高速公路路堑边坡顺层滑坡分析与治理.pdf

第 2 4 卷第 2 3 期 2 0 0 5年 1 2月 岩石力学与工程学报 C h i n e s e J o u r n a l o f R o c k Me c h a n i c s a n d E n g i n e e r i n g Vl0 1 ． 2 4 N0 ． 2 3 De c ． ， 2 0 0 5 高速公路路堑边坡顺层滑坡分析与治理 杨明亮，袁从华，骆行文，姚海林 中国科学院 武汉岩土力学研究所，湖北 武汉4 3 0 0 7 1 摘要t潭邵高速公路 K 9 0 9 0 0 K 9 1 0 8 0段路堑边坡中有 2条次一级断层与公路斜交，山体上部的岩体中存在大 量的相互切割的近似垂直的节理，山体内存在顺坡向的劣质煤层和泥岩层，构成了山体滑坡的内因。该段路堑开 挖深度最大约 3 0 n l ，边坡开挖后，地表水沿节理裂隙入渗到软弱岩层，使软岩的抗剪强度下降，诱发了该路堑边 坡滑动。滑坡计算采用简化 B i s h o p法，通过反分析计算与工程经验类比法，确定滑动带的抗剪强度指标为 1 1 ．5 。 ，c 8 ． 2 k P a 。经计算分析，如果仅采用抗滑桩或锚杆进行加固，其工程量大、成本高，因此提出以削坡减载 为主的初步治理方案。由于在施工过程中坡顶的裂缝未及时封堵，坡面未形成有效的排水系统，以及滑动带的水 不能及时有效排出，导致滑动带的抗剪强度指标进一步下滑 ，使削坡减载治理措施未产生明显功效。经进一步的 计算分析，提出在原削坡基础上，增加长锚杆与其他防护和防水补充治理措施，有效地阻止了滑坡的进一步下滑， 使滑坡保持长期稳定状态。 关键词边坡工程；高速公路；路堑边坡；顺层滑坡；分析与治理 中图分类号T D 8 2 4 ． 7 文献标识码A 文章编号t 1 0 0 06 9 1 5 2 0 0 5 2 3 4 3 8 3 0 7 ANALYS I S OF BEDDI NG LANDS LI DE OF CUTTI NG S LOP E I N AN EXPRES S W AY AND I TS TREATM ENT Y ANG M i n g l i a n g，YUAN Co n g h u a ，LUO Xi n g we n ， Y AO Ha i l i n I n s t i t u t e o f R o c k a n d S o i l Me c h a n i c s ，C h i n e s e A c a d e m y o f S c i e n c e s ，W u h a n 4 3 0 0 7 1 ，C h i n a Abs t r a c t I n s e g me nt of K90 9 0 0 一K91 0 08 0 a t Xi a ng t a n -- Sha o y a n g Ex pr e s s wa y，t h e r e a r e t wo s u b fir s t g r a d e f a u l t s w h i c h i n t e r s e c t o b l i q u e l y w i t h r o a d b e d ． A p l e n t i f u l i n t e r s e c t a n t j o i n t s wh i c h are a b o u t v e r t i c a l ，a l o n g s l o p e c l a y s ha l e，a n d b a d c o a l s e a ms e x i s t i n t h e r o c k ma s s i n t h e u pp e r mo u n t a i n，wh i c h are i n t r i n s i c f a c t o r s t ha t i n d u c e l a n d s l i d e ． T h e ma x i mu m d e p t h o f c u t t i n g s l o p e i s a b o u t 3 0 m．Af t e r t h e c u t t i n g s l o p e i s e x c a v a t e d，t h e s h e ar r e s i s t a n c e o f s o f t r o c k s e a m f a l l s b e c a u s e t h e s u r f a c e wa t e r i n fi l t r a t e s t h r o u g h t h e t o p r o c k j o i n t s i n t o i t ，a n d t h e r e f o r e ，l a n d s l i d e s t a k e p l a c e p r o b a b l y ． S i mp l i fi e d Bi s h o p me t h o d i s a d o p t e d i n l a n d s l i d e c a l c u l a t i o n ． T h e s h e ar s t r e ng t h p a r a me t e r s o f s l i d e s e a m are d r a wn o ut t h a t t he i n t e r na l f ric t i on a n g l e 缈1 1 ． 5。 a n d t he c oh e s i on c 8． 2 k P a b y b a c k a n a l y s i s a n d e x p e r i e n c e a n a l o g y ．I f t h e r o c k b o l t s o r a n t i s l i d e p i l e s are j u s t a d o p t e d wi t h o u t c u t t i n g s l o p e u n l o a d i n g i n t h e t r e a t me n t ，t h e t r e a t me n t wi l l b e v e r y e x p e n s i v e ． Th e r e f o r e ， t h e ma i n me a s u r e s a d o p t e d f o r c u t t i n g s l o p e u n l o a d i n g a r e p u t f o r ward i n t h e fi r s t l a n d s l i d e t r e a t me n t s c h e me ． I n c o n s t r u c t i o n ， t o p c r a c k s are n o t b l o c k e d a nd dr a i n a g e s ys t e m i s no t s e t u p i n t i m e ， t h e s h e ar r e s i s t a nc e o f s l i de s e a m c o ns t a n t l y f a l l s be c a us e t h e wa t e r i n t he s l i d e s e a m i s n o t e a s i l y dr a i n e d a wa y； a n d l e a d t h e s l o p e t o s l i d e c o ns t a nt l y ． Ba s e d o n f u r t h e r c a l c u l a t i o n a n d a n a l y s i s ，l o n g r o c k b o l t s a n d o the r wa t e r p r o o f d r a i n a g e f a c i l i t i e s a r e p r e s e n t e d i n a d d i t i o n a l t r e a t me nt s c h e me ． Th e l a n ds l i de h a s ke p t s t a bi l i z a t i o n f o r t h r e e y e a r s s i n c e t he t r e a t m e n t me a s u r e s we r e t a ke n． Ke y wo r d s s l o p e e n g i n e e rin g；e x p r e s s wa y；c u t t i n g s l o p e ；b e d d i n g l a n d s l i d e ； a n a l y s i s a n d t r e a t me n t 收稿 日期2 0 0 5 0 41 3 修回 日期2 0 0 5 0 6 0 9 作者简介杨明亮 1 9 7 1 一 ，男，1 9 9 7年于武汉工业大学资源与环境工程系采矿工程专业获硕士学位 ，现任助理研究员，主要从事岩 I- ． 5 2 程与环境岩 十工程方面的研究工作 。E - m a i l ml y a n g wh r s m． a c ．c n 。 维普资讯 4 3 8 4 岩石力学与工程学报 2 0 0 5 往 1 引 言 潭邵高速公路 K 9 0 9 0 0 K9 1 0 8 0段路基进行 切方开挖，深度最大约 3 0 m。切方地段上部为 中等 风化节理发育的砂岩，下部有煤系地层 。开挖至煤 系地层 4 m左右时，引起 山体滑移 ，纵向开裂长度 达 1 4 0 m， 裂缝距公路中轴线 5 0 ～1 4 0 i n ，开裂 的具 体位置详见滑体地形图 图 1 。山体持续 向路中线 滑移，滑移速度为 8 ～3 0 mm／ d ，滑坡滑 出口位于路 基水平坡脚处的煤系地层 出露处。进行滑坡综合治 理设计前 ，施 工单位 已经对滑坡进行部 分削坡卸 载，但在路基左侧仍有明显 的挤压隆起现象，滑 出 口已明显延伸 至公路路基下 ，滑体总体积约 2 0 1 0 m ，说明减载量还达不到滑体稳定的要求，必 须经过计算分析，重新确定卸荷量。 目前，已有一些研究涉及到这一段滑坡的表现 形式及部分工程治理措施l l 、 3 J ，但是这些研究基本 是在该段滑坡被彻底治理前完成，其时滑坡仍未稳 定 ，有关滑坡的计算分析和 治理措施尚不完整。本 文对该段滑坡进行较完整的分析与治理设计。按本 图 1 滑体地形图 单位m F i g ． 1 Ge o g r a p h i c a l ma p o f l a n d s l i d e u n i t ．． m 维普资讯 第 2 4卷第 2 3期 杨明亮等．高速公路路堑边坡顺层滑坡分析与治理 4 3 8 5 文提出的滑坡最终治理方案施工后 ，边坡 已处于稳 定状态，说明治理方案是合理可靠的，从而为高速 公路同类性质的高切方开挖的路堑边坡的顺层滑坡 治理提供设计思路和工程参考价值。 2 滑坡区工程地质概况 根据现场调查、钻孔资料、切方路基资料，滑 坡区主要地层有①耕植土、块石土，其中耕植土 厚 0 ． 6 m 左右 ，灰褐色、松散、普遍存在；块石土 中块石成分主要为石英砂岩及页岩， 灰黄色土， 稍～ 中密， 厚 0 ． 0 ～5 ．0 m； ②石英砂岩，厚0 ～2 2 m，灰 色 ，上 部 为 中等风 化 ，下 部 为微 风化 ，产状 为 3 4 。 ～6 4 。 Z9 。 ～1 9 。 。石英砂岩发育 2组节理，一组 产状为 3 3 8 。 ～3 4 2 。 Z8 3 。 ～9 0 。 ，密度为 3 ～5 条， m， 另一组产状为 2 4 8 。 ～2 7 8 。 7 1 。 ～7 5 。 ，密度为 1 ～2 条， m。砂岩中节理发育，将砂岩分割成大小不一的 块体。 在高程 1 4 0 ～1 4 5 m 内有 3层灰 白泥岩层，层 厚 1 0 2 0 c m，遇水软化，有明显膨胀性；③硅化 炭质页岩夹劣质煤层，灰黑色，薄层状 ，厚度约为 5 m，其走 向大致平行于公路轴线，倾角约 1 3 。 。硅 化炭质页岩较坚硬 ，煤层煤质差，岩性极软，有泥 化现象， 在 K 9 0 9 0 0处尖灭，而在 K 9 0 9 7 0处约为 5 m； ④硅化炭质泥质页岩，灰黑色、灰白色，薄层 状，岩性软弱，夹强风化岩，公路路面下部大部分 为该岩层，产状一般为 3 2 0 。 ～3 4 0 。 Z2 5 。 ～3 1 。 ，与 整个区域产状基本一致。沿公路路基轴线的地质纵 剖面图见图 2 ，典型地质横剖面 图见图 3 。由图 1 ， 2可知，在 K9 0 9 7 0 ～K9 1 0 1 0处有 2条次一级断 层，其中 F 1 产状为 2 1 0 。 Z3 6 。 ，部分滑体沿 F 1 ，F 2 断层由山体向公路轴线滑移。 1 6 1 ．O 0 1 6 2 ． 1 5 1 61 ．O 0 1 5 4 ．0 0 甭煮 3 滑坡原因及类型分析 滑坡 山体 中存在岩性软弱 的灰 白泥岩和劣质煤 层，厚度约 5 m，遇水后 出现软化或泥化，其走 向 大致平行于公路轴线，倾角约 1 3 。 ，构成了滑坡的 滑动带。滑动带上面岩层为节理发育的石英砂岩 ， 岩体中的节理和裂缝形成雨水进入的通道，特别是 近坡面一带的岩体因切方开挖 出现应力松弛以及因 削坡去掉表层耕植土和块石土后 ，雨水更容易进入 到软弱的滑动带内，而使滑坡前缘的滑动带土体出 现软化，降低 了滑动带的抗剪强度，导致边坡出现 蠕滑现象。边坡蠕滑使坡脚处的劣质煤层被 明显挤 出，使滑动带岩土强度逐渐衰减，并使山体沿其发 育的节理 出现一条 3 0 5 0 c m宽且贯通 的滑坡拉裂 缝 。坡顶贯通的拉裂缝成为更大的雨水入渗通道 ， 当地表水或雨水大量汇聚于滑动带时，滞水产生静 水压力和上浮力，同时使滑坡 后缘滑动带的抗剪强 度进一步下降，使边坡滑动加速。据现场监测，下 雨 以后，滑坡变形速率明显加快 ，由一般的 8 ～1 5 mm ／ d变到 2 5 3 5 mm／ d ，在治理前滑坡累计滑移 量超过 5 0 c m。因此，山体中存在的软弱滑动带和 发育的节理是山体滑动的内因；而边坡切方开挖使 山体原有的平衡状态被打破 ，产生 自坡面 向坡体内 的应力松弛 ，以及雨水的入渗是形成山体滑坡的外 因。山体裂缝和切方坡脚构成此滑坡周界。 在切方路基上劣质煤层被明显挤出，可判定滑 坡体沿劣质煤层滑动，滑带深度最大约 3 0 m，根据 滑坡体的厚度该滑坡 为深层滑坡。在滑坡体上还有 F 】 ，F 2 断层，且 2断层与公路轴线成 6 0 。 以上夹角， 使部分滑体沿 F l ，F 2 构造面滑动。 ①一块石夹土 0_ ②一石英砂岩层 1 5 2 0 0卜 _ _ 碎石质土层 ④一炭质页岩夹劣质煤层 1 4 4 - 2 6 1 4 2 ． 3 l 一 爱蚕 ， j ’ 。。。。’ 。。 兰 ≤叠 3 5 ． 2 3 嘉j茜 1 3 5 ．2 L 熏 翻 】 j 旦 日 日 图2 K 9 0 9 0 0 K 9 1 0 0 2 0段滑坡纵剖面图 单位m F i g ． 2 L o n g i t u d i n a l p r o f i l e o f l a n d s l i d e i n s e g me n t o f K 9 0 9 0 0一K 9 1 0 0 2 0 u n i t m 维普资讯 4 3 8 6 岩石力学与工程学报 2 0 0 5 往 图 3 K9 0 9 4 0处地质横剖面图 单位m F i g ． 3 C r o s s s e c t i o n o f l a n d s l i d e a t K 9 0 9 4 0 u n i t ．m 4 滑坡治理临时对策 滑坡需要尽快处理，为了应急，提 出的临时方 案有 1 可将现有边坡先放缓 。由于滑动面的劣 质煤层岩性极软并有泥化现象 ，抗滑指标参数相当 低，暂时将边坡放缓为 1 2 ，具体坡 比待确定治理 方案后再行决定 。 2 在公路左侧设计高程处保留 4 ～5 n l 的安全平台，以便为发生不稳定滑动时提供 一 定时间的缓冲 。 3 滑动面为炭质页岩下 的劣质 煤层，在滑体范围内的具体分布不详，因而在放缓 削坡处理期问， 应在 K 9 1 0 0 0桩号线附近布置 3 个 钻孔 。钻孔深度超过 炭质 页岩下的劣质煤层 3 ～ 5 n l ，同时将钻孔作为钻孔倾斜仪的观测孔，监测 深部 的水平位移 ，确 定滑 坡面的具体位置 ，为准 确分析、计算和治理提供依据 。 4 在开挖路基及 路基左侧 的安全平 台时，如果达到设计路基高程处 下覆有劣质煤层，应将其清除，然后回填压实。边 坡脚下如有劣质煤层 也应 使其有一定 的密实保护 层。 但是由于施工设备和技术 的落后，山体中石英 砂岩层坚硬而且破碎 ，钻机钻 进过程 中水不 易保 持，且现场取水非常不方便 ， 致使钻头损耗量很大 ， 使钻孔不能顺利进行，不能为滑坡治理及设计提供 科学、合理的依据 ，使设计难度加大。 施工单位对滑坡进行卸载后，在无雨时，一度 使滑体下滑速率明显减小，但降雨期间，滑体下滑 速率又明显增大，使得路基左侧 3 ～5 m 被挤压隆 起，说明减载量还达不到滑体稳定的要求 ，必须进 行计算分析，确定卸荷量。 5 滑坡计算与分析 5 ． 1 抗滑安全系数的选取 根据中华人 民共和国行业标准 公路路基设计 规范 J T J 0 1 39 5 中节 6 ． 1的一般规定，对滑坡稳 定性进行验算时，抗滑安全系数宜采用 1 ． 1 5 ～1 ． 2 O ； 对高速公路、一级公路宜采用 1 ． 2 O ～1 ． 3 O 。 本次计算过程 中，缺乏边坡滑动带在滑体内具 体 的分布情况 ，室内或现场试验资料均未能提供该 滑动带岩土介质的强度指标，同时考虑到边坡都位 于高速公路两边 ，若发生滑动，将对该处公路造成 严重破坏 ，因此 ，计算过程中，抗滑安全系数取一 较大的值 ，为 1 ． 2 5 ～1 ． 3 O 。 5 ．2 计算剖面 根据滑坡地形图，在滑坡体范围内选择 6个断 面进行了滑体在极限平衡状态下的稳定性反分析计 算，其中 2个典型断面为 K9 0 9 4 0断面，其坡顶 张裂缝处的高程为 1 5 9 ． 5 9 m，深度设定为 1 0 m，滑 出 口高程为 1 3 2 ． 0 0 n l ；K9 1 0 0 0断面 ，其坡顶张裂 缝处的高程为 1 7 0 ． 8 On l ，深度设定为 1 0n l ，滑出 口 高程为 1 3 2 ． 4 0n l 。 5 ．3 计算方法和反分析结果 本次计算过程中的抗剪强度指标值通过反算法 和经验数据法进行选取。滑坡正处于蠕滑状态，即 极限平衡状态 ，采用简化 B i s h o p法计算时，令滑动 面安全系数 K1 ． 0 。由于 C ， 都为未知数，在计 算时往往假定一系列的 值，求出 C值，或假定一 系列的 C值，求出 值，再根据经验，最终确定处 于极 限平衡状态下滑动面的 C ， 值。处于非极限 平衡状态下的滑动面的 C ， 值都通过经验选取。 滑动面上覆岩体容重设定为 2 2 k N ／ m ，总结 6 个 断面的反分析计算结果，如表 1 所示。由表 1 可 知，当抗滑安全系数一定时， 值有较小变化 ，C 值则有较大变化，即 值对边坡安全系数的影响较 大 。如果不进行任何 削坡处理 ，需用 的加 固力为 8 7 0 ～ 】6 2 0 k N／ m。 裹 1 削坡减载前滑动面抗剪置度计算结果 T a b l e 1 Co mp u t a t i o n a l r e s u l t s o f s h e a r s t ren g t h p a r a me t e r s o f s l i d i ng s l o p e b e f o r e u n l o a d i n g 0 5 2 0 4 5 0 5 8 0 0 5 0 0 0 3 2 l l 0 8 维普资讯 第2 4卷第 2 3期 杨明亮等．高速公路路堑边坡顺层滑坡分析与治理 4 3 8 7 根据滑动带地层条件和经验及类比【 等资料， 选 定此滑坡滑动带抗剪强度指标为 妒1 1 ． 5 。 ，c 8． 2 k Pa 。 用选定的抗剪强度指标进行削坡分析，确定其 削坡线大致为第一级坡坡 比 1 2 ， 坡高 8 ～1 0 m， 坡高根据坡面岩土的性质而定 ；第二级坡坡 比为 1 4 ，削坡至滑坡裂缝；再向上方削坡坡比为 1 1 ． 5 ，削坡后边坡稳定性系数可提高至 1 ． 2 5 ～1 ． 3 0 。 值得注意的是，如果抗剪强度取 妒1 3 。 ，c 0 k P a ，则任何削坡方案都不能提高边坡稳定性系数， 即当 C值很低时，削坡减载的效果将不明显。如果 采用上面的削坡减载方案，且抗剪强度取 1 3 。 ， C 0 k P a ，削坡后 K1 ． 0 ，所需加固力为 5 6 0 6 7 0 k N ／ m， 才能使削坡减载后滑坡的稳定性系数提高到 1 ． 25 ～ 1 ． 3 0。 计算分析表明，滑动抗剪强度的选取是十分重 要的，其直接关系到滑坡治理的成败与治理工程的 费用。 6 滑坡治理方案 6 ． 1 滑坡治理方案选取 由滑坡计算分析可知，如果不采用任何削坡措 施， 其加固力为 8 7 0 1 6 2 0 k N ／ m。 根据工程地质条 件 ，滑坡底地层较软弱 ，滑动面埋深大，部分地方 埋深超过 3 0 m，采用锚杆或抗滑桩进行加固治理 时，其工程量及费用相当大，加固治理费用将超过 7 0 0 万元，所需工期长 ，实施起来难度大。如果采 用计算分析所提供的削坡方案时，削坡方量约 8 1 0 m ，削坡方案费用约 2 0 0万元 ，但是，其风险 比较大 ，因为如果抗剪指标进一步下降，必将采取 补救措施，可能使削坡方量大大增加，或增加其他 加固措施，延长施工工期。 经业主同意，采用 以削坡为主、加固治理为辅 的初步治理方案，同时加强现场监测 ，以随时调整 治理方案。 6 ． 2 滑坡初步治理方案 6 ． 2 ． 1 K9 0 9 0 0 K9 0 9 7 0段治理设计 边坡坡面滑动带上为石英砂岩层 ，坡面局部稳 定性很好，因此，该区段第一级坡坡比为 1 2 ，坡 高 1 2 m；第二级坡坡比为 1 4 ，削至 山体深裂缝 处 ， 再以 1 1 ． 5的坡度至坡顶。 该区段削坡总方量 为 3 4 2 4 6 m 。在坡脚处，修浆砌块石护墙，底宽 3 ． 0 m，底部埋深 2 ． 0 1T I 。由于该段边坡周界接近 山 脊线 ，周界外可不设截水沟 。在 边坡 第二级坡面 距开始端约 2 m处，修一纵向截排水沟。坡顶出露 的所有张裂缝均用细碎石和粘土认真充填，用 2层 宽 2 m的防水土工布封 口，然后在上面覆盖一层厚 1 ．0 m的碾实碎石土， 滑体顶部裂隙封堵见图4 。防 水土工布宽 2 ． 0 m， 接长时接封上下两层要错开； 裂 缝要认真充填，用粘土泥浆填充，可就地取材土 工布上的土层覆盖层要认真夯实。第二、三级边坡 坡面可通过植草或植树来护坡，第一级坡采用窗式 浆砌片石护坡 。在开挖路基时，如果达到设计路基 高程时下覆有劣质煤层 ，应将其清除，然后用碎石 土回填压实，边坡脚下如有劣质煤层，应使其有一 定的密实保护层。 防 ／压 实 土 层主 ＼ ／ -_ ． 龠 ／／ ／ 1 z 【 椭 图 4 滑体顶部垂直裂缝封堵示意图 F i g ． 4 S k e t c h ma p o f t a mp i n g v e r t i c a l c r a c k o n t h e l a n d s l i d e 6 ． 2 ． 2 K 9 0 9 7 0 - K 9 1 0 6 0段治理设计 边坡坡面滑动带上 为块石土，坡面局部稳定性 差，因此，该区段第一级坡坡 比为 1 2 ，坡高 8 m； 第二级坡坡 比为 1 4 ，削至 山体深裂缝处 ，再以 1 1 ． 5的坡度至坡顶。该区段削坡总方量 5 1 3 7 3 m 。 在坡脚处 ，修浆砌块石护墙，底宽 3 ． 0 m，底部埋深 2 ． 0 m。坡顶外 3 ． 0 m 处修截排水沟 ，沟 内的水经 K 9 0 9 8 0桩附近引至山谷 。在边坡第二级坡坡面距 开始端约 2 m 处，修一纵向截排水沟 ，沟 内水 由两 端的出口引至滑坡外侧。坡顶出露的所有张裂缝均 用粘土填缝后碾压 ，并在其上堆一层厚 3 0 c m，宽 1 ． 0 m 的松土。第二 、 三级边坡坡面可通过植草或植 树来护坡 ，第一级坡采用窗式浆砌片石护坡。在开 挖路基时，如果达到设计路基高程时下覆有劣质煤 层，应将其清除，然后用碎石土回填压实，边坡脚 维普资讯 4 3 8 8 岩石力学与工程学报 2 0 0 5 笠 下如有劣质煤层应使其有一定的密实保护层。 6 ． 2 ． 3初步治理方案效果 按初步治理方案进行削坡后，在一段时间内， 边坡相对稳定，没有下雨时，削坡后的坡面基本稳 定 。但是施工中，由于对滑坡裂缝没有封堵，裂缝 外也没有修截排水沟 ，雨水不能顺利地入渗到滑动 带，从而使滑动带成为一过水通道，使滑带土的劣 质煤层进一步软化，甚至泥化，滑动带土体的抗剪 强度进一步 降低 ，使边坡出现 明显 的继续蠕 滑现 象 。 6 ．3 补充计算分析 假定削坡后的边坡处于平衡状态，反分析计算 滑动带抗剪强度 ，其结果见表 2 。对 比表 1 ，2可 以 看出，如果仍使 值保持不变取 1 1 ．5 。时，则削坡 减载后 C 值下降为分析计算值的 4 2 ％，这与我国软 岩的残余强度类似【 4 J 当 c ≈O k P a时，抗剪强度无 太大变化，即削坡减载不能有效地提高滑坡稳定性 系数。根据一般的工程经验 ，在边坡不断蠕滑的情 况下，以及劣质煤层被水软化作用下，滑动带的 C 值应近似于 0 。因此 ，进一步 的削坡减载不 能降低 滑坡下滑的趋势，只能使滑体的加 固力降低 。 表 2 削坡曩藏后滑动带抗剪曩度计算结果 T a b l e 2 Co mp u t a t i o n a l r e s u l t s o f s h e a r s t r e n g t h p a r a me t e r s o f s l i d i n g s l o p e a f t e r u n l o a d i n g 0．0 0 2 ． 3 2 3 ．4 7 4．6 2 6 ．9 8 1 0．8 0 根据表 2中反分析计算所得的抗剪强度指标， 如果将边坡的抗滑稳定系数提高到 1 ． 2 5 ～1 ． 3 0 ，还 需要的加固力为 5 6 0 6 7 0 k N／ m。 6 ．4 补充设计方案 6 ．4 ． 1方案选择 由计算分析可知 ，削坡减载 已不能有效地提高 边坡的整体稳定性，只能降低滑体的加固力，进一 步削坡将使地表水更易入渗，使整个滑动带甚至滑 动带下的硅化炭质泥质页岩出现软化现象 ，诱发更 深层的岩体滑动 。因此 ，补充设计采用长锚杆加固 治理方案。 6 ． 4 ． 2 K 9 0 9 4 0 K9 1 0 1 0段边坡补充治理设计 在现有 1 2坡的底部，浇注 尺寸为 1 0 mX 1 0 mx0 ． 4 m 长 X宽X厚 的钢筋混凝土板 ，板与板 之 间预 留伸缩缝 ，钢筋混凝 土板用混凝土标号为 C 2 5 ，钢筋甩 l O I 级钢筋，钢盘网格尺寸为o 3 mX 0 ． 3 m，混凝土保护层 0 ． 1 m。锚杆采用 1 3 6 I I 级钢 筋，长度为 l 6 -3 m，锚杆孔径为 8 0 9 0 m m，孔 向正交于 1 2坡面，孔深 1 6 m，超过煤层底面 8 ． 0m；锚杆共 5排，行排距为 2m，每一块混凝土 板固定 2 5根锚杆。锚杆孔的施工应采用压缩空气排 渣 和冷却钻头，严禁用水冷却钻头和排渣 。在每块 混凝土板内，预留 3排 1 2孔排水孔， 孔径 6 5 mm， 孔向下倾 3 。 ，孔 内插入排水管。第一级坡坡上部采 用窗式浆砌片石护坡；第二级坡坡面进行有效的裂 缝封堵，整平地面后，采用拱形骨架内植草护坡； 第三级边坡采用窗式浆砌片石护坡 。坡脚 混凝土板 和排水沟之间的地坪 ， 用 0 - 3 1 1 “I 厚的浆砌片石护坡 坡顶裂缝外的截排水沟按原初步方案进行。坡脚路 底边设置一排水暗沟，使滑动带水能及时顺利地排 走。该段滑坡部分治理措施如图 5 a 所示。 6 ． 4 - 3 K 9 0 9 0 0 K 9 0 9 4 0 ，K9 l O l 0 ～K 9 l 0 8 O段 边坡补充治理设计 在现有 12坡 的底部 ，浇注 尺寸 为 6 m X l O m 长X宽 ，厚 0 ． 4 m 的钢筋混凝土板。锚杆采用 3 6I I 级钢筋 ，长度为 l 4 ． 3 m，锚杆孔径 8 0 9 0 mm，孔向正交于 1 2坡面，孔深 1 4 m，超过煤层 底面 8 ． 0 m；锚杆共 3排，行排距为 2 m，每一块混 凝土板施工 1 5根锚杆。在每块混凝土板 内，预留 3 排 8孔排水孔 ，孔径 6 5 mm，孔向下倾 3 。 ，孔内 插入排水管。其他治理措施与 K 9 O 9 4 O ～K 9 l O l O 段边坡补充治理设计相同。该段滑坡部分治理措施 如 图 5 b 所示 。 6 ．5 滑坡治理效果 通过锚杆加固，改变 了坡脚岩体的受力状态； 坡面裂缝被封堵且采用拱形骨架 内植草护坡，地表 水被有效的分割 ，不能大量入渗到滑动带 ；坡脚边 坡采用全封闭式护坡，有效地防止雨水入渗，保护 坡脚岩土；在坡脚处设置排水暗沟，使滑动带 内滞 水 能顺利流走 ，更滑带土 的抗剪性能不致进一步下 降。采用补充 治理措施后，至今历时 3 a多，滑坡 已逐渐稳定下来 。 0 0 5 0 0 0 3 2 l l 0 8 维普资讯 第2 4 卷 第2 3 期 堑塑 塞 笠 壹 蕉坌 堕 堕 堑 坡 顺 层 滑 坡 分 析 与 治 理 ． 4 3 8 9 ． b ①一钢筋混凝土板；②一锚杆；③一窗式浆砌片石护坡；④ 一坡脚地坪 浆砌片石护面；⑤ 一坡脚暗埋排水洞；⑥ 一排水孔，与水平线夹角3 。 图5 滑坡部分治理措施图 单位m F i g ． 5 P a r t i a l t r e a t me n t me a s u r e s o f l a n d s i d e u n i t ．m 7 结论 1 山体中存在顺坡 向的软弱滑动带和发育 的 节理 ，是该段路堑滑坡出现的内因。切方开挖打破 了山体原有的平衡状态以及地表水顺利入渗是形成 山体滑坡的外因。 2 虽然滑坡 的抗剪强度指标通过反分析计算 分析及工程经验类比，确 定为 1 1 ． 5 。，C 8 ． 2 k P a ，但是该指标有进一步下降的趋势。 从该滑坡综 合治理分析可 以看 出，将该指标调整为 妒1 3 。 ， C 0 k P a更合理 ，即存在顺坡向的软弱滑动带的滑 坡 已产生 明显的蠕滑现象后 ，采用综合 法计算分 析滑坡稳定性和加固力更合理 。 3 顺层滑坡的治理过程中，单独采用削坡减 载的措施，难 以提高边坡的抗滑稳定性，只能降低 滑坡所需要的加固力。直接采用锚杆或抗滑桩等加 固措施，治理工程费用 巨大，不宜采用 。因此，滑 坡治理必须采用削坡减载 结合其他加固措施，如锚 杆 、抗滑桩或挡土墙等，同时采取必要的排水和防 水措施才能使滑坡最终保持长期稳定。 参考文献 R e f e r e n c e s 【 l 】 陈静曦， 章光，袁从华，等．顺层滑移路堑边坡的分析和治理[ J ] ． 岩石力学与工程学报，2 0 0 2 ，2 l 1 4 8 5 1 ． C h e n J i n g x i ，Z h a n g Gu a n g， Yu a n Co n g h u a ，e t a 1 ． An a l y s i s a n d t r e a t me n t o f b e d d i n g - s l i p c u t s l o p e [ J ] ． C h i n e s e J o u r n a l o f R o c k Me c h ani c s a n d E n g i n e e r i n g ， 2 0 0 2 ，2 1 f 1 4 8 5 1 i n C h i n e s e 【 2 ] 袁从华，章光，闵弘，等．某高速公路 K 9 0 K 9 5滑坡表现形 式及工程整治设计[ J ] ．岩土力学 ，2 0 0 2 ，2 3 3 3 3 4 3 3 6 ． Y u a n Co n g h u a ，Zh an g Gu an g ，M i n Ho n g ， e t a 1 ． Be h a v i o r s o f t h e l an d s i d e O 11 the K 9 0一 K9 5 s e c t i o n o f a f r e e wa y a n d r e c t i f i c a t io n d e s i g n [ J ] ． R ock a n d S o i l Me c h ani c s ，2 0 0 2 ，2 3 3 3 3 43 3 6 ． i n C h i n e s e 【 3 】 袁从华，章光，杨明亮，等．某公路顺层滑坡的整治及对该区段 选线的反思[ J 】 ． 岩土力学， 2 0 0 3 ，2 4 3 4 2 8 4 3 0 ． Y u an C o n g h i la ， Z h an g Gu an g， Y an g