三处不同性质的高边坡处治方案探讨

一、某路基所在坡体主要由强~中风化三叠系中～厚层状构造泥灰岩构成，其中强风化厚约3.5m。岩体产状 218°∠36°，坡向85°，与线路夹角133°，属于近正交-反倾坡体，换算倾角26.2°。

岩体构造节理较发育，主要有33°∠73°和120°∠82°，裂隙间距 0.3～3.3m，贯通性长度0.4～3.10m，裂隙宽 1～3mm，裂隙面平直，无充填，结合程度差，不充水。设计拟设置1：0.75~1:1 .25坡率，平台宽2m后最大坡高 31.2m。

从地质资料分析，泥灰岩结构面无充填，结合程度差，坡体产状与坡向近正交-反倾，属于切层坡体，对坡体的稳定性是有利的。坡体最可能的病害为开挖后危岩落石。

从试验中看岩体抗压强度达到21MPa，故砂岩属于较软岩，结合破裂角，结合三轴强度试验报告，建议泥灰岩体的强度指标Φ=38°，C=3MPa，考虑施工扰动等因素取0.85倍的折减系数，即Φ=32°，C=2.55Mpa。继而应用于等效破裂角。也就是说坡体整体是基本稳定的，坡体最可能的病害为开挖后危岩落石。

基于此，由于坡体整体稳定性较好，故可采用较陡坡率开挖进行收坡防护，采用光面爆破后设置挂网喷砼进行防护为主的措施。且为有效控制坡脚应力应力集中，一级边坡设置较长的锚杆进行固脚，二级边坡考虑到裂隙间距 0.3～3.3m，结合泥灰岩性质，建议取锚杆长9m进行防护。这样的边坡的高度可由31.2m降低为20m左右。

图1 建议的工程地质断面图

二、其路基所在坡体主要由强~中风化三叠系薄～中厚层状构造石英砂岩构成，其中强风化厚约3.1m。岩体产状 32°∠34°，坡向351°，与线路夹角41°，属于斜交坡体，换算倾角26.6°。

岩体构造节理较发育，主要有114°∠80°和215°∠83°，裂隙间距 0.3～3.2m，贯通性长度0.4～3.20m，裂隙宽 1～3mm，裂隙面平直，无充填，结合程度差，不充水。设计拟设置1：0.75~1:1 坡率，平台宽 2m后最大坡高41.08m。

从地质条件分析，砂岩结构面无充填，属硬性结构面，坡体产状与坡向属于大角斜交坡体，故对坡体的稳定性是有利的。故属于岩体抗剪强度而不是单纯的层面抗剪强度。这也是现场类似自然坡体下伏砂岩边坡高陡而坡体稳定的原因，坡体最可能的病害为开挖后危岩落石。

从试验中看岩体抗压强度达到33MPa，故砂岩属于较硬岩，其层面强度较高。而从地勘报告中看，层面结合般，故结合三轴抗剪强度，反算，工程地质类比，并考虑工程扰动等因素，砂岩潜在滑面Φ=35°，C=90Kpa进行坡体稳定性计算，而不宜取地勘报告中所提的饱和工况下Φ=18°，C=50Kpa。因为自然边坡经过了地质年代的风吹雨淋，也经历了多少个暴雨工况，故岩体所反映的控制性层面参数就为最不利的工况。

基于此，由于坡体整体稳定性较好，故可采用较陡坡率开挖进行收坡防护，采用光面爆破后设置挂网喷砼进行防护为主的措施。且为有效控制坡脚应力应力集中，一级边坡设置较长的锚杆进行固脚，其余坡面考虑到裂隙间距 0.3～3.2m，取系统锚杆长6m进行防护。这样的边坡的高度可由41.08m降低为29m左右。

图2 建议的工程地质断面图

三、路基在单斜突出山脊部位挖方通过，坡体主要由强~中风化三叠系薄～中厚层状构造石英砂岩构成，其中强风化层厚约2.1m。坡体在路基标高附近夹有厚约2~3m的灰黑色钙质胶结砾岩和灰黑色薄层状构页岩。岩体产状 33°∠31°，坡向79°，与线路夹角46°，属于大角度斜交坡体，换算倾角22. 3°。

岩体构造节理较发育，主要有114°∠86°和218°∠79°，裂隙间距 0.3～3.3m，贯通性长度0.4～3.30m，裂隙宽 1～3mm，裂隙面平直，无充填，结合程度差，不充水。设计拟设置1：0.75~1:1 坡率，平台宽 2m后最大坡高 35.72m。

图3 坡体现状

从地质条件分析，砂岩结构面无充填，属硬性结构面；页岩层面平直，无充填，属软弱结构面；砾岩与砂岩接触面为硬性结构面，与页岩接触面为软弱结构面。

以上结构面中页岩层面为坡体的控制性结构面，且由于相对隔水，易成为控制坡体稳定性的潜在滑面。但由于坡体产状属于大角斜交坡体，故对坡体的稳定性是有利的。

即使依附于页岩出现潜在滑面，也会切穿层面而不会顺层面发生滑移，故属于岩体抗剪强度而不是单纯了的层面抗剪强度。这也是现场类似自然坡体下伏页岩裸露而坡体稳定的原因。

结合页岩的三轴抗剪强度，反算，工程地质类比，结合工程扰动等因素，控制性的页岩潜在滑面Φ=30°，C=50Kpa进行坡体稳定性计算，而不宜取地勘报告中所提的天然工况Φ=20°，C=60Kpa或暴雨工况下Φ=17.5°，C=48Kpa。尤其是自然边坡经过了地质年代的风吹雨淋，也经历了多少个暴雨工况，故反算时所得的参数就宜为最不利的暴雨工况，而非天然工况。

基于此，从地质模型得，坡体开挖后需加强页岩所在部位的潜在滑面加固，而弱化力学性质较好的砂岩与砾岩加固工程，故初步确定宜在坡脚设置2.0×3.0×22m@5m抗滑桩的锚索抗滑桩，桩体采用多排锚索，与抗滑桩共同对页岩所在部位的坡体加强支挡。

砂岩由于岩体层间力学性质较好，且节理面反向结构面，故采用光面爆破后设置挂网喷砼进行防护。且考虑到裂隙间距 0.3～3.3m，故取系统锚杆长6m进行防护。

 

图4 建议的工程地质断面图