圆弧滑动工程实例分析

8.3.1　工程概况

麻竹高速宜城至保康段K30+420～K30+580深路堑位于湖北南漳县沙河村附近，近东西走向。路基区位于低山丘陵区，地表水为大气降水。地下水主要为基岩裂隙水，主要赋存于基岩裂隙中，接受大气降水和地下径流的补给，水量较丰富。沿线自然边坡坡角10°～20°，属缓坡，坡面植被发育。线路以路堑形式通过，最大中心挖方深度约29.24米，两侧多形成高边坡，最大边坡高度约29.72m，边坡高度随沿线地形的起伏变化而变化。

路基工点滑坡体的地层岩性为第四系全新统残坡积(Q4el+dl)粉质黏土、基岩为下第三系走马岭群组(Ezm)粉砂岩和泥质砂岩。其中，(Q4el+dl)粉质黏土，褐黄色，可塑，主要以黏粒为主，粉粒次之，含铁锰质氧化物，土质较均匀，层厚为0～1.3m。粉砂岩(Ezm)呈灰黄色，全风化，原岩结构构造均已遭破坏，但尚可辨认，手捏易散，层厚为0～4.6m。强风化粉砂岩呈灰黄色，细粒结构，层状构造，主要矿物成分为石英、长石，岩体较破碎，岩芯呈碎块状，块径3～8cm。锤击声哑易碎，层厚为0～1.9m。路基部分地段在路线两侧形成人工边坡(如图8－15所示)，在设计坡率条件下极易发生残坡积土体圆弧滑动面破坏。

图8－15原有地形开挖后形成的路堑边坡

8.3.2　滑坡成因分析

由于前缘坡脚进行了较大范围的开挖，使得前缘坡体坡度变陡(坡率自上而下为1∶1.25、1∶1、1∶1)，临空面加大，开挖后残坡积土体在第1－2级坡脚处剪应力集中，而残坡积土与全强风化界面最大抗剪强度不足以抵抗开挖后形成的剪应力;当开挖卸荷至第1级坡体时，拉裂缝扩展贯通形成圆弧滑动面，从而形成第2级贯通第1级坡发生滑坍破坏(如图8－16、图8－17所示)。

图8－16第1－2级开挖后形成的圆弧滑坡体

图8－17第1级开挖后形成的圆弧滑坡体

另外，施工单位开挖边坡后，长期裸露、暴雨和暴晒，未做任何的边坡保护;而且开挖之前，坡顶截水沟未先行施工;边坡开挖未做到逐级开挖、逐级支护，防护不及时，无任何覆盖措施。

8.3.3　滑坡稳定性分析

经过现场踏勘及边坡施工风险评估报告，该桩号处高边坡为全风化泥质粉砂岩，原岩结构已经破坏，边坡开挖后经过应力调整后，坡脚处的应力水平超过其抗滑能力，因此，此类边坡应作为重要的监控对象。根据设计资料和地勘报告，按照粉质黏土物理力学参数，天然重度γ=16.8kN/m3，天然状态下的黏聚力c=18.5kPa，内摩擦角φ=20°，按照极限平衡条分法进行稳定性计算分析，计算模型如图8－18所示;这里按照《公路路基设计规范》(JTGD30－2004)建议方法传递系数法进行分析。按照坡率1∶1、1∶1、1∶1.25进行圆弧滑动面进行搜索，计算得到稳定性系数Fs为0.87;按照坡率1∶1.5、1∶1.5、1∶1.75进行圆弧滑动面进行搜索，计算得到稳定性系数Fs为1.18;研究表明，采用降低坡率可以有效地提高边坡的稳定性。

图8－18K30+150桩号处左边坡主滑动面稳定性计算搜索滑动面

8.3.4　工程处治措施

(1)及时进行刷坡清方工作，对新增裂缝采用塑料布遮盖，减少雨水下渗。

(2)清除现已破坏滑坍的滑坡体，降低第1～3级边坡坡率，建议变更为1∶1.5、1∶1.5、1∶1.75进行削坡减载，坡脚采用C20片石混凝土挡墙进行坡脚防护，注意混凝土挡墙基础承载力及其基底地基处理。

(3)全风化和强风化岩层易于冲刷造成水土流失，应做好防排水和边坡防护措施，坡面宜采用挂网喷混植生护坡防护或采用窗式浆砌护坡防护，以增强坡面的抗冲刷能力。