某坡体病害分析及处治
某边坡地表为厚约3~4m左右的碎石土,下伏强风化志留系泥灰岩、页岩,产状130°∠46°,坡向135°,边坡最大开挖高度48m,其中在第四级平台设置改移村道。第一~四级位于村道以下的边坡坡率为1:1.5,并在第一、第四级边坡设置长12m的锚杆框架,第二、第三级边坡设置长25m的锚索框架进行加固。位于第四级平台的村道内侧开挖边坡高约8m,采用1:0.5坡率设置,无防护。
在路堑边坡开挖至路基标高,第四级边坡锚杆框架已施工完毕,但第二、第三级边坡锚索框架尚未施工完成时,边坡的坡口线外约30m的部位出现宽0.6~30mm,长50m的裂缝,且在暴雨作用下存在变更加剧的趋势。
图1 边坡施工现状全景
图2 紧邻村道边坡的裂缝
图5 拟采用的工程地质断面图
从坡体地质条件分析,坡体由产状130°∠46°的强风化泥灰岩、页岩构成,坡体产状明显陡于开挖综合坡率,因此,坡体的层面不控制坡体稳定性。
其次,坡体由泥灰岩、页岩构成,故两种不同岩性接触面是影响坡体稳定性的一种结构面,但由于该结构面属于层间接触面。但考虑到层面明显陡于开挖综合坡率,因此,该接触面也不控制坡体稳定性,但控制了坡体的地下水位线,即坡体中的地下水明显受控于该接触层面。
图6 坡体中的地下水受控于不同岩性的接触面
基于此,考虑到坡体破碎,且富水,故坡体的潜在滑面存在依附于最大剪应力控制的圆弧形滑面的可能。但第一~第四级边坡的坡率为1:1.5,故第一~第四级边坡主动滑坡的可能性不大。因此,该段坡体的变形存在如下两种可能。即:
1、第四级平台所在村道以上的坡体开挖坡率为1:0.5,因此,坡体存在村道以上的岩土体在由于某种因素导致变形发生蠕变、挤压下部第一~第四级边坡导致坡体变形的可能,这属于坡体的整体变形。
2、第四级平台所在村道以上的坡体开挖坡率为1:0.5,且没有相应的加固防护工程,故坡体在开挖后由于卸荷牵引后部坡体发生变形的可能,尤其是目前坡体变形裂缝均位于村道边坡的坡口线附近和后部的情况下,这种可能性是更大的,这属于坡体的局部变形。
综上,技术人员采用坡脚设置抗滑桩反压为主,针对坡体整体稳定性而忽略坡体局部稳定性的处治措施是存在一定的安全隐患的。
由此,考虑到坡体后部地形较为平缓,且坡体的整体稳定性和局部稳定性均与村道后部的重力作用有关,故在村道部位设置30m宽的刷方平台,采用1:1.5的坡率进行刷坡,从而消除坡体滑坡变形的动力。
此外,考虑到坡体岩土体性质差且富水,故对村道后部边坡采用两级长为12m的锚杆进行加固。
其次,考虑到坡体采用刷方减重后的下滑动力已消失,故在继续施作完成第三级边坡锚索预应力施加和第一级边坡锚杆框架的基础上,取消二级边坡锚索工程,并在上部宽大村道内侧边坡上设置长20m的仰斜排水孔,疏排坡体地下水。
经以上处治后的坡体,有效消除了坡体的整体与局部稳定性隐患,且工程造价为拟采用处治方案的0.6倍,且工程施作速度快,可有效完成公路全线的要求。