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1、湖南武靖高速公路路堑高边坡垮塌原因分析及处治措施摘要：针对湖南山区修建高速公路路堑边坡垮塌问题，依据湖南省武冈至靖州 （城步）高速公路路堑边坡垮塌实体工程，通过边坡变形特征及原因分析和稳定性 分析，选取垮塌断面，对边坡进行计算，边坡结合处治后稳定性安全系数满足规 范要求，提出具有针对性的处治措施，对山区高速公路的建设有一定的指导意义。引言：近几年，湖南高速公路网飞快发展，高速公路的建成给国民经济带来 了飞速的发展，逢山开路，遇水架桥，必然要破坏原地貌，特别是山区，不可避 免进行深挖高填，会形成大量的高陡路堑边坡。边坡由于地质条件差、高度大、 施工周期长、雨季施工、连续暴雨天气后，边坡容易发生变
2、形，产生裂缝。因此， 进行路堑边坡垮塌原因分析已十分必要。1、工程概况：湖南省靖州至武冈高速公路，简称武靖高速，是湖南省西南地 区与邵阳市、省会城市长沙市之间联系的快速通道，也是邵阳市公路网主骨架的 主要组成部分。该边坡垮塌路段位于武靖高速公路K39+500-K39+830段，全长 330m，公路等级：四车道高速公路，设计荷载：公路-级，设计车速：80 km/h， 路基宽度：24.5m。该边坡最大高度为60.1m，设计坡率为1： 0.75、1： 1、1： 1、 1： 1.25、1： 1.25、1： 1.25。1.1工程地质环境1）地形地貌本路段地貌属于丘陵地貌，地形起伏较大，冲沟发育。该路段所
3、在山体自然 坡体度约为35-45，山脊高陡，延伸远。2）地层岩性该段已开挖边坡出露主要为强-中风化砂质板岩、炭质板岩，岩体相对较为完 整，岩层倾向与坡向夹角80，边坡稳定。在K39+600断面布设3个地质钻孔，钻孔揭示强风化炭质板岩中含破碎层， 破碎层厚1.1-16.1m，褐黄-褐黑色，由粘性土、泥炭，角砾等充填。边坡坡顶地 形为反坡，边坡开挖地层主要为碎石土及强风化砂质板岩、泥质板岩、炭质板岩。3）地质构造由于边坡褶皱构造发育，造成岩层产状变化较大，岩体节理裂隙发育。根据 附近基岩露头量测，边坡区岩层产状为292-52匕9-53，主要发育有三组节理，J1： 173-202Z 49-81，J2
4、： 102匕 83，J3： 315-26Z 27-44。1.2水文环境边坡区地表不发育，未见明显地表水体；地下水主要为基岩裂隙水，赋存于 在板岩的风化、节理裂隙中。2、边坡垮塌成因分析2.1边坡变形特征及原因分析边坡变形主要集中在K39+580-K39+680路段，裂缝宽约50cm，边坡主要沿破 碎层中下部发生剪切破坏。经过现场调查和对现有资料综合分析，边坡变形原因 如下：1）特殊的地质条件：根据地质资料，坡体主要为强风化炭质板岩、泥质板岩， 节理裂隙发育。强风化炭质板岩夹含破碎层，破碎层由粘性土、泥炭，角砾等充 填，该层厚度较大（最大厚度16.1m）遇水软化易形成软弱层。连续降雨条件下， 边
5、坡可能沿破碎带层发生剪切破坏，形成滑坡。2）降雨项目区雨量充沛，尤其是2015年9月-12月持续强降雨。降水的入渗既增加 了土体容重，又会降低潜在滑动面（带）抗剪强度，加之该边坡高度大，施工期 长，雨季施工，导致了该边坡产生滑坡。2.2稳定性分析1）计算参数根据地质勘察报告并结合参数反算，综合确定岩土层物理力学性质指标如下 表：2）计算工况边坡坡体主要为强风化板岩及其破碎层组成，岩体破碎，该边坡属类土质边坡。边坡采 用极限平衡法计算，选择以下二种工况：工况一：天然状态，稳定安全系数取1.2.工况二：暴雨或连续降雨状态，稳定安全系数取1.1.3、处治方法3.1坡形坡率第一级：坡率由1： 0.75
6、线性渐变至1： 1；第二级：坡率由1： 1线性渐变至1： 1.25；第三级：坡率由1： 1线性渐变至1： 1.25 ；第四级：坡率为1： 1.25 ；第五级：坡率为1：1.25 ；第六级：坡率为1： 1.25 ；第七级：坡率为1： 1.25 ；第八级：坡率为1： 1.5。3.2防护设计第一级：坡脚设置2m高护脚墙，坡面采用锚杆格梁+客土喷播植草防护。第二级：采用 客土喷播植草防护；抗滑桩设置在第二级平台，采用全埋式。第三、四、五、六级：采用锚 索格梁+喷播植草防护。第七、八级：采用锚杆格梁+客土喷播植草防护。3.3排水设计每级平台均设置平台截水沟，边坡两侧设置急流槽接排平台截水沟水流，坡面设置
7、踏步。 第一、二、三、五、七级坡体边坡下部设置1-2排深层排水管，梅花形布置，水平间距5m， 垂直间距3m，斜孔深15m，孔径4120mm，斜孔倾角5-10，孔内放置100mmPVC管。4、施工注意事项1）施工前首先要建立和完善边坡监测网，为制定防灾预警方案和工程施工过程中进行反 馈设计积累监测数据资料，确保边坡施工期及运营期安全。2）施工分三阶段，第一阶段施工抗滑桩以上边坡，施工务必开挖一级边坡及时防护一级， 同时完成截水沟、急流槽及深层排水孔等排水设施，确保地下水和地表水能及时排出；第二 阶段施工抗滑桩，抗滑桩施工时需在桩前留有足够的反压土体方量，避免施工进行中边坡的 滑动，抗滑桩施工按照短进尺操作，跳桩（不少于两根）开挖，护壁及时跟进，应尽量避免 爆破开挖。禁止雨天施工，挖桩过程中应密切监控边坡位移及变形情况，密切注意桩孔中岩 层及护壁变化情况以确保安全；第三阶段抗滑桩桩身强度达到设计强度的80%后，施工抗滑 桩以下二级边坡。5、结束语该文结合工程地质条件，对该路堑高边坡的滑坡机理进行了分析，得出该路堑滑坡是地 质构造和水影响综合作用的结果，并进行了边坡稳定性分析。通过设计计算，提出采用抗滑 桩进行处治，并进行了截水沟，坡面裂缝及边坡坡面防护设计。
