某断层破碎带高边坡处治方案探讨

高边坡的稳定性受多种因素影响，其中区域构造对一定较大范围的坡体稳定性奠定了基础，而发育于某个坡体，或者某个部位的小构造则往往对某个具体边坡或具体部位具有控制性的作用，它直接导致病害坡体表现出不同相邻坡体的病害特征和稳定性。而这些小构造如果被第四系覆盖层掩盖，往往导致工程勘察阶段无法揭露而可能造成工程设计出现一定的偏差，这就需要技术人员在工程施工过程中贯彻“动态设计、信息化施工”的原则，适时依据坡体开挖所揭露的地质断面，合理进行高边坡防护工程的调整，防止高边坡开挖后由于设计参数与地质条件不相符而出现坡体病害。下面以某破碎岩质边坡病害机理及处治方案为例进行探讨。

一、基本情况

某“M”形地貌自然地形地貌呈“垭口”状，坡体地表覆盖有1.5~8m厚河流高阶地卵石层，下部为强~中风化粉砂质泥岩，产状295~325°∠45~65°，与坡向近于正交。线路以挖方的形式通过。其中左侧挖方边坡最大高度为76m左右，原设计坡率为1:1（最上一级高阶地卵石层为1:1.25），按8m一级开挖，共9级。边坡平台中二、四、六、八级宽为4m外，其余均为2m。技术人员采用除最高一级高阶地卵石层放缓边坡外，其余边坡均采用9~15m长锚杆进行加固。坡体在开挖至四级边坡、并进行了部分锚杆框架加固时，"M形"地貌的右侧坡体在右侧发生了约4万方的滑坡，滑体厚约10m。

图1 “M”形边坡全貌

图2 高边坡工程地质断面图

二、病害机理

1、该段坡体主要由岩块抗压强度约2.4MPa的粉砂质泥岩构成，属于极软岩，抗压、抗剪能力较差。

2、坡体岩层产状与坡向在整个路堑边坡区近于正交，这虽对坡体的稳定性较为有利。但从现场看，坡体中多组节理裂隙发育，对坡体切割严重。主要有315°∠30°、175°∠52°、185°∠46°、237°∠13°等多组贯通度约为1.5~5m左右的结构面发育，严重破坏了坡体的整体稳定性。

图3 坡体多组节理裂隙切割坡体

图4 本次滑坡迁就利用的缓倾状结构面

3、在本次坡体滑坡的坡体位置看，该段坡体明显受到小断层的影响，造成坡体产状发生发生大角度偏转，即岩体产状在断层范围内由315°∠65°转变为125°∠22°，且坡体由于受到断层控制而更加破碎，形成了“粗颗粒”类土状坡体，导致滑坡发生后呈散体状，具有类土质滑坡的性质。

图5 滑坡后缘出露的断层特征

图6 滑坡侧界严格受断层侧界控制

图7 滑坡下滑时沿左侧界产状发生的牵引裂缝

图8   图5 滑坡下滑时沿左侧界产状发生的羽状剪切裂缝

图9 滑体两侧岩层中的软弱夹层

图10 滑体呈散体状

图11 滑坡后缘具有类土质滑坡的圈椅状特征

4、边坡高度大而坡率较陡，造成在工程补偿不足情况下，使下部坡体应力集中相当明显，从而导致坡体开挖至四级边坡时，造成坡体利用了不利结构面发生压致-拉裂式整体滑坡。

图12 滑坡发生后的全貌

图13 滑坡后缘的张拉与压剪面

综上，该部位坡体发生病害的原因为散体状高边坡在工程开挖形成的高应力作用下，迁就利用了坡体中的不利结构面，而发生的以剪应力为主的类土质、压致-拉裂式滑坡，滑面整体呈弧状，但坡体中的不利结构面对其有一定的影响。

三、处治方案

1、从地形地貌上看，该段坡体后部呈反坡状。故为有效减小坡体应力集中问题，可适当放缓坡边坡。

2、结合滑坡体的刷方，在高边坡适当部位设置宽大平台，将一个高大边坡分为两个次高边坡，进一步减小坡体下部的应力集中问题。

3、考虑到下部公路为市政属性，依据“固脚强腰、分级加固，兼顾整体与局部”的原则，和有效控制坡体中的不利结构面，在边坡安全系数取规范上限值的情况下，对边坡设置钢锚管工程进行加固处治。

4、由于开挖后坡面裸露面积较大，对坡面冲刷较为严重，故应在每级平台设置平台截水沟，并加强坡面绿化防护工程。

图14 建议采用的工程地质断面图