桥址区不稳定斜坡分析与治理
摘要：随着高速公路建设不断向山区发展，修建在山体斜坡上的路桥越来越多，这些路桥通常是一条线路的重点工程，有的还是决定线路方案的关键工程。
本文以双永高速公路a6合同段竹桂兰1号大桥为研究对象，在对其斜坡稳定性影响因素进行分析的基础上，研究其形成机制；采用折线滑动法计算该斜坡的稳定性，该滑坡处于不稳定状态，并采用了削方减载、抗滑桩、挡墙、坡面防护及截排水等综合治理措施。
关键词：不稳定斜坡；成因机制；稳定性评价；治理措施
中图分类号：u412.36+6 文献标识码：a 文章编号：
1 引言
随着高速公路建设不断向山区发展，修建在山体斜坡上的路桥越来越多，这些路桥通常是一条线路的重点工程，有的还是决定线路方案的关键工程。
双永高速公路a6合同段竹桂兰1号大桥位于龙岩市新罗区苏坂乡竹桂兰，地貌上处于低山坡脚地带，山体自然坡度20～33°。
2010年6月以来，在连续的降雨之后，竹桂兰1号大桥右幅第2、3号桥墩右侧10~65m地段出现裂缝，并逐渐扩大，裂缝宽度约10~30cm，长度约10~20m，后缘呈圈椅状整体下挫约0.50-1.00m，坡体中部也发育有2裂缝，贯穿整个不稳定体，裂缝宽度约10~30cm，长度约10~20m，具有牵引性质，若任其进一步发
展，则可能威胁到桥墩桩基础的安全。
本文以双永高速公路a6合同段竹桂兰1号大桥不稳定斜坡为研究对象，在对其影响因素进行分析的基础上，研究其形成机制；在对其进行稳定性分析的基础上提出其相应治理措施。
2 不稳定斜坡工程地质概况
（1）地形地貌
竹桂兰1号大桥处于低山坡脚地带，山坡自然坡度20～33°。
2010年6月在连续的降雨之后，大桥右幅第2、3号桥墩右侧10~65m地段出现裂缝，并逐渐扩大，出现后缘呈圈椅状整体下挫约
0.50-1.00m，坡体中部也发育有2裂缝，贯穿整个不稳定体，裂缝宽度约10~30cm，长度约10~20m。
坡脚鼓胀明显，已部分堆积在小溪谷中，影响了溪水的排泄。
工程地质平面图见图1。
（2）岩土体特征
坡地上覆坡残积土，以粘粉粒为主，粘韧性一般，局部夹有约20~40%、粒径3~9cm的碎石，局部可见粒径1~3m的滚石，结构较为松散，渗透性较好；下伏基岩为侏罗系梨山组长石砂岩（j11），局部见有少量的碳质粉砂岩呈薄层状分布，岩层产状为280°∠55°。
（3）水文地质条件
斜坡区地下水主要为风化带网状孔隙裂隙水，水量贫乏，水位埋深较深，赋存于基岩风化带（主要为中风化岩层中），但在雨季，在坡积含碎石粘土中赋存有孔隙水，水量较贫乏，水位埋深浅。
主
要接受大气降水及上游地下水的补给，水力坡度较陡，径流排泄途径短，地下水交替循环作用强烈，水位变化幅度大。
勘察期间地下水静止水位，埋深为7.50-10.60m。
图1滑坡工程地质平面图
3 斜坡稳定性分析
据斜坡现场调查和勘察资料分析，影响边坡失稳的因素主要有地形地貌、岩土体类型、水文地质条件等内在因素及降雨等外部因素，现分析如下：
①地形地貌：斜坡中上部的自然坡度陡，约为20~35ο，边坡的自稳能力较差。
②岩土体类型：据钻孔岩芯和现场人工边坡观察，边坡表层的土体为坡积含碎石粉质粘土，部分夹有大量的碎石或滚石，其上部结构较为松散，粘聚力较差，此外，该土体颗粒大小混杂，透水性较好，其下伏基岩风化带透水性较差，致使土体间存在饱水软弱带，容易为斜坡的变形提供了基础条件；边坡中上部主要分布散体状-碎块状强风化长石砂岩，岩体破碎，风化不均，软硬相间。
受构造f1517的影响，岩体节理裂隙发育，局部为顺坡向裂隙。
岩层产状与边坡坡向一致，且局部夹有碳质粉砂岩软弱夹层，较不利于边坡的整体稳定。
③水文地质条件：由于组成斜坡的地形较陡，地下水水力坡度较大，其循环交替作用强烈。
同时，斜坡区微地貌上处于凹地形，上
游有一定的汇水面积，暴雨时期，易汇集大量的地表水渗入该边坡体。
运移于斜坡中的地下水，一方面湿润饱和了斜坡土体，使土体自重增加；另一方面使土体间产生了软化带，加剧了土体间的潜蚀软化作用，抗剪强度显著降低，对边坡的整体性和抗剪强度造成了较大的影响。
同时，暴雨形成的溪水对坡脚进行冲刷，使坡脚形成了高差约3~5m的高陡临空面。
暴雨或连续降雨时斜坡产生的诱发因素。
4 斜坡稳定性计算与防治
1、稳定性计算
（1）推测滑动面位置
根据边坡岩土体分布及坡体裂缝的发育特征综合分析，斜坡中主要的软弱结构面为坡积土及强风化长石砂岩的界线处，表层的坡积含碎石粉质粘土及散体状强风化长石砂岩、碳质粉砂岩为主要的可能不稳定体，属于土质边坡，判断斜坡可能的滑动面形状为折线状。
（2）计算方法
该斜坡的可能滑动面形状为折线状，其稳定性计算方法采用折线滑动法（条分法）计算。
（3）计算公式：
计算公式采用《建筑边坡工程技术规范》gb50330-2002（5.2.5）：ks=（∑riψiψi+1…ψn-1+rn）/∑tiψiψi+1…ψn-1+tn）
ψi=cos(θi-θi+1)-sin（θi-θi+1）tgфi
ni=(gi+gbi)cosθi+pwisin(ai-θi)
ti=(gi+gbi)sinθi+pwicos(ai-θi)
ri=nitgфi+cili
ks--边坡稳定性系数
ci--第i计算条块滑支动面上岩土体的粘结强度标准值（kpa）фi --第i计算条块滑支动面上岩土体的内摩擦角标准值（kpa）li---第i条块滑动面长度（m）
θi、ai--第i计算条块底面倾角和地下水位面倾角（度）
gi-- 第i计算条块单位宽度岩土体自重（kn/m）
gbi--第i计算条块滑体地表建筑物的单位宽度自重（kn/m）
pwi---第i计算条块单位宽度的动水压力（kn/m）
ni---第i计算条块滑体在滑动面法线上的反力（kn/m）
ti----第i计算条块滑体在滑动面切线上的反力（kn/m）
ri----第i计算条块滑动面上的抗滑力（kn/m）
ψi----第i计算条块剩余下滑力向第i+1计算条块的传递系数（4）计算参数、结果
由于坡积土中含有含量不均、粒径大小不等的碎石，仅取得3组原状土样，指标较少，故各岩土体的抗剪强度指标参考福建省地方标准《岩土工程勘察规范》（dbj 13-84-2006）表5.3.8-2，结合当地工程经验确定。
斜坡体各岩土体抗滑参数详见表4。
各岩土体抗滑参数表表4
根据地形地貌、地层结构及坡体裂缝的发育特征，综合分析，在
3--3\~4--4\剖面图共推测3个可能滑动面，详见图2-3、2-4，其稳定性计算结果详见表5。
边坡稳定性估算表表5
根据上述计算结果分析：
在自然工况下，推测滑动面1、2、3的稳定性系数分别为1.30、1.26、1.04、，说明该边坡处于极限平衡状态，容易在外部因素—如降雨、工程活动等--的作用下发生失稳。