8.1.1 郧十高速YSTJ－02合同段西山隧道洞口仰坡
郧十高速公路西山隧道位于谭山镇罗台村，隧道走向约189°，呈近南北向展布，分左、右幅，其中左幅全长920m(ZK12+005～ZK12+925)，右幅全长930m (K11+990～K12+920)，最大埋深约136m。洞外仰坡自然坡度约45°，开挖后形成约60°陡坡，坡高约20m，宽75m。2012年8月初右洞上台阶进尺8m(K11 +992～K12+000)，8月5日发生强降雨，8月9日右洞洞顶仰坡及左右两侧边坡均出现不同程度的开裂，洞顶截水沟沟底有细小裂纹，右洞套拱左侧外部出现严重开裂，右洞停止开挖施工。8月11日由于爆破开挖，左洞套拱及仰坡发生了一定程度地开裂。
8.1.1.1 工程地质概况
西山隧道进洞口自然坡体坡向约223°，坡度约45°，坡度较陡。进口围岩主要由硅质灰岩组成，洞室段以强风化层为主，裂隙发育，岩石呈碎石状镶嵌结构，岩体破碎。岩层产状230°∠51°，坡向与岩层倾向近于一致，且交角较小，洞口开挖后稳定性较差，坡体开挖过程中，在雨水作用下易产生顺层滑塌。
8.1.1.2 变形机理分析
西山隧道进口洞仰坡为顺层开挖。洞口自然坡体坡向约223°，坡度约45°，岩层产状230°∠51°，属于顺层边坡。由于施工场地限制，洞口刷坡形成了较陡仰坡，开挖后仰坡坡度大于60°，超过岩层倾角，开挖形成临空面，导致仰坡会产生顺层滑移的危险。如图8－1所示，开挖前自然坡度小于岩层倾角，坡体安全;开挖后仰坡坡度大于岩层倾角，坡体潜在顺层滑移的危险。
仰坡的开挖破坏了顺层坡体原有的稳定性，强降雨增大了上覆岩土体自重，削弱了岩层抗剪强度，外加开挖卸荷作用，导致右洞附近的高陡仰坡发生了较大变形，坡顶截水沟与套拱发生开裂。
8.1.1.3 设计的处治方案
设计单位采用锚杆防护的处治方案。锚杆布置范围为右洞右侧8m～左洞左侧8m，横断面范围宽度约66m，竖向为套拱以上3m至截水沟以下3m，锚杆布置型式为2.0m×2.0m梅花型布置。套拱以上3排锚杆设置长度为12m，其余锚杆设置长度15m，如图8－2所示。
图8－1开挖对顺层边坡的影响示意图
图8－2西山隧道右洞仰坡锚杆防护方案
8.1.1.4 设计方案优化
西山隧道进口段边坡开挖形成了高陡的顺层仰坡，该仰坡在降雨与隧洞开挖卸荷的作用下发生了开裂变形。锚杆防护可以增加该仰坡岩土体的黏聚性与整体性，控制浅部的顺层滑移，锚杆加固是解决该类岩体顺层滑动的有效措施。另外，基于该仰坡当时的变形情况与变形机理，提出以下优化建议:
(1)停止左右洞的开挖施工，可及时施做仰拱进行封闭。
(2)非预应力锚杆较长时，施工安装困难，建议非预应力锚杆长度不宜大于10m。若锚固长度超过10m时，可考虑采用预应力锚杆。
(3)加强监测，直至变形收敛。若边坡加固后变形仍在发展可考虑加强洞内支护。
8.1.2 郧十高速YSTJ－07合同段K40+575～K40+645右侧路堤滑移
8.1.2.1 工程地质概况
郧十高速K40+575～K40+645段处于丘陵地带，地貌高差变化不大，坡度约19°，雨季沟谷地表小径流，属季节性短时流水，流量不大。现场调查及钻探资料揭示，场区地层划分为6层:第1层为杂填土;第2层为黏土;第3层为强风化泥岩;第4层为中风化砂岩;第5层为强风化泥岩;第6层为中风化泥岩。本段采用路基填筑跨越沟谷，右侧设置仰斜式路堤墙，墙顶填土高度16m，墙高4～6m。路堤施工填方厚度约为9.3～10m时，发生了挡墙及墙底地基滑移。
8.1.2.2 稳定性计算与分析
1)计算模型
郧十高速K40+575～K40+645段路堤边坡填筑后发生了不稳定变形。以2－2勘察断面作为计算剖面对该边坡进行稳定性计算，计算模型如图8－3所示。
图8－3K40～575～K40+645右侧路堤2－2断面计算模型图
2)计算参数
如图8－3所示，边坡土体分为三类:第1类为填土，第2类为路基底以下的黏性土，第3类为路堤外地表的黏性土。第1类与第3类土均采用有效强度参数。依据《公路路基设计规范》(JTGD30－2004)表3.6.6要求对填筑施工期的黏性土填筑边坡，土体的抗剪强度参数采用土体不固结不排水强度指标，因此第2类土采用不排水强度指标。边坡稳定性计算参数如表8.1。
表8.1边坡稳定性计算参数
3)计算结果
稳定性计算结果见表8.2。
表8.2K40+575～K40+645右侧路堤2－2断面计算结果
计算结果表明，由于路堤填筑速率较快，路堤底下的黏性土层排水不畅，该处的黏性土中会产生较大扬压力(甚至超孔隙水压力)，大大减小抗剪强度参数，导致边坡安全系数急剧下降。当填筑速率较快且排水不畅时边坡发生较大变形，存在安全隐患。
8.1.2.3 滑移机理分析
本段边坡滑移属于典型的“平推式”滑坡，所谓“平推式”滑坡指的是在近水平或缓倾坡外地层中，由地下水的静水推力和作用在潜在滑动面上的孔隙水压力联合作用，而发生顺层面推移－滑出的一类滑坡形式。长时间的降雨是本次路堤滑移的诱发因素，降水大量渗入坡体，对滑坡的形成起到顶托、楔裂和促动的作用。依据现场钻孔芯样推测本次滑移的滑面为泥岩层与填土之间的黏性土层。黏性土层下部为不透水的泥岩层，上部为密实度大的填筑土层，并且黏性土自身渗透系数小，降雨导致汇集在黏性土层的地下水不能及时排出，从而在内部形成“承压水盆”，坡体被高水压力“浮托”，产生“水垫效应”，使摩阻力急剧下降;当水压力达到一定程度，坡体会在水压力和自重的作用下发生滑移。
8.1.2.4 初步设计方案
治理初步设计采用抗滑桩矩形截面尺寸b×h=2m×3m形式，C30钢筋混凝土抗滑桩，布置里程为K40+591～K40+645段，桩顶高程根据现场起伏情况确定，桩身需露出地面，露出后桩顶一般与挡土墙顶高差1m。抗滑桩间距6m，桩长18～22m。抗滑桩与挡土墙间采用C20片石混凝土填充。
8.1.2.5 最终优化设计方案
设计单位结合专家咨询意见调整了原有设计中抗滑桩的长度，新方案中桩长，锚固深度、锚固深度与桩长的比值如表8.3所示。其中锚固深度为强风化泥岩以下抗滑桩的埋置深度。
表8.3抗滑桩参数表
从表8.3中看出，新方案中锚固段长度基本为桩长的1/3～1/2;结合类似工程经验表明，本次抗滑桩设计有较好的安全性。
由于该段路堤滑移的最主要诱发因素为水的作用，合理的排水设计是该滑坡体治理的关键，因此建议进一步完善排水设计，如增加挡墙排水孔布置、优化截排水设计等。
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