某高速公路砂砾岩边坡滑塌处治研究

某高速公路砂砾岩边坡滑塌处治研究

李鑫 

广元市交通建设工程造价管理站

摘要：高速公路工程施工中，会遇到砂砾岩边坡发生滑塌的问题，这一问题将会对施工建设的安全性以及质量造成较为严重的影响，必须要采取有针对性的措施尽快将这一问题解决，确保施工质量。文章结合某高速公路边坡的实际情况，对边坡出现滑塌的原因进行分析，提出预防治理边坡滑塌措施。

关键词：高速公路；砂砾岩；边坡；滑塌现象；原因； 措施

一、工程概况

该工程原施工设计图纸最大的边坡高度为23米，单级边坡高度为10米。其中边坡挖掘到一级边坡面时二级以及三级边坡都已经完成了支撑防护。在挖掘边坡的过程当中，施工队伍遭遇了较长时间的降雨问题，边坡出现第一次滑塌现象，滑塌长度约30米。施工建设企业组织工作人员对边坡进行覆盖压实，但是由于降雨时间过长，边坡大桩号端的滑塌问题变得越来越严重，整体出现滑塌的区域长度接近100米，高度约为10米。

二、高速公路地质特征

高速公路所处区域属于剥蚀丘陵地貌，山顶处呈现形状为椭圆形，整个山坡下部较为陡峭，越往上坡度越缓和，自然状态下坡度最小为10度，最大角度为30度。这一路段土质主要是第四系坡残积的粉末状粘土、第三系丹霞地貌红褐色的砂砾岩以及泥土材质的砂岩构成。边坡岩石的性质主要全部风化砂砾岩或者是中等程度风化砂砾岩。全风化砂砾岩主要呈现暗红色，其主要构成物质为粉黏颗粒以及石英砂砾，水分含量上升容易出现软化，导致整体结构松散易崩塌；强风化砂砾岩主要呈现颜色为暗红色，主要结构为碎屑状结构，主要构造类型为层状，主要状态为半岩石半泥土状态；中等程度风化砂砾岩主要呈现颜色为暗红色，主要结构为沙粒结构，构造呈现层状，岩石质地相对较硬。在对施工区域进行前期地质勘察的过程当中，并未发现存在不良地质现象的问题，也没有发现有较为明显的地表径流现象。地下水的来源主要是孔隙水以及基层岩石风化产生的裂隙水。由于受到大气降水的影响，具有较为明显的季节气候特点，基层岩石风化裂隙发育。

三、边坡出现滑塌现象的原因

1、长时间强降雨。边坡的主体主要是砂砾岩以及泥土质的砂岩，这种材质的岩石结构一旦水分含量上升，将会导致硬度下降、容易崩塌等特征。在开始挖掘之后，由于其长时间暴露在空气当中，再加上大量地下水下渗，导致岩石主体水分含量上升之后整体重量出现大幅增加，有较为明显的崩塌现象，强度减小速度快，特别是边坡底部位置，地下水水位上升，长时间存在地表水以及外露的积水。一旦重量超过边坡主体能够承载的重量之后，边坡就开始出现滑塌现象。长时间强降雨一方面也将原本施工区域的水文地质条件改变，另一方面，也导致岩石主体结构的强度有较大幅度的降低，这是导致边坡出现滑塌的主要原因。

2、滑塌面水分含量过高。这一现象导致风化以及泥土化现象越来越严重，越来越清晰，导致滑动面成为一个非常软的结构面，这也是导致边坡出现滑塌的一个主要因素。可见滑塌面水分含量高，非常容易导致滑塌，这对高速公路的整体质量有着严重的影响。

3、开始挖掘之后边坡作用力重新进行分布。边坡内部原本的节理张开，边坡开始挖掘之后导致边坡底部的支撑力出现了较大幅度的削弱，进而导致边坡下半部分块体沿着可能存在的滑动面进行缓慢地滑动，之后边坡就会因为下半部分支撑力丧失导致出现第二次大范围较快速度的滑动。

4、边坡性质发生改变。边坡原先是岩石质的边坡，边坡斜率倾向于岩石质地的边坡设计。但是由于长时间暴露在空气当中，再加上地下水有大量下渗，导致岩石结构主体水分含量上升，出现明显的崩解现象，后期边坡性质转变为岩石以及泥土混合质地的边坡，有一部分岩石质的边坡崩解成为泥土质地，进而导致边坡稳定性出现大幅下降。

5、其他可能存在的原因。首先，道路边坡爆破施工，爆破会产生较高强度的冲击波，冲击波会对山体的稳定性产生一定程度的影响，有可能导致边坡部分岩石被冲击波震碎，进而导致边坡主体松动，原有存在的裂隙变得越来越大；其次。在雨季进行施工，这一时间段也会导致边坡稳定程度出现下降；最后，道路边坡、边坡相应的排水系统存在问题，导致大量降雨产生的地表水没有能够及时排出，导致大量降水渗入到道路边坡当中。

四、解决边坡滑塌的对策措施

1、监控量测。在开始施工之前，在边坡顶部、各个边坡平台已经出现滑塌的位置安置监控点位，每天都要进行监控量测，另外，还要安排专业人员对各个级别的边坡平台以及边坡顶部进行巡查，查看裂缝变化的情况。

2、开始挖掘。为了尽量降低边坡继续出现滑塌现象的可能性，减少边坡临空面的面积，要依据施工现场的实际情况采取分段的方式进行挖掘，将分段划分的长度控制在30米左右，在开始挖掘之前必须要保证把已经坍塌的部分主体全部清除干净。

3、格梁。应用c30规格型号的钢筋混凝土作为格梁，为了保证锚杆稳定性以及可靠性，并且避免让地表水沿着滑动面出现下渗现象，滑塌区域格梁必须要合理地增加尺寸，设计纵向的梁宽度至少不低于50厘米，横向梁宽度至少不低于30厘米，纵向以及横向格梁的高度都要按照嵌入的原状土进行设置，另外，还要在每一格的最下端增加放置至少两处pvc材料的排水管道，将施工建设过程当中产生的积水及时排出。

五、强夯加固边坡的优势

根据调查结果来看，强夯法在我国工程项目中被应用已经有多年的历史，通过对众多项目案例的分析来看，可以说强夯法是目前我国最好的对边坡进行加固处理的施工技术之一，除了难度非常高的建设项目以外基本上都可以利用强夯法来对项目建筑物的边坡进行加固处理施工，随着科学技术的不断进步，现在强夯法已经能对土壤边坡进行有效的加固处理施工，无论土壤质地是较大颗粒的粗糙土壤还是较小颗粒的细土壤，利用强夯法都能够将其进行压实，提高这些土壤的强度和稳定性，在其处理过的边坡之上建设的建筑物质量都能够高于建设施工标准规范要求，能够给在这些边坡之上建设施工的建筑物安全稳定的质量保障。

在利用强夯法对边坡进行加固处理的施工过程当中，施工队伍在进行正式施工之前都要对施工区域的界限、面积以及土地性质进行较为全面的测量勘测，以确定相关的数据，但是无论边坡的土壤属于哪一类，通过较多次数的夯击都能让边坡产生一定程度的沉降。但是要值得注意的是，如果边坡的土壤属于较小颗粒的细致土壤材质，就要在原有的设计基础上再次增加夯锤的夯击次数，因为较小颗粒的细致土壤材质渗透性能较差，也就是说在夯锤击打到土壤表面的那一瞬间，土壤受到挤压但是其中含有的水分并不能快速地被排除出土壤，如果按照其他土壤材质设计击打的次数，就很有可能在夯击加固施工处理完成之后，土壤内的水分没有被排出，过一段时间之后在水分的作用下土壤内部的结构又会逐渐变得松散，强度以及稳定性下降，会给后续施工带来极大的安全隐患，因此只有增加较多次数的夯击才能保证较小颗粒的细致土壤材质的边坡强度和稳定性与其他材质的边坡相同。

在利用强夯法对边坡进行加固处理施工中，夯锤被吊起的高度越高，下降时产生的力也就越大，击打坡面之后边坡土壤沉降的幅度也就越大，在夯锤与坡面接触的瞬间，下压力会让土壤当中的气体被迅速地压缩、排出土壤，边坡的柔韧性能也就会逐渐降低，经过反复多次的击打，边坡就会逐渐变得硬度提高、柔韧性能大幅下降这种时候边坡土壤当中所含有的水分就会被逐渐排出，然后边坡所承受的应力压强也就会逐渐减小。

通过以上的阐述能够看到，强夯法之所以能够成为我国目前较为流行的边坡加固施工方法的原因就在于施工操作难度较低、施工花费较少，能够应用于绝大多数的土壤材质、并且施工质量较好。

五、总结

1、这一次边坡滑塌主要诱发原因是降雨，雨水对边坡所产生的破坏主要有以下几方面：1）岩石水分含量增加，承载能力出现较大幅度的下降；2）降水以及地表积水出现下渗现象，导致边坡自身重量大幅增加；3）雨水进入到岩石裂缝当中，滑动面的摩擦力变小，开始出现小幅度的滑动。所以，设计工作开展过程当中必须要加大对地形、地质条件、气象变化以及施工区域的周边环境等因素的重视程度，在施工开始之前将施工设计以及施工工艺、施工工期等因素结合好，提前做好应急预案。

2、对于这一类型的边坡，特备是高大的边坡，要严格开展前期地质勘探工作，要对岩石吸水之后的强度以及刚性分组进行实验研究，实验结果能够作为设计以及施工的参考依据。在设计工作开展过程当中，针对不同材质的岩石的完整性、不同的地质条件等，要进行分类设计。

结束语

能够看到本文研究案例当中发生较为严重的边坡滑塌事故，对工程项目施工建设造成了较为严重的负面影响，施工建设企业对发生边坡滑塌的原因进行了深入的分析研究，分析出长时间强降水是导致出现滑塌现象的主要原因，并及时针对这一原因采取有效合理的措施进行抢修，有效降低了边坡滑塌给工程造成的损害，本文笔者依据自身工作经历对这一情况进行了分析研究，希望能够给相关施工建设企业以参考。

参考文献：

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