2010年公里监理工程师辅导资料-贵州高原山区高速公路边坡灾害及治理措施

滑坡是山区高速公路建设中最常见也是危害最大的地质灾害，因其产生条件、影响因素、破坏机理的复杂性和多变性，一直是世界各国研究的主要地质和工程问题之一。贵州处于云贵高原，地形地貌以山地为主，局部丘陵，群山绵延，沟壑交错，地表切割强烈，地形起伏较大，公路滑坡灾害发生频繁，种类众多。随着党中央西部大开发战略的实施，贵州高速公路建设取得了快速发展，滑坡灾害也更加突出。本文重点介绍影响贵州公路的滑坡类型、基本特征和形成条件。
    一、边坡的分类及其危害
    “边坡”（斜坡）是指地球表面一切具有临空面的地质体。边坡的种类，按物质组成可分为岩质边坡和土质边坡；按人工改造程度，可分为自然边坡和人工边坡；按与工程的关系，分为工程边坡和非工程边坡；按边坡的稳定性分为稳定边坡、可能失稳边坡和失稳边坡等。
    在山区高速公路建设过程中，不可避免地要大量开挖和填筑路基，形成大量的人工边坡。这些人工边坡在其形成过程中，岩土体内部原有的应力状态随着改造过程的进行而发生变化，引起应力的重新分布和应力集中等效应。有的边坡经过自身调整而稳定，形成稳定边坡；有的经过应力调整，不能达到平衡，而失稳发生崩塌、滑坡，形成失稳边坡。对失稳的公路边坡，我们必须经过一定的工程措施，使其成为稳定边坡。
    高边坡的病害分为以下3类：（1）滑坡。滑坡是斜坡的部分岩土体自然向下移动而形成。滑坡按其引起滑动的力学特性来区分，可分为牵引式和推移式滑坡。牵引式滑坡是下部先滑动，使上部失去支撑而变形滑动，一般速度较慢，横向张性裂隙发育状。推移式滑坡是上部岩土挤压下部岩土体产生变形，滑动速度较快，多见于有堆积体分布的斜坡地段。在公路建设中，如因设计或施工不当，改变了原来斜坡的平衡状态，则可能引发工程新滑坡或工程复活古滑坡；（2）崩塌。所谓崩塌是整体岩土块脱离母体突然从较陡的斜坡上崩落下来，并顺斜坡猛烈翻转、跳跃，最后堆落在山脚。它有突发性，危害较大；（3）剥落。边坡表层受风化，在冲刷和重力作用下，不断沿斜坡滚落。
    二、山区高速公路建设中常见滑坡机理分析
    自然边坡蠕变松动岩体发育深度大，是工程边坡变形的敏感部位。施工期随边坡下挖，当下挖至敏感部位时，边坡变形骤然增加，变形下大上小呈牵引式特征。加固治理后，坡脚变形停止，经较长时间的磨合和压密，变形由下而上逐渐停止，边坡稳定。有关模型实验表明，在岩体自重、开挖卸荷、地下水等因素的影响下，边坡向临空面变形上部大于下部，坡面大于深部；沿层间及反倾向节理出现相对错位，坡面夹层压缩；裂隙水压力增加后变形加快。据调查云贵高原地区的滑坡原因大致归纳为以下几方面：
    1.从地质构造方面，大多数山体为古滑坡体，由砂岩夹泥岩组成，透水性较好，下伏基岩风化严重，倾角较大，堆积体与基岩表面间形成软弱的润滑面，在堆积体重力作用下沿软弱面下滑。另外，结构面的相互组合，边坡岩体被切割成大小不一、形状各异的单元块体。若边坡较陡，在重力和水的作用下，块体间出现相对变位造成滑坡。
    2.路堑开挖破坏了滑坡体抗滑段与下滑段之间力的平衡导致坡体失稳。
    3.雨季的影响，连日暴雨使本已丰富的地下水更加充盈，沿软弱面的渗水量骤增，加速了滑坡体的运动速度。
    工程滑坡灾害很多研究成果表明，云贵高原边坡变形可归纳为4种类型：劈楔型、倾倒型、倾倒反翘型、卸荷型。
    三、山区高速公路边坡治理方案
    （一）高原山区高速公路边坡治理
    贵州高速公路边坡治理工程实践表明，上述治理方法中，抗滑桩用于稳定极限标准，即只要求不发生大滑动的情况，还是很好的加固措施。要控制变形，最好采用预应力加固。对于巨大的堆积体，必须自上而下层层锚固。若担心其下部可能发生滑动，就要一直把预应力锚索做到最底部。在满足安全系数要求时其工程量和技术难度是巨大的。根据地形情况，还可以采用减载和压脚的办法。
    边坡治理方案的具体实施，一般根据场地边坡工程性质、水文地质条件，并适当考虑了滑坡近来的发展状况，本着高速公路对滑坡整治“一次根除，施工简便”的原则。边坡的加固处理必须满足以下几个条件：（1）影响足够深远但不破坏岩体或土体完整。岩体中断层及软弱夹层等软弱结构面的位置有时离坡面很远，这就要求加固措施能深入影响到岩体内部；但同时又不能破坏岩体的整体性，给岩体稳定带来新的不利因素。（2）对周围环境不致产生大的破坏。要考虑保护边坡生态环境问题。这一问题在边坡开挖时就应该考虑，并一直贯穿于整个边坡治理过程中。（3）方便施工。

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