本文來源于公眾號：悠游2019

作者：成永剛，博士，教高，注冊巖土工程師，中國巖石力學與工程學會滑坡與工程邊坡分會理事，中國土木工程學會非飽和土與特殊土專業(yè)委員會常務(wù)委員和交通巖土工程專業(yè)委員會委員，國際工程地質(zhì)協(xié)會會員，中國國家公路建設(shè)項目評標專家，四川省交通運輸專業(yè)人才教育專家。

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填方滑坡形成可能滑面的形態(tài)和因素是多種多樣的，如填挖交界面、陡坡面、土巖界面等自然或人造的結(jié)構(gòu)面。因此，填方體形成的滑面形態(tài)應依據(jù)坡體變形特征進行合理確定。否則滑面的勾繪偏差將會帶來滑坡處治方案的偏差；而滑面參數(shù)反算的坡體穩(wěn)定系數(shù)選取，應依據(jù)誘發(fā)坡體變形的關(guān)鍵因素和相應的坡體變形特征綜合確定。否則，穩(wěn)定系數(shù)的偏差將帶來滑面參數(shù)反算上的偏差，從而造成下滑力計算偏差而影響方案的合理確定。

某填方路堤位于自然邊坡較陡的自然斜坡上，最大填方高度19.60m。原自然坡面地表為厚層的坡洪積中密碎石土，下伏產(chǎn)狀反傾的粉砂質(zhì)泥巖。路堤內(nèi)側(cè)自然山坡有較大的匯水面積，填方坡腳緊鄰改溝工程。填方體采用1:1.5~1:2的坡率進行填筑。

在路基填筑到位進行路面鋪砌時，區(qū)內(nèi)普降暴雨，造成路面部位出現(xiàn)多道貫通性環(huán)狀裂縫，并在一級平臺部位出現(xiàn)鼓脹剪切裂縫，且地下水滲流嚴重。

圖1 一級平臺部位的鼓脹裂縫

圖2 一級平臺部位出水嚴重

圖3 路基部位的后緣拉裂縫

基于此，技術(shù)人員依據(jù)路面部位的裂縫和坡腳改溝臨空面，結(jié)合填方與原自然坡面線，以及下伏的土巖界面勾繪了淺層和深層兩層滑面，并依此進行了相關(guān)的計算，決定在一級平臺部位設(shè)置2×3×26m@5m的抗滑樁進行支擋為主的工程處治方案，工程造價為A萬元。

圖4 采用的工程地質(zhì)斷面圖

1、滑面確定分析

1）設(shè)計分析

技術(shù)人員選取左側(cè)路基的貫通性裂縫為滑坡后緣，而結(jié)合圓弧搜索法與填方和自然陡坡面與坡腳改溝臨空面確定了淺層滑面；依據(jù)填方路基內(nèi)側(cè)邊溝與下伏土巖界面與坡腳改溝臨空面確定了深層滑面。

2）優(yōu)化分析

（1）暴雨后在路基左線與右線部位出現(xiàn)多條貫通性張拉裂縫，故滑坡后緣應為右側(cè)路基貫通性裂縫位置，而非左側(cè)路基貫通性裂縫位置。

（2）一級平臺部位大量地下水滲出，且出現(xiàn)嚴重的鼓脹變形，這說明目前滑坡的剪出口位于一級平臺部位，而非坡腳的改溝部位。

（3）下伏的土巖界面目前沒有任何變形跡象，這說明依附于該接觸面的坡體處于基本穩(wěn)定狀態(tài)以上，即雖然可能不滿足規(guī)范要求的安全系數(shù)，但只要合理進行預加固就可確保其長久安全。也就是說，目前技術(shù)人員將其確定為深層滑面是缺乏依據(jù)的，而只能作為潛在滑面對待。

由此可見，技術(shù)人員所勾繪的滑面與地質(zhì)條件和實際坡體變形特征相差較大，人為造成滑坡規(guī)模擴大。

2、計算工況的確定和穩(wěn)定系數(shù)分析：

1）設(shè)計分析

技術(shù)人員反算時取天然工況穩(wěn)定系數(shù)K1=1.03時，c=20.7KPa，φ=12.9°，暴雨工況穩(wěn)定系數(shù)K2=0.99時，c=20.0KPa，φ=12.2°。由此所計算得出不同滑面狀態(tài)下的滑坡下滑力如下表1。

表1 K2+185滑坡推力計算匯總表

2）優(yōu)化分析

坡體是在暴雨工況下出現(xiàn)的變形，即暴雨工況應為坡體變形的控制性工況，而非天然工況。也就是說目前所計算得出的暴雨工況下滑力較天然工況大是欠合理的。

而依據(jù)暴雨后滑坡前緣鼓脹，后緣拉裂縫，但滑坡側(cè)界尚處于發(fā)育階段的特征，由此，選取暴雨工況下的滑坡穩(wěn)定系數(shù)K2=1.02，進行滑面參數(shù)的反算得c=10KPa，φ=11.6°。

考慮到暴雨天氣來臨之前的天然工況下坡體沒有變形而處于穩(wěn)定狀態(tài)，即穩(wěn)定系數(shù)K1≥1.05，故取最小值K1=1.05反算，結(jié)合暴雨工況的滑面參數(shù)進行適當安全儲備進行綜合選取，即c=15KPa，φ=13.2°。

此外，目前滑坡的后緣為路基右側(cè)的貫通性裂縫，滑面依附于填方與自然坡面的陡坡接觸面，并在一級平臺剪出。且深層的土巖界面雖存在形成潛在滑面的可能，但目前沒有任何變形，故目前不存在深層滑動的可能。即只要對該潛在滑面進行適當?shù)念A加固，就不會發(fā)生演變深層滑面的可能。也就是說，目前該潛在滑面沒有下滑力，但需要采用工程措施進行適當?shù)念A加固。

由此，所計算的坡體不同工況下的坡體下滑力如下表2

表2 K2+185滑坡推力計算匯總表

綜上，結(jié)合坡體地質(zhì)條件與滑坡特征，依據(jù)目前正在變形的控制性滑面所得的控制性下滑力和影響坡體穩(wěn)定的地下水特征，處治方案優(yōu)化如下：

1）將原設(shè)計在一級平臺設(shè)置的抗滑樁可由2×3×26m@5m的規(guī)格優(yōu)化為1.8×2.4×17m@5m。該抗滑樁在有效支擋加固剪出口位于一級平臺出水部位的滑面基礎(chǔ)上，對正在變形的填方滑坡病害得到有效處治的基礎(chǔ)上，將抗滑樁伸入下部由土巖界面構(gòu)成的潛在滑面不小于5m，從而對該接觸面形成的潛在滑面進行必要的預加固，確保其長期穩(wěn)定性。

2）維持原設(shè)計在一級平臺地下水滲流嚴重部位的長20m仰斜排水孔設(shè)置，有效疏排坡體中的地下水位。但排水孔材料由易于堵塞、排水效能較低的打孔PVC管調(diào)整為軟式透水管。

圖5 優(yōu)化后的工程地質(zhì)斷面圖

該優(yōu)化方案依據(jù)合理確定的滑坡邊界條件、滑面與潛在滑面的合理分析與相關(guān)參數(shù)的分析，在此基礎(chǔ)上進行的滑坡相關(guān)計算明顯符合現(xiàn)場實際情況，工程造價約0.6A萬元，是一個相對較優(yōu)的填方坡體工程處治方案。