砂层对黄土边坡的稳定性影响与处治

黄土沉积过程中由于多种原因，往往多有砂层分布。而这些沙层往往胶结较差，甚至散体状，因此，在边坡开挖的过程中，往往由于不同性质砂层的分布对黄土边坡，尤其是黄土高边坡的稳定性造成了很大的影响。如何对砂层进行处治与防护就显得非常重要。下面笔者对咨询过程中遇到的几个典型的砂层位于黄土边坡不同部位的工程处治案例进行说明。

一、某公路拟设置的黄土高边坡位于植被良好的黄土塬边老滑坡后壁，其自然坡度约约70°，高约150m,坡体主要由Q2的离石老黄土构成。原设计采用每8m一级和1:0.5坡率分15级开挖，边坡平台除十级平台宽15m外，均为5m宽，边坡高约120m。施工过程中在边坡开挖至第三级边坡时，揭露了下伏的松散厚层粉砂层，造成砂层不断发生溜滑而无法形成边坡，甚至存在造成上部黄土边坡由于“地基”不稳而发生整体滑动的可能。

图1 高边坡经过的滑坡后缘全貌

图2 高边坡下部开挖揭露的松散砂层

由于边坡后部为黄土塬良田，造成征地范围不得大于20m。故结合Q2的离石老黄土的良好稳定性，对上部11级黄土边坡采用1：0.5坡率进行收坡，平台宽度由5m调整为3m，从而利用黄土边坡节约的用地空间，在黄土与砂层之间设置15m宽的大平台，有效隔离上部黄土对下部砂层的重力挤压。在此基础上将下部3级砂层采用1:1.75的坡率和宽5m的平台进行放坡后，利用干砌片石护坡进行防护。

在合理设置黄土与沙层安全厚度的基础上，为进一步减小黄土对下伏砂层挤压，故在四级宽台部位设置了6排20m长的Φ108钢管微型桩进行“固脚”，为有效在粉砂层中进行注浆，浆体采用水玻璃浆体。

图3 工程处治断面图

该方案最终在征地约17m的基础上有效的进行了高边坡处治，工程使用多年来，边坡稳定性良好。

二、某公路黄土边坡主要由Q2的离石老黄土构成，原设计采用每8m一级和1:0.5坡率分5级开挖，边坡平台宽均为5m，边坡高约40m。在边坡开挖至一级级边坡时，揭露了厚约2m的松散厚层砂层，砂层下部为N2泥岩，上部黄土高边坡存在挤压性质较差的砂层形成的“软弱底基层”而失稳的可能。

基于此，在对砂层所在的一级边坡进行跳槽开挖与素喷砼封闭的基础上，在一级边坡设置厚30cm的钢筋砼面板轻型锚索挡墙对砂层形成的“软弱底基层”进行约束加固。

图4 工程处治断面图

该高边坡在进行处治后，工程使用多年来，边坡稳定性良好。

三、某公路黄土边坡主要由Q3的马兰老黄土构成，原设计采用每8m一级和1:0.5坡率分8级开挖，边坡平台宽均为5m，边坡高约60m。在边坡开挖至一级级边坡时，揭露了厚约3m的透镜状松散砂层，上部黄土高边坡存在挤压性质较差的砂层而失稳的可能。

基于此，在坡脚快速设置6m高的反压体应急工程基础上，利用反压平台在边坡坡脚设置了一排2×3×17m@5m的抗滑桩进行“固脚”。其中桩体地面以上长度为6m，地面以下11m，其中砂层以下8m。

图5 工程处治断面图

该高边坡在设置抗滑桩进行处治后，工程使用多年来，边坡稳定性良好。

综上，随着砂层位于黄土坡体的位置不同，厚度不同，采用的对应性工程措施也就有所差异。所谓工程无定势，能安全、经济的进行有效处治的工程方案就是好方案。换句话说，工程措施犹如各种草药，其依据一定方案组合后的药方就能有效的治理纷繁复杂的病体，技术人员可根据具体的病害特征，合理的选择病害处治方案，而不必拘泥于某些固定形式。