开挖边坡范围内出现了变形，故变更采用在一级边坡设置长25~30m的框架锚索工程进行加固，坡体的变形收敛而趋于稳定。

但由于处治工程忽视了坡体地表水和地下水的疏排，造成公路通车近两年后，坡体在一次大暴雨后出现滑移迹象，即由当初的坡变形演变为坡体变形。一级边坡的锚索损坏严重，坡后出现多条较为贯通的长大裂缝，坡脚与公路对侧车道出现开裂、鼓胀和出水现象。

依据坡体变形特征，结合坡体地质条件和深孔位移监测发现，坡体中存在的浅层和中层滑面是控制本次坡体变形的滑面。而深层个别监测孔存在微动，显示坡体存在依附于土岩界面的深层潜在滑面的可能。

图2 滑坡全貌

图3 损坏的锚索工程

图4 工程区丰富的地表径流

图5 原变更处治的工程地质断面图

从以上坡体地质条件和地质病害发展的过程来看，该滑坡的产生是典型的忽视排水工程设置，导致坡体在水压力、潜蚀、淘蚀等作用下，造成岩土体强度在时效作用下不断降低，并最终导致坡体病害由边坡问题演变为滑坡问题。基于此，滑坡处治工程设置如下：

1、优先在滑坡裂缝后部设置环状截水沟，并对两侧冲沟进行硬化，从而减小和控制地表水渗入坡体。

2、在坡脚设置长约60m的仰斜排水孔，确保排水孔穿过下伏的土岩界面，确保有效降低坡体的地下水位，遏制地下水对坡体的长期影响。

3、结合坡体地质条件和坡体病害发展趋势，以目前控制坡体整体变形的中层滑面进行控制性的坡体下滑力计算，以浅层滑面作为校核计算分析后，在一级平台部位设置为2×3m×30m@6m的锚索抗滑桩，对控制目前坡体变形的浅层和中层滑面进行支挡。其中桩头设置的2孔长42m的锚索，设计拉力400KN/孔。

考虑到坡体存在潜在深层滑面，如若不能对其有效的控制处治，随着时间的推移存在演变为滑面的可能。故结合下伏全~强风化页岩的性质，将抗滑桩设置时确保桩体伸入深层潜在滑面以下8m，有效对潜在滑面的进行“打楔”预加固，消除其演变为滑面的可能性。

图6 滑坡处治工程地质断面图

经以上的坡体地表水、地下水截、疏、排设置，对控制坡体正在变形的浅层与中层滑面的支挡加固，以及对潜在深层滑面的预加固，不但有效地确保了坡体的长期稳定，也大大提高了处治工程的经济性，是一个针对性较强的合理滑坡处治方案。经处治后，近十年来坡体排水状况良好，坡体稳定性良好，显示处治方案是合理的，安全和经济的。

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悠游2019

博士，教高，注册岩土工程师，中国岩石力学与工程学会地基与工程结构分会副理事长和滑坡与工程边坡分会理事，深部国重实验室顾问委员，世界交通灾害防治与应急委员会委员，中国土木工程学会非饱和土与特殊土常务委员和交通岩土工程委员，国际工程地质协会会员

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