揭博高速公路典型顺层边坡破坏机理分析及防治对策研究.docVIP

揭博高速公路典型顺层边坡破坏机理分析及防治对策研究 　　摘 要：揭博高速公路分布较多的顺层路堑边坡。本文以K220+045～+257右侧路堑顺层边坡为例，采用地质调绘、病害调查和理论分析等等方法对顺层滑坡的病害情况及其发育规律进行分析，并提出相应的防治对策，为顺层路堑边坡病害治理提供了可借鉴的工程经验。 　　关键词：顺层；路堑边坡；破坏机理；防治对策 　　中图分类号：U418 文献标识码：A 　　1引言 　　在边坡的稳定性问题中，顺层边坡因勘察资料不足、设计欠妥、人为扰动（包括开挖施工、爆破）或降雨等因素影响极易发生顺层滑坡。顺层边坡的破坏模式一般分为3种：①顺层滑移破坏：前缘坡脚临空时沿顺坡向层面或软弱结构面发生滑动破坏，这种破坏该模式最常见，相关的研究也较为系统全面。②溃屈破坏：当前缘坡脚处受阻时，岩层沿顺坡向软弱夹层或结构面发生剪切破坏，这种破坏模式发生的概率相对较小，相关的文献也很少；③弯折-崩塌破坏：当岩层直立或近乎直立时，容易发生此类破坏，该类破坏也较少。 　　汕头至湛江高速公路揭西大溪至博罗石坝段K220+045～+257右侧路堑边坡场区属于丘陵地貌，周边山坡较陡，然坡度约30～40°，线路与山脊线呈45°斜交切割山体中上部，坡顶反坡。边坡汕头端为长大深切沟谷，修有民居。坡顶覆盖层较薄，不足1m。根据勘察设计资料，边坡岩土层主要为第四系全新统残积层（Q4el）和侏罗系下统蓝塘群（J1ln）粉砂岩、页岩地层组成。地表无长年性水流，仅在雨季有短暂地表径流；地下水由上部土层孔隙潜水和深部基岩裂隙水组成，其补给来源主要靠大气降水的入渗补给。 　　现场开挖后可见坡顶覆盖层较薄，边坡主体为强风化粉砂岩及全风化炭质页岩，局部可见不均风化夹层，褐黄色～灰褐色、黑色。三级边坡中上部为强风化泥质粉砂岩风化界线，一级边坡K220+095～+150区段主要为炭质页岩，局部为全～强风化的花岗岩侵入岩脉，风化强烈，岩体极破碎，手搓有滑腻感。炭质页岩岩层产状：128°∠20°。其余边坡主体为强风化粉砂岩，局部可见炭质页岩出露。粉砂岩层产状主要为153°～180°∠20°～30°，岩体破碎，其节理产状主要为205°～238°∠65°～81°、160°∠72°等。线路走向279°。开挖后坡面潮湿，但未见明显地下水出露。 　　2 病害调查 　　2014年7月25日现场调查时，K220+104～+147段一级边坡坡面出现滑塌变形，其主要变形如下： 　　一级边坡在K220+104～+147段坡脚处有鼓胀变形，其中K220+115～+135段鼓胀明显。在K220+ 101～+104段发育有一条斜向侧界（汕头端）裂缝并延伸至二级边坡坡脚，裂缝走向为150°，缝宽2～10cm。在K220+147～+149区段发育有一条斜向侧界（湛江端）裂缝并延伸至二级边坡坡脚，缝宽5～15cm。滑坡体左右两侧周界裂缝呈近锯齿状，二级坡脚K220+101～+147段出现下错变形，下错高度约为20～50cm，相应区段一级平台及排水沟破损严重。现场调查时二级及以上边坡未见明显裂缝。 　　现场调查图片如图1所示。 　　3 边坡工程设计及实施情况 　　一级：坡高8m，坡率为1：1.25，采用钢锚管格梁+拱形骨架+三维网植草防护。 　　二级：坡高8m，坡率为1：1.25，采用拱形骨架+三维网植草防护。 　　三级：坡高不等，坡率为1：1.25，采用三维网植草防护。 　　边坡原设计为三级边坡，现场调查时边坡已开挖至一级坡脚，边坡防护工程及坡表排水系统尚未实施。 　　图1为一级边坡滑塌（K220+104～+147区段）坡顶反坡。 　　4 边坡变形破坏机理分析及发展趋势分析 　　（1）边坡地质条件较差，本边坡主体为强风化粉砂岩及全风化炭质页岩局部可见不均风化夹层，炭质页岩岩层产状：128°∠20°，强风化粉砂岩层153°～180°∠20°～30°，岩层斜交顺倾线路，层面倾角约小于开挖坡角，易形成顺层滑动，不利于边坡的整体稳定。此外，边坡受构造作用强烈，强风化粉砂岩破碎，岩体呈碎块状，岩体节理发育，边坡节理主要有：205°～238°∠65°～81°、160°∠72°等。由边坡坡面与岩层结构面关系赤平投影图（图2）可知，边坡岩土体的层面与节理面易形成V型楔形体等不利组合面（L1与L4、L2与L4等），不利于边坡稳定。这是边坡失稳变形的主要原因之一。 　　（2）边坡岩体主要为强风化粉砂岩及全风化炭质页岩，岩体节理发育，地表水下渗通道顺畅，炭质页岩遇水后易软化。尤其受前期降雨的影响，地表水下渗润滑炭质页岩等，致使边坡抗剪强度降低，且增加边坡自重，造成边坡K220+101～+147段出现滑坡病害。这是边坡失稳变形的外因之一。 　　（3）由于边坡开挖卸荷作