顺层高边坡的破坏机理分析及其处治方案.docx

          顺层高边坡的破坏机理分析及其处治方案                    摘要：本文针对顺层边坡的处治方案，结合实际案例，在简要分析边坡变形破坏形成机理的基础上，提出顺层边坡处治的方案，以供参考关键词：顺层边坡；处治；边坡变形；框架锚杆引言：调查结果显示，我国很多高速公路施工年限比较长，受到技术指标偏低和外界因素的影响，工程病害愈发严重，安全隐患问题越来越突出，特别是边坡变形破坏是目前众多高速公路存在的主要安全隐患但顺层边坡往往处于陡峭起伏，地质条件复杂多变的山区，大大增加了开挖防护的难度基于此，本文以某顺层边坡滑坡形成机理为切入点，分析了顺层边坡处治的方案，希望对同类顺层边坡的防护质量方案制定要一定的参考和借鉴1、工程概述K41+414高边坡原设计四级防护，高度为52m，边坡坡比为1：1.15，采用4mX3m框架锚杆防护，锚杆为φ25mm普通锚杆，第1~3排锚杆的长度为6.0m，第4~12排锚杆的长度为9.0m，第一级平台宽度为1.5m，设置了平台截水沟该斜坡地表上覆第四系全新统残坡积粉质粘土，厚度为0.5~1.0m，下伏三叠系下统夜郎组钙质页岩，岩层产状为341°∠41°，左侧边坡挖方最大高度为35.5m，钙质岩容易风化，导致边坡形成溜塌和垮塌，现对该路堑边坡坡面设框架锚杆防护，框架格梁现浇C25混凝土，横梁每隔14~16m设置一道伸缩缝，宽度为2cm，并用沥青麻絮进行填塞。

具体断面图如图1所示：图1K41+414高边坡断面示意图2、边坡变形破坏形成机理分析2.1机理分析边坡变形破坏由内部和外部因素共同作用的结果，研究表明，边坡岩层的稳定性主要受到岩层结构面产状、起伏度、粗糙度等特性的影响，也就是边坡变形破坏的内部因素K41+414高边坡主要由薄厚层粗细砂岩组成，层理面和节理面相对比较光滑，而且岩层中普遍存在泥化夹层，具有很强的滑动性，在雨季或者受到外力影响下，就会发生严重的溜塌和垮塌现象层面和坡面比较接近顺倾构造，并在坡脚出存在临空出露现象，岩体自重作用下，就会导致边坡塌滑现象如果遇到连续强降雨天气，雨水渗入节理层，导致孔隙水压力剧增，岩体抗剪强度快速下降，会对边坡的稳定性造成严重影响，如果继续开挖，会导致岩体互滑移切出面和碎裂岩体的滑动面相互贯通，从而引发更加严重的整体失稳现象2.2边坡极限平衡分析随着科学技术的发展，评价边坡稳定性的方法越来越多，和其他评价法相比，极限平衡法具有计算简单、操作方便、评价精度高等特性，被广泛应用在边坡稳定性评价中在K41+414高边坡稳定性评价中，主要采用了Sarma法进行评价，评价结果显示，此边坡稳定性安全系数为0.912，具体情况如图2所示：图3边坡稳定性计算模型远远小于国家规定正常公路工况下的安全系数1.2~1.3，说明该边坡处于不稳定性状态。

在具体治理中，常用的治理方案有卸载削坡、锚固技术、抗滑桩施等不同处治方案尤其特定的适用范围，在具体选择时，要根据边坡实际情况，选择与之相适的治理技术3、顺层边坡处治方案分析在制定顺层边坡处治方案时需要从处治对象和处治手段两个方面同时入手：3.1处治对象的确定3.1.1处治岩体的确定从边坡变形破坏形成机理可知，该斜坡地表上覆第四系全新统残坡积粉质粘土，厚度为0.5~1.0m，下伏三叠系下统夜郎组钙质页岩，岩层产状为341°∠41°岩体稳定性的次序分别是下伏三叠系下统夜郎组钙质页岩>四系全新统残坡积粉质粘土>断层影响带基于此，在选择处治方案时也要按照这一次序依次开展3.1.2处治平台确定由于K41+414高边坡处治平台历史滑坡问题，即便搭设大面积高陡排架也难以保证处治过程的安全性，根据该区土质结构和工程特性决定“锚固洞塞法+框架锚杆防护+肋柱混凝土墙”三种方法组合处治的措施，在处治前整个坡体表面已经被加固结构全部覆盖，因此不需要进行二次加固作业针对K41+414高边坡处治平台以下边坡采取科学合理的处治方法具有一定的科学性可行性分为三个加固作业区，具体情况如图3所示：图3顺层边坡加固区域分布图3.2处治手段在顺层边坡上常用的处置方法有：削坡减载法、减重压脚法、框架锚杆防护法、肋柱混凝土墙法、注浆法、锚固洞塞法等。

相对于其他防护治理方案，卸载削坡由于其工法简单成熟、工期短、建设费用较低等特点，在征用土地不受限的情况下应用较多但削坡减载法主要适用于土质松软的边坡区域，不合适本工程边坡处治而就本工程特性而言，水的影响程度比较小，可采用“锚固洞塞法+框架锚杆防护+肋柱混凝土墙”三种方法组合处治方案第一，锚固洞塞法是一种适用于穿越软弱结构面的大体积混凝土施工方法，具有很强的抗剪强度，将其应用在顺层边坡处治中，既能有效改善软弱结构面的强度，还能大幅度提升边坡抗滑的稳定性比较适用于大规模滑体治理中但洞塞是在不稳定边坡上开挖形成的，在实际开挖过程中，必然会对边坡的稳定性造成严重影响，如果控制不当，甚至会引发更加严重的滑塌事故因此，在应用此项处治技术时，要降低开挖震动量，避免引发边坡滑塌第二，框架锚杆防护框架锚杆防护是该顺层边坡处治中应用的主要技术，其处治结构图如图4所示：图4中的框格表示喷播灌草绿化情况，图中尺寸除钢筋直径以mm计算之外，其余均以cm计算框架格梁为现浇C25混凝土，衡量每12~15m就设置一道伸缩缝，宽度控制在2cm左右，并用沥青麻絮填塞，具体施工顺序为：先整修处理好的的路堑边坡上刻框架槽，并进行锚杆施工；然后在现场编制框架钢筋，并浇筑框架混凝土，完成框架梁；最后，在框格中人工培育10cm厚种植土后点播灌木种子，待灌木种子出苗生长到20~30cm以后，再适时喷播草籽，并进行全面养护。

图4框架锚杆防护图第三，肋柱混凝土墙是以截面及配筋较小的钢筋混凝土为框格，内嵌以炉渣、粉煤灰等工业废料为主要原料的加气混凝土砌块制作而成以密肋复合墙为主要受力构件的密肋复合墙结构体系具有结构自重轻、抗震性能好、节能效果佳、结构适应性强等特点通过此种处治方法，可有效提升顺层边坡的稳定性，根据案例顺层边坡实际情况，在注浆浆体可选择C30水泥砂浆，水灰比控制在0.5：1~1：1之间，注浆压力控制2~3MPa之间，就可以有效满足实际需求3.3顺层边坡处治方案效果评价对上述处治过程进行全面的数值模拟分析，就可以准确获得防治效果采用上述处治方案以后，该顺层边坡的安全系数明显提升，安全系数从处治前的1.24提升到1.68充分说明在顺层边坡处治中应用“锚固洞塞法+框架锚杆防护+肋柱混凝土墙”具有一定的可行性，经过处治后，边坡稳定性大幅度提升，有效避免了滑坡对到车辆的威胁4、结束语综上所述，本文结合实际案例，分析了顺层边坡的处治方案，得出以下几点结论：（1）在进行顺层边坡处治前，要先对坡体的地质结构、地形地貌等条件进行全面分析，从而对边坡稳定性进行全面系统的分析，再根据相应数值，来对边坡稳定性进行全面评价，从而为边坡处治提供真实有效的数据支持。

2）顺层边坡处治具有很强的综合性和系统性，因此，在实际治理中，合理应用各项先进的技术和数据分析系统，以便提升边坡处治方案制定的科学性3）应用实例表明，在顺层边坡处治中，科学合理的应用“锚固洞塞法+框架锚杆防护+肋柱混凝土墙”，不但可以有效提升坡体结构的稳定性，而且还能降低处治成本，节约后期维护管理费用，比较符合边坡失稳处治要求，值得大范围推广应用参考文献：[1]邓昭伟，王浩，刘钱，等.某顺层岩质高边坡滑塌及处治方案分析[J].科技通报，2016，32（8）：69-72.[2]王小军.阿尔塔什深孔-发电洞联合进水口高边坡处理方案设计[J].广西水利水电，2017（2）：16-18.[3]张国辉，冯志秀，汤华.顺层边坡松动岩层工程特性及工程处治措施[J].水利与建筑工程学报，2017，15（2）：166-169.[4]梁小马，吕建兵.杭深线典型顺层边坡破坏机理分析及处治对策[J].广东公路交通，2017，43（4）：121-124.  -全文完-。