深汕高速公路西段部分高边坡稳定性评价与处治建议Word格式文档下载.doc
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上覆为坡残积层或全风化花岗岩、流纹斑岩、英安玢岩、石英片岩、变质砂岩、砂页岩和板岩，下伏碎块状强风化花岗岩、流纹斑岩、英安玢岩、石英片岩、变质砂岩、板岩的边坡；
上覆为全或强风化石英砂岩、砂砾岩、变质砂岩、板岩，下伏为弱～微风化岩体的边坡，上覆岩土大于边坡高度的1/3～1/2之间边坡为“二元结构”边坡。
3．岩质边坡
根据边坡岩体的结构构造特征可分为岩石边坡与破碎岩石边坡两类。
岩石边坡是指组成坡体的物质主体为弱～微风化的花岗岩、流纹斑岩、英安玢岩、石英片岩、石英砂岩、砂砾岩、变质砂岩、板岩，呈块状结构及层状结构的坡体。
岩体结构为镶嵌结构、碎裂结构的强～弱风化花岗岩、流纹斑岩、英安玢岩、石英片岩边坡和层状碎裂结构的强～弱风化石英砂岩、砂砾岩、变质砂岩、板岩边坡为破碎岩石边坡。
边坡开挖后表面坡残积土或强风化岩石厚度小于5m的岩质边坡，一般采用锚喷和素喷混凝土为防护主体。
上述三种结构类型的边坡，指一独立的一种边坡类型，但在实际中对每一段路堑边坡来说是比较复杂的，是不同结构类型的组合。
在此段线路中，很大一部分边坡沿线路长100～400m高边坡。
（三）高边坡的破坏类型
通过对15处边坡的现场踏勘，结合边坡变形和病害信息特征及各边坡的地质条件、后期的工程活动影响等因素，边坡体变形破坏形式有以下几种：
1．坡面变形
坡面变形主要指上述的土质、二元结构边坡，坡面在大气气候影响下，表层因风化、剥蚀、潜蚀作用而产生的浅表变形，如落石、溜坍、冲沟、坡面沉陷等，破坏深度一般为1～3m。
本地区因降雨集中，雨量大，坡面冲刷是坡面变形的主要形式。
此类变形采用合适的坡形坡率，只需做一些防护工程（如喷播植草、骨架植草、三维网植草、浆砌片石护面、喷混植生等）即可防止坡面的变形。
2．边坡变形
边坡变形是指边坡范围内组成边坡的岩土体强度特性、岩（层）体结构条件较差，或含水量高，或有倾向线路的不利构造结构面，边坡的开挖产生的沿坡体内不同成因的结构面的变形，但变形破坏深度一般不超过6～7m（＜10m），如坍塌、崩塌、楔体变形、浅层滑坡等边坡变形。
此类变形采用合适的坡形坡率，结合加固工程和排水措施，即可防止边坡病害的产生。
（1）坍塌（崩塌）
在沿线调查中发现坍塌较多，主要发生50°
～60°
以上陡坡前缘处，由强风化花岗岩、流纹斑岩、英安玢岩、石英片岩、变质砂岩、炭质页岩、砂泥岩组成的斜坡上，坍塌体积一般在5～10m3，最大者可达20～50m3，主要为沿倾向线路的不利结构面组合坍塌。
（2）浅层滑坡
经调查发现，边坡变形主要有以下两类：
1）风化坡体中存在两组主要节理，节理走向基本和线路一致（夹角一般10°
～20°
），倾向线路的贯通性、延伸性好，倾角20°
～35°
及70°
～80°
。
2）强风化与弱风化花岗岩、流纹斑岩、英安玢岩、石英片岩、变质砂岩、炭质页岩、砂泥岩交界接触面倾向线路时，随边坡开挖可能出现浅层滑坡等边坡变形，发展成边坡浅滑坡，一般厚度5～10m。
3）强风化与弱风化流纹斑岩、英安玢岩、石英片岩、变质砂岩、炭质页岩、砂泥岩为单斜地层，倾角20°
，随边坡开挖可能出现沿岩层层面形成顺层滑动，发展成边坡浅滑坡，一般厚度5～10m。
（3）楔形体变形
在沿线出露的弱风化花岗岩、流纹斑岩、英安玢岩、石英片岩、变质砂岩的调查中发现两种现象：
1）花岗岩、流纹斑岩、英安玢岩岩体中“似层面”结构面比较发育，似层面厚40～60cm，其中夹有1～3cm厚的强风化花岗岩（软弱夹层），此结构面倾向线路，易形成沿构造结构面的块体滑动。
2）同线路走向夹角在10°
的构造结构面发育，有陡缓倾角构造结构面。
由于以上两种结构面切割岩体，向临空面方向易形成楔体变形产生下滑，规模一般随边坡高度增大。
3．坡体变形
斜坡工程地质条件差，有不良地质现象和特殊的岩体（坡体）结构，有贯通且延伸度长的倾向线路的构造结构面，影响范围深、边坡高度高，会产生规模较大的坍塌、滑坡、错落和崩塌等坡体整体失稳。
这类变形必须要采取较强的加固工程措施，如抗滑挡土墙、抗滑桩、锚索抗滑桩、预应力锚索（杆）框架等，同时辅以排水或减重等措施，确保坡体稳定。
（四）高边坡的稳定性分析
通过对深汕高速公路（西段）高边坡的工程地质环境的查勘，边坡依其地层岩性、风化程度、岩土体的结构以及岩土体强度特性将其划分为土质或类土质边坡、二元结构边坡破碎岩石边坡、岩石边坡等坡体结构类型，结合边坡可能发生的变形破坏类型与破坏模式，边坡的稳定性分析可按简化的四种计算模式（均匀层状型、基底控制型、结构面组合型、固定滑面型），采用极限平衡法、临界滑动场法、图解法、工程地质比拟法等进行。
计算模式
（1）均匀层状型
当坡体组成地质不连续面相对平缓成层，层内岩土性质比较简单或均匀，这种情况可以抽象为均匀层状型计算模式。
其相应边坡变形破坏机理类型为圆弧或似圆弧破坏，这样即可通过搜索最危险圆弧滑裂面计算其边坡稳定系数。
（2）基底控制型
当坡体内部存在某种倾向线路的控制性地质不连续面时，这个不连续面可以是基岩顶面、不同成因或不同时期堆积界面、差异风化界面、地层层面、断层节理面、以及软弱破碎带控制界面，由于这种控制性地质不连续面的存在，在坡体稳定性分析计算中起决定性或控制性作用，这类边坡可以归纳为基底控制型计算模式。
其相应边坡变形破坏机理类型主要体现为平面型破坏，或者平面型与圆弧型的复合破坏形式。
在具体分析计算过程中，是以基底控制界面为剪出依附面，结合圆弧搜索，搜寻最危险滑裂面，从而计算确定边坡稳定系数。
（3）结构面组合型
当坡体内部存在两组或两组以上倾向线路的不利结构面时，其坡体的变形和破坏往往受其结构面组合形态与规律控制，常见有陡倾结构面与缓倾结构面的组合，这类边坡即归纳为结构面组合型计算模式。
其相应边坡变形破坏机理类型主要体现为折线型破坏或折线型与圆弧型的复合破坏，据此搜索优势滑裂面，计算确定坡体稳定系数。
（4）固定滑面型
对于滑坡堆积体，由于各种历史病害原因存在不良地质界面，或岩土强度薄弱面，在路堑边坡开挖过程中，极易沿其不良地质界面产生坡体变形和破坏，而这个面又是固定的，是可以借助一些勘察手段求知的，因此，这种情况为固定滑面型计算模式。
对于固定滑面型计算模式，其危险滑裂面的确定较为准确，计算过程相对简单，计算结果更为可靠。
2．计算指标
本次高边坡稳定性（分析）检算采用的指标：
相关经验指标和反算指标。
（五）路堑高边坡稳定性评价
根据本次对该段线路15处高边坡的坡体的变形病害特征信息及自然山坡的情况地质踏勘，结合边坡岩土体强度特性、坡体结构特征、地形地貌条件和地下水运移环境的改变，进行边坡的稳定性评估，预测边坡可能产生病害的形式和规模，提出切实可行的边坡变形的监测方案或边坡病害的防治工程措施建议，以保证边坡不致发生危害性地质灾害。
高边坡依其稳定性划分为稳定边坡、稳定性差边坡、不稳定边坡三种类型（见表-1）。
1．稳定边坡
主要指岩质边坡，次为二元结构边坡，工程地质条件好，无明显贯通外倾结构面。
虽然存在不良地质特征和构造结构面，但坡体是稳定的，有条件放陡边坡坡度、降低边坡高度，设计坡度和基本合适。
此类边坡计有12处。
2．稳定性差边坡
工程地质条件较差：
自然边坡有小规模的坡面变形，有不良地质特征和外貌，存在不利结构面，但是贯通性差，在外部不利因素作用下，边坡会产生崩塌或浅层滑动，或发展为整体滑动，需加强支挡（护）和排水措施。
此类边坡计有2处。
3．不稳定边坡
自然边坡存在坡面变形及坍塌、滑坡，坡体内有不良的构造结构面，有贯通且延伸较长的外倾线路不利结构面，边坡开挖过程中产生变形，边坡可能出现整体变形。
此类边坡计有1处。
深汕高速公路（西段）高边坡类型及稳定程度汇总表表1
序号
边坡位置
边坡类型
支护形式
稳定程度
备注
1
K333+200～K333+600
岩质边坡
挡墙、锚索地梁、锚喷
稳定
锚喷段地面测量
2
K319+200～K319+540
破碎岩石边坡
锚喷
稳定性差
3
K317+650～K317+800
脚墙、锚索地梁
4
K313+100～K313+200
二元结构
脚墙、浆片护坡
5
K312+900～K313+100
脚墙、抗滑桩
地面测量
6
K312+580～K312+700
挡墙、锚喷、浆片护坡
7
K312+050～K312+260
护面墙、浆片护坡
整体稳定
8
K306+540～K306+725
挡墙、锚喷、抗滑桩
9
K303+100～K303+450
类土质边坡
脚墙、护坡、抗滑桩
深孔、地面测量
10
K275+450～K275+900
土质边坡
（锚索）抗滑桩
11
K261+900～K262+050
护面墙、锚喷
12
K245+100～K245+200
不稳定
13
K232+200～K232+500
浆片护坡、骨架植草
14
K230+230～K230+390
15
K228+970～K229+410
挡墙、抗滑桩
尚需说明，由于连续降雨和高速公路路政管理等原因，部分边坡未能踏勘或简单巡查，如K352、K307+600上下行边坡、K271、K273等，其中K271、K273两处边坡较高陡，边坡防护偏弱，主要为植草防护，边坡出现局部坍塌或落石掉块现象，边坡稳定性较差，应予以重视。
三、高边坡稳定性评价分述与边坡病害处治建议
1、K333+200～K333+600右侧高边坡稳定性评价
（1）、工程地质概况
1）地形地貌
该路段位于剥蚀丘陵区，山坡自然坡度为20°
~30°
，坡表植被发育，以杂草灌木为主。
斜坡左侧紧临小河沟，地形起伏变化大，工点范围内分布四个已废弃的采石场。
石场出口位于后部高速公路右侧堑坡，边坡为一单面坡，坡高40余米。
2）地层岩性
上覆第四系坡残积砂粘土夹碎石，棕黄色，硬塑～半干硬，厚1～3m；
下伏基岩为侏罗系中上统的流纹斑岩、英安玢岩，经动力变质作用衍生而成的绢云母石英片岩，浅灰绿色、紫红色，中厚层状，节理裂隙发育，构造作用，岩层破碎，受动力变质作用影响，岩石风化程度不均，全～强风化层，厚2～30m，岩石风化层为山顶薄，向山脚逐渐变厚。
组成边坡的岩性为强～弱风化绢云母石英片岩及其风化残积物。
3）地质构造及地震
（Ⅰ）．地质构造
本工点位于深圳大断裂与汤湖支断裂之间，处于复杂的地质构造带内。
深圳大断裂系规模宏大的区域压性大断裂，断层产状为320°
～350°
∠30°
，该断裂自边坡附近通过，受其影响，岩石破碎，节理裂隙发育，岩石动力变质作用明显，流纹斑岩、英安玢岩，蚀变为绢云母石英片岩，层间错动带和泥化夹层发育。
岩层产状：
320°
～340°
∠25°
～48°
；
节理裂隙主要有：
120°
～138°
∠28°
～78°
、190°
～218°
∠42°
～85°
、245°
～88°
、300°
～330°
∠35°
、320°
∠50°
～89°
等几组。
（Ⅱ）．地震
Ⅵ度地震区。
4）气象及水文地质条件
沿线范围属热带湿润季风气候，降水丰富，年降水1500mm以上，最大日降水229mm，受台风影响，暴雨多，且多集中于6～8月份。
测区地下水较发育，主要为残坡层中的孔隙水或上层滞水，斜坡体位于断裂带部位，岩石破碎，节理裂隙和风化裂隙极发育，为储水和水的运移提供了条件，基岩裂隙水较发育，水量较小，具承压性，主要受大气降水补给。
5）不良地质现象
该边坡位于淡水～沙田间一已废弃的采石场部位，左侧紧邻小河沟，边坡高40余米，岩质边坡，坡率为1:
0.5～1:
1.0，采用锚喷、素喷混凝土防护和浆砌片石护坡。
由于连续暴雨影响，边坡于1997年7月19日发生三处严重的突发性大面积坍滑，坍滑体堆积于公路路面上，并伴有泥流现象，坍滑后缘陡壁高2～5m不等，边坡病害性质为岩体沿构造结构面、岩层层面及层间错动带（泥化夹层）等发生的中浅层坍滑，有继续牵引和扩大的趋势。
（2）、边坡支护形式与病害整治工程
1）K333+290～K333+600段边坡病害整治工程
该段右侧堑坡设2～6级边坡，每级边坡高度6～12m，边坡平台宽度2～5m。
设一～二级抗滑挡墙，墙高3～5m，墙背坡率1:
0.3，M7.5水泥砂浆砌筑；
二级和三级坡坡率1:
1.0，采用预应力锚索地梁加固，锚索设计单孔有效荷载为470KN、780KN两种，锚索长度为15.5～28.5m，坡面采用浆砌片石护坡或拱型骨架内植草防护；
其余坡面采用M7.5浆砌片石拱型骨架内植草防护。
鉴于坡体内基岩裂隙水较发育的特点，相当部分锚孔在施钻过程中，出现涌水现象，地下水具承压性。
因此，在边坡节理裂隙发育位置和坡面明显出水点，增设仰斜排水孔，降低坡体地下水水位，提高坡体的稳定性，与路基路面、坡面截排水系统形成统一的排水系统，达到根治边坡病害的目的。
2）K333+200～K333+290段边坡防护
该段右侧堑坡为一级边坡，边坡高度6～12m，坡率1:
0.5，采用挂网喷射混凝土防护。
（3）、边坡稳定性评价
1）K333+290～K333+600段边坡病害整治工程效果评价
该段线路处于复杂的地质构造带内，深圳大断裂自边坡附近通过，受其影响，岩石破碎，节理裂隙发育，岩石动力变质作用明显，流纹斑岩、英安玢岩，蚀变为绢云母石英片岩，层间错动带和泥化夹层发育。
该段边坡高40余米，边坡主体由中～微风化石英片岩组成，为单斜岩质边坡，岩层外倾（320°
），坡率为1:
1.0，采用锚喷、素喷混凝土防护和浆砌片石护坡，边坡基本稳定。
该段边坡因采石场的开采，而分为数段，造成边坡三面临空。
石料的开采和线路的切挖，边坡岩体易沿构造结构面、层面或层间错动带卸荷松弛，节理裂隙进一步松弛张开，连续暴雨期间，雨水的下渗，浸润层面或构造结构面（带），其强度显著降低，在地下水的动静水压力作用下，边坡发生大面积坍滑，病害性质为岩体沿构造结构面、岩层层面及层间错动带（泥化夹层）等发生的中浅层坍滑。
边坡病害的整治工程：
采取“下部固脚”，结合宽平台，坡脚设置一～二级浆砌片石抗滑挡墙支挡；
“中部强腰”，二阶边坡采用预应力锚索地梁加固，控制边坡岩体的松弛变形；
放缓上部边坡，采用浆砌片石拱型骨架内植草防护；
完善路基、边坡和采石场的截排水系统，结合坡体的仰斜疏干排水工程措施等综合措施。
效果良好，能达到根治边坡顺层坍滑病害的目的。
边坡稳定。
根据现场踏勘检查仅二级坡面（西侧）有一处泄水孔出现流泥浆现象，至于6处平台裂缝和4处坡面裂缝，为边坡局部岩土松软或局部浅层坡面变形，封闭砌体的重力作用而与岩土产生协调变形，砌体变形时间已久，未见新的变形迹象。
目前边坡稳定。
2）K333+200～K333+290段边坡稳定性评价
该段右侧堑坡为一级边坡，边坡高度6～12m，边坡主体由中～微风化石英片岩组成，上覆0～2m厚的坡残积层，为单斜岩质边坡，岩层外倾（320°
∠48°
），岩石较破碎，节理裂隙较发育，块状构造。
边坡的变形主要表现为局部表层岩体沿构造结构面和岩层层面的卸荷松弛，松弛深度范围一般较浅，小于3m。
边坡坡率1:
0.5，采用挂网喷射混凝土防护，能边坡控制岩体的松弛变形。
边坡基本稳定。
根据2006年全年对所设两个观测点的观测结果来看，该段边坡未见异常现象。
目前，坡面锚喷防护体基本完好，未见明显变形裂缝，坡面泻水孔排水顺畅，边坡基本稳定。
2、K318＋500～K318+800（K59+150～K59+450）右侧边坡稳定性评价
该段地貌属剥蚀丘陵区，丘梁与谷槽相间，谷槽相对宽缓，地面相对高差为20～60m，自然坡度为15°
~40°
，丘坡坡面较平顺，南侧坡面中部发育一近SN向或NW向的浅沟，地表植被较发育。
该段线路切挖北西向丘梁北侧山嘴，右侧形成高约38米。
表层为第四系残坡积砂粘土，棕黄色，硬塑～半干硬，夹少量碎石，层厚1～3m；
下伏侏罗系凝灰质粉砂岩、泥质页岩、石英砂岩，紫红色、灰黄色，构造作用，岩层破碎，节理裂隙较发育，呈碎块状，层状碎裂结构，全风化～强风化，岩石呈碎块状或土夹碎块状，风化裂隙发育。
该段线路周围未见大的断裂构造，区域上受北东向深圳大断裂构造带控制。
受多期构造运动的影响，岩层破碎，节理裂隙较发育，揉皱现象明显，岩层具浅变质作用，坡体内存在北东东向的压扭性构造结构面带和北北西向或近南北向张扭性构造结构面带，岩层产状：
315°
∠10°
～40°
215°
∠18°
、35°
∠55°
、85°
∠60°
、355°
丘梁宽缓，单斜地层，岩石破碎，风化裂隙极发育，丘坡地下水发育，主要为风化裂隙孔隙水和基岩裂隙水，受大气降水影响强烈。
边坡坡面渗水严重，地表水侵害剧烈。
丘坡岩质较弱，节理裂隙发育，岩层风化颇重，岩层顺倾，坡体内存在软弱的不利构造结构面，坡体地下水发育。
由于原设计边坡坡率较陡（1:
1.0），边坡开挖后，形成局部坍塌，坡面极不平顺。
工点周围自然斜坡和人工边坡存在坍塌、滑坡等不良地质现象。
（2）、边坡稳定性评价
本段线路区域上受北东向深圳大断裂构造带控制，受多期构造运动的影响，岩层破碎，岩层具浅变质现象，节理裂隙较发育，揉皱现象明显，风化层深厚。
坡体主要由侏罗系凝灰质粉砂岩、泥质页岩、石英砂岩组成，岩质较软，碎块状，上覆薄层第四系坡残层。
边坡属破碎岩石边坡。
岩层顺倾，坡体内存在北东东向的压扭性构造结构面带和北北西向或近南北向的张扭性构造结构面带。
岩层破碎，揉皱现象明显，呈层状碎裂结构，岩石呈碎块状或半岩半土状。
风化裂隙极发育，结构松散，表水易于下渗。
线路切挖斜坡的脚部，堑坡坡高10～40m，由于原设计边坡坡率较陡，边坡开挖后，在雨水下渗和自营力作用下，边坡沿不利构造结构面或岩层层面，产生局部坍塌坡面变形，坡面极不平顺。
坡面采用系统锚杆加挂网喷射混凝土防护，系统锚杆长3m，4×
4m，梅花型布置；
边坡平台未设排水沟，边坡中部浅沟未设吊沟，锚喷防护坡面泻水孔大部分被堵塞，坡体排水不畅。
目前，在原坍滑变形部位坡面出现变形形成坑洞各一处（2处）；
锚喷坡面变形严重，裂缝裂纹发育，有几条上下较贯通的纵向裂缝，沿裂缝渗水长草；
局部地段锚喷护坡有整块脱落掉皮现象，锚杆外露，锈蚀严重；
上部两级边坡坡面喷射混凝土护面，强度很低，大部分变黑发酥，脚能踏碎，掉碴严重，锚喷护面已基本失效；
下部锚喷坡面混凝土
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