下切上顺型滑坡治理方案

如果顺层结构坡体中存在外倾结构面时，应重点关注岩体层面与外倾结构面的配套，导致坡体在不利工况下发生下切上顺型滑坡病害。而此类坡体病害的处治，应严格依据坡体的地质条件建立合理的地质模型，这样方能为合理的计算模型建立提供依据。否则，坡体的计算分析就可能出现较大，甚至是很大的偏差，导致工程规模的失控。‍

案例

一、坡体病害发生情况

某边坡所在自然坡体由中风化砂泥岩互层构成，坡体产状85°∠45°，坡向84°，为典型的顺层边坡。采用边坡坡率与岩体倾角相同，即边坡率为1:1进行设置，最大坡高41.6m，分三级开挖。其中坡脚设置高5m的挡墙（地面以上3.5m），墙后第一级和第三级边坡采用锚杆长9m的框架进行防护，第二级边坡采用直径为Φ89，壁厚5mm，钢锚管长为9m的框架加固。

工程完工后，在区内特大暴雨作用下，坡体出现变形。即在距坡口线外30m的部位出现长约45m的直线状张拉裂缝，坡脚挡墙出现整体外移，墙前路基边沟出现挤压变形特征，但滑坡两侧界尚未形成，坡面锚固工程完整。经核查，滑坡宽约150m，主轴长约86m，滑坡体积约为9万方。滑面形态为依附于岩体层面与产状为60°∠10°的外倾结构面。

图2 高边坡工后图

图3 坡脚挡墙外侧边沟挤压开裂

图4 后部岩体拉线裂缝

二、病害处治计算分析与方案

坡体病害发生后，技术人员采用如下计算模型，并取坡体在致灾暴雨工况下的稳定系数为0.99，经全断面反算后得滑面的参数为C=10KPa，φ=27°，并由此计算得坡体在暴雨工况的安全系数取1.15时的下滑力为1170KN/m。

图5 病害处治时采用的计算模型

三、处治工程存在的主要问题与调整建议

1、技术人员采用的计算模型与坡体结构存在较大差异，即计算模型与坡体的地质模型对应性很差，也与采用的工程处治地质断面图相差较大。因此，计算结论与坡体病害实际情况相差较大，即计算结论对处治方案的指导性存在较大偏差。

调整建议：坡体发生变形的主要原因是岩体层面与外倾结构面连通所致，即坡体病害的地质模型应为岩体软弱层面与外倾结构面配套。原防护工程除坡脚挡墙外，上部的锚杆与钢锚管工程处于整体坐船状态。

2、技术人员滑面反算时采用的坡体稳定系数为0.99，即意味着滑体脱离母体而开始出现整体滑移，而这与滑体在现场只发现后缘的张拉裂缝与前缘的挤压裂缝，但侧界尚未形成的实际情况是不符的。

调整建议：从坡体变形特征来看，滑体处于挤压向蠕滑的过渡阶段，故稳定系数可取1.02。

3、技术人员进行滑面参数反算时取全断面进行，但由于滑面分为两个主要段落，即层面和结构面两段，如果两者取同样的参数，就必然会造成计算的基础数据偏差，从而影响坡体的下滑力分析。

调整建议：应结合工程地质和水文地质资料，区别岩体层面与结构面的力学参数进行反算。

综上，依据岩体倾角与结构面配套，结合滑体裂缝的位置，合理勾绘滑面，继而采用坡体在暴雨工况下的稳定系数为1.02进行滑面的分段反算。得到岩体层面软弱层C=0KPa，φ=14°，外倾结构面C=10KPa，φ=27.7°。并由此计算得到坡体在暴雨工况的安全系数取1.15时的下滑力为680KN/m。

该计算结论约为工程处治计算结论的58%！

基于此，由于原有的边坡锚杆和钢锚管框架结构完好，可有效实现各级边坡的局部稳定性防护。因此，处治工程以提高坡体的整体稳定性为主。

1）在坡脚挡墙胸坡上设置2排水平间距为3m，预应力为400KN/m的锚索十字梁工程，且适当调整锚索之间的倾角，防止出现群锚效应。

2）在一级的原锚杆框架梁之间，以及二级边坡下部共设置三排水平间距为3m，预应力为400KN/m的锚索十字梁工程。

3）在挡墙下部设置长20m的仰斜排水孔进行地下水疏排。

该方案工程造价约0.35万元。

图7 建议优化的工程地质断面科

由上述案例可知，其经验教训如下：

1、地质是岩土工程的基础，只有建立合理的地质模型，方能为有效计算模型建立提供基础，才可确保计算结论的可信。

2、顺层滑坡进行顺层面清方是否能保持稳定，一定要结合坡体中是否存在外倾的、贯通度较好的结构面，防止坡体依附于结构面而发生整体变形。

3、由于锚索工程的属于轻型支挡工程，锚固力大、工程见效快，施工周期短、工程造价低。因此，在一般的坡体病害工程中可优先考虑使用，从而有效提高工程的性价比。