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顺层滑坡发生机理及处治方案*

时间：2023-07-15 来源：浏览：

顺层滑坡发生机理及处治方案*

原创成永刚悠游2019

悠游2019

微信号 WXCYG20190220

功能介绍博士，教高，注册岩土工程师，中国岩石力学与工程学会地基与工程结构分会副理事长和滑坡与工程边坡分会理事，中国土木工程学会非饱和土与特殊土常务委员和交通岩土工程委员，国际工程地质协会会员，深部国重实验室顾问委员，中国国家公路建设项目评标专家。

收录于合集

存在顺层滑动可能性的边坡，应积极采用预加固的理念，最大化的减小坡体参数降低造成稳定性衰减的不利影响。而工程的预加固应尽量贯彻“主动对应主动，被动对应被动 ”的理念，即采用锚索框架与锚索抗滑桩对应设置，锚杆与普通抗滑桩对应设置的理念；贯彻“逐层加固”的理念，即尽量将确保坡体整体稳定性的“大”工程向坡体下部靠拢，从而在确保不发生越顶的前提下尽量减小工程规模。将确保坡体局部稳定性的“小”工程在逐级边坡合理设置，明确哪些是参与整体受力，哪些是只考虑某一级边坡的稳定，从而避免工程措施越向边坡上部设置而工程的规模、长度越大、受力越早的不利局面。

高速公路通过的自然斜坡段地表为厚约 1m的残坡积松散层，其下为产状 311°∠20°的侏罗系砂泥岩互层，斜坡上部垭口处为水田分布，坡向317 ° ，为典型的顺层高边坡。

原设计一、二级边坡坡率 1:0.75，每级高度10m。三级边坡采用顺层面清方，高约16.5m。为确保顺层边坡安全，在一级边坡平台设置 2×3 × 20m@5m的普通抗滑桩，设计抗力850 × 5m=4250KN/根；一级边坡中下部设置两排锚杆长8m和10m框架防护工程，一级边坡中上部和二级边坡共设置6排锚索长20~32m的锚索框架进行加大，其中锚索采用 6 束钢绞线编束，设计拉力800KN，边坡高度在 36.5m 。

图1 原设计工程地质断面图

边坡开挖到位、加固工程施作基本到位后，边坡出现拉裂变形。根抗滑桩上部出现不同程度的受损破坏，地表出现多道拉裂缝，最大缝宽约 2m，后缘下错达 2.5m 。框架解体严重，但大部分锚索锚头完整，仅少量锚索钢绞线被拔出或锚具破坏，大部分钢绞线自由端无PVC套管。

图2 顺层边坡破坏全景

图3 滑坡后缘拉裂槽

图4 框架破损严重，锚索头处无反力墩体

图5 锚索无自由段PVC管

从现场看，该顺层工程滑坡的发生主要有以下几个因素：

1、工程施作时未按设计坡率进行开挖，直接造成了顺层坡体的下滑力明显大于设计支挡工程的抗力，导致工程措施无法平衡坡体潜在下滑力。同时也造成上部边坡的锚索锚固段没有进入潜在滑面以下，导致锚索形成“浮锚”或锚索的锚固段穿过滑面，造成锚索“坐船”或锚固段被剪坏。形成的连锁效应继而导致下部锚索和抗滑桩受力偏大而出现剪切受损或破坏。

2、锚索自由段外套PVC管缺失，导致锚索成为全粘接形式，使缺少自由段的锚索无法有效提供预应力，直接导致锚索失效。

3、框架梁在坡体发生变形后呈现解体状，说明框架结构质量欠佳，无法为锚索工程有效提供反力，进一步破坏了锚索工程的使用。

4、锚索锚具下部的梁体部位缺少反力墩体，造成锚索直接作用于梁体和锚索与梁体现一定的夹角，直接导致梁体在集中力的作用下压坏和锚索受剪现象严重，继而导致梁体在锚头部位开裂严重和锚索在梁体部位剪断现象明显。

5、边坡加固工程分别采用被动受力的普通抗滑桩与主动受力的锚索框架工程，形成了“主+被”协调性较差的受力体系，导致工程受力的不同步，大大提高了工程渐次破坏的可能性。

图6 现场施作的工程地质断面图

从病害特征来看，由于原设计支挡工程的锚索和抗滑桩发生大面积破坏，故只能报废处理。

而从地形地貌看，该段坡体后部呈现反坡状，上部潜在滑体规模较小，故处治方案采取在滑坡后壁开始全部清除滑坡体和报废工程，并在后部设置9~12m长的锚杆进行加固的工程处治方案，从而避免了大规模清方造成征地困难的现象。

此外，为防止顺层清方后的长大层面发生溃曲病害，故在坡脚布置5排锚杆长9m的框架进行加固。

图7 优化工程处治断面图

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