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摘要：以万源市某顺层岩质边坡的勘查成果为基础，论述了边坡的变形破坏特征，并对该边坡进行了赤平投影分析和平面滑动法计算，在计算成果的基础上提出了针对性的防治措施。
关键词：顺层；岩质边坡；变形；锚索格构
0 前言
万源市达陕高速路茶垭站出口处一岩质边坡在分级放坡施工过程中，由于强降雨的影响，导致该边坡发生了变形破坏，对坡脚拟建道路和学校构成了威胁，为消除隐患，对该岩质边坡进行稳定性分析并采取针对性的治理措施是十分必要的。
1地质环境特征
该岩质边坡位于万源市达陕高速路茶垭站出口处斜坡地带，属构造侵蚀、剥蚀低山丘陵地貌区。边坡区段斜坡为单面斜坡，坡向东北，因修建市政道路，斜坡进行了分级放坡。整个区域出露地层主要为第四系全新统人工填土层（Q4ml）、坡残积层（Q4dl+el）、侏罗系中下统白田坝组（J1-2b）、三叠系中统巴东组（T2b）地层，岩质边坡裸露基岩主要为白田坝组（J1-2b）粉砂岩，黄灰色、青灰色，中-粗粒结构，厚层状构造，层理较发育，层间结合度差。钻探揭露区内粉砂岩岩体破碎，节理裂隙发育，裂面平直且多见水锈，局部裂隙面及层理面可见碳质体。
边坡位于什字坝复式背斜近轴部北东侧，处于不同构造单元结合部位，属复合构造反接亚区，区域地质构造较复杂。区内断裂构造、褶曲不发育，新构造运动表现为以构造剥蚀、侵蚀为主。受构造挤压影响，场内岩体以较破碎为主，裂隙发育，岩层产状为29°∠26°。
场区粉砂岩构造节理较发育，主要发育2组节理裂隙。J1节理：140～155°∠60～80°，开度2～30mm，少量泥质充填，间距0.3～1.5m，延伸长2～15m；J2节理：92～103°∠74～88°，开度2～20mm，少量泥质充填，间距0.3～1m，延伸长1～12m。岩体在上述节理切割下多呈块状结构。
2 边坡基本特征
该段边坡为顺向岩质边坡，坡向北东，边坡呈上缓下陡趋势，中前部由于分级放坡，边坡整体大致呈三级折线型斜坡展布，前缘坡脚为施工缓平台。边坡最上部一级为自然斜坡，坡度10～20°，中部以边坡上顶边线为界，顺坡面进行了二级放坡，放坡边坡坡度一般约40～46°，上部坡高约15～18m，下部坡高约7～9m，中部为宽1～2m的平台。本次根据边坡破坏特征和保护对象对边坡边界进行圈定，其左侧边界以微地貌小山脊滑移面为界，右侧以地面拉张裂缝为界限，后缘则以滑塌的粉砂岩陡坎为界，前缘以边坡临空面坡脚为界。该段边坡平面形态呈“圈椅”状，横向宽约120m，纵向长约70m，面积约8400m2。在建道路放坡开挖过程中，形成高22～27m的高陡岩质边坡，同时未对高陡边坡坡体采取任何支护措施，在一次强降雨后，边坡前缘岩体滑塌，且中部及后缘各形成一组变形裂缝。
前缘滑塌岩体厚约0.5～3.5m，层面为粉砂岩，岩体呈黄灰色，在J1、J2两组节理切割及层面不利结构面作用下，发生拉裂式顺层滑塌。边坡前缘北侧局部段在施工机械扰动等不利外因作用下，岩体顺层面也发生了局部滑塌现象。
裂缝LF1位于边坡后缘，横向呈弧形延伸，长约118m，已形成错落台坎地貌，台坎宽约1～1.5m，裂缝宽约0.15～0.6m，可探深度约0.5～2m。裂缝LF2位于边坡中部，为J1横向节理切割岩体发生变形破坏形成的拉裂缝，走向约320°，延伸长度约40m，可见宽度3～10cm，拉裂错裂宽度0.3～0.5m。裂缝形成原因主要有三点：一为边坡开挖形成高陡临空面，卸荷强度较大，机械扰动加剧岩体结构面粘结力降低；二为岩体节理发育，边坡在J1、J2两组节理切割及层面不利结构面作用下，易发生拉裂式顺层滑塌；三为强风化粉砂岩吸湿性强，强度低，层理发育，层间结合度差。在以上多因素作用下形成裂缝。
根据上述边坡变形破坏特征分析，边坡变形发生、发展过程与边坡区地质条件、人类工程活动和降雨等因素密切相关。
3 边坡稳定性分析与计算
3.1 定性分析
本次采取赤平极射投影法对该段岩质边坡整体稳定性进行定性分析。该边坡各组结构面组合关系见图1。由图可知岩层层面Sc与边坡坡面Sn倾向一致，边坡为顺向坡，不利于边坡的稳定；J1节理倾向坡内，利于边坡稳定；J2节理与边坡大角度斜交，利于边坡稳定；J1、J2组合线位于开挖边坡Sc投影大圆内侧，对边坡的稳定性影响一般。根据分析可知，层面为最不利组合面，且各组节理将岩体切割呈块状，结构面结合度差，对边坡整体稳定性影响较大。
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图1岩质边坡赤平投影图
根据赤平投影分析结果以及现场勘查，岩质边坡削坡时受施工机械扰动影响，局部段岩体在各组节理的切割下，呈块体状结构，结构面结合度差，在暴雨条件下易发生顺层拉裂式滑塌现象。
3.2 定量计算
该段边坡的破坏模式为沿粉砂岩层面的顺层滑动，故边坡整体稳定性采用平面滑动法进行稳定性验算。本次勘查边坡主轴线方向布置了三条纵向主勘探线，编号为1-1′、2-2′、3-3′，进行边坡稳定性验算及推力计算，为边坡整体稳定性评价及防治提供依据。
本次计算工况选取自重、自重+暴雨两种工况进行验算。边坡安全等级为一级，推力计算的安全系数依据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）相关规定取值，其安全系数Kst=1.35。
根据计算结果可知，该岩质边坡1-1＇和2-2＇剖面处于基本稳定状态，3-3＇剖面在天然工况下处于基本稳定状态，在暴雨工况下处于欠稳定状态。
4 防治措施
整个边坡采用锚索格构支护，格构框架呈矩形，交叉点横向间距为4m，垂直竖向间距为2.8m，斜面竖向间距为3.96m，截面尺寸为0.4×0.4m，格构骨架嵌入坡面20cm，采用C20钢筋混凝土结构。格构交点处设锚索，倾角20°。
考虑一定的安全系数，故锚索设计为1000kN预应力锚索。锚孔直径取130mm，砂浆强度取M30，根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）8.2.1～8.2.3公式可得，钢绞线为8根Φ15.2，锚固段长度为8m，锚索自由端应超过滑面1.5m，则锚索长度为自由端长度+1.5m+锚固段长度，故锚索长度为13～31m。
5 结语
（1）顺层岩质边坡的破坏模式主要是沿层面发生顺层滑移，与地质条件、人类工程活动和降雨等因素密切相关，故顺向坡在开挖前需提前做好准备，或放坡至稳定坡度，或做边坡支护措施，以防发生顺层滑移，造成损失。
（2）小吨位锚索群采用格构连接成整体，在岩质边坡支护工程中有很好的治理效果，目前锚索格构的应用领域日趋广泛，工程规模愈益扩大，社会和经济效益明显。
参考文献：
[1]顺层岩质边坡稳定性分析[J].张绍波，王珊，刘亮.山西建筑.2013（06）
[2]锚索格构梁在高边坡支护设计中的应用研究[J].王鑫，张廷会，夏建龙.四川建筑.2016（04）
[3]岩质边坡开挖变形破坏特征及锚索支护分析[J].吴昊宇，崔圣华.路基工程.2017（04）