反压在高海拔地区滑坡处治中的应用

某段三级公路经过海拔3500m的高海拔地区,为典型高海拔草原区,自然坡度约30°,坡体由松散角砾土构成,地表植被良好,山体高大而汇水面积大。由于区内海拔较高,自然状况下多有浅层冻融滑塌现象发生。
原线路采用在老路内侧开挖自然山体加宽,形成高约10m的路堑边坡,开挖厚度约0~3m,开挖方量约0.6万方,线路加宽时的路堑边坡造成坡体下部失去支撑而发生大规模的牵引式滑坡。滑坡周界明显贯通,边坡坡脚处发现有渗水现象。滑坡宽约220m,主轴长约 108m,面积约21000平方,滑体平均厚度约13m,体积约27万方,为中型类土质边滑坡,对下部的三级公路形成了极大的安全隐患。

图1 滑坡全貌

图2 滑坡前缘开挖边坡

图3 滑坡后缘拉裂缝

坡体主要发育两条拉张裂缝,其中一条裂缝是路堑边坡开挖引发的卸荷松弛变形,其距边坡开挖坡脚约26m,属于边坡病害问题;另一条裂缝距坡脚约108m,为路堑边坡开挖引发的滑坡后缘拉张裂缝,属于坡坡体病害问题。
此外,考虑到滑坡体上只发育了两条贯通性裂缝,两者之间再无其它明显的裂缝产生,这说明该滑坡的厚度较大。故依据路堑边坡加宽开挖特征、坡体角砾土性质和裂缝位置,初步分析滑坡的平均厚度约13m,滑坡体积约27万方,属于中型滑坡。
坡体病害处治方案考虑到滑坡位于高海拔地区,采用锚索、抗滑桩等工程施工难度大且工程造价偏高,故不建议采用。
从现场看,考虑到区内土石方调配方便而弃方较多,且公路外侧为宽缓的河流一阶地,故宜采用适当向外平移线路进行绕避,在原线路位置设置反压体为主的工程对滑坡进行处治。
依据工程经验,反压体可取被反压体的1/10体积,即约2.7万方。为确保反压体达到快速稳定滑坡的作用,反压体压实度不宜小于0.85,且顶宽不宜小于5m。考虑到坡脚地下水渗流严重,故反压前先设置一层厚约0.5m的透水垫层,有效确保地下水的顺利疏排,防止反压体造成地下水路堵塞而诱发新的病害。

图4 滑坡反压工程地质断面图

该方案可有效对滑坡进行处治,防止滑坡规模不断牵引扩大,且工程造价较低而易于高海拔地区的快速机械施作,是一个相对较优的方案。

经验教训:
1、该段坡体属于高海拔草原斜坡,坡体由汇水面积大而角砾土松散,常有浅层冻融滑塌现象发生,为欠稳定的斜坡体。公路加宽虽然只开挖了0.6万方,但却引发体积27万方的滑坡,挖方与滑坡之间的比值约1:45约为诱发滑体的2.2%。这就说明,对于欠稳定斜坡体,即使开挖量很小,也会引发大规模的滑坡,不能存在侥幸心理。
2、该坡体诱发滑坡的挖方体积约0.6万方,但用于稳定滑坡的反压体积约为2.7万方,两者比值为4.5倍。这说明坡体一旦发生变形,将会造成坡体力学参数的大幅下降,如要采用工程处治坡体病害,则需要采用更大的工程规模重新进行坡体平衡。
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