1 引言

长久以来的工程实践表明，边坡稳定性问题一直都是普遍存在。强风化千枚岩地层边坡中，降雨支护不及时情况下，强风化千枚岩，边坡易产生滑动失稳。

文章以阳安线DyK43+329.74~DyK43+670段千枚岩路堑边坡为研究对象，对边坡进行了稳定性计算，并考虑了雨水作用，通过对比降雨前后的边坡稳定性，分析雨水对强风化千枚岩路堑边坡稳定性的影响。综合分析了影响边坡稳定性的主要因素，并针对其提出相应的支护措施。期望对类似降雨工况下的千枚岩边坡工程提供一定的借鉴意义。

2 工程概况

工程场地位于汉江左侧低山丘陵区，沟梁相间，地面高程700m~724m。路基工程起讫里程为DyK43+329.74~DyK43+670，为路堑挖方地段，路堑中心最大挖深27m。

工点处地层主要为志留系千枚岩，地层详述如下：千枚岩（S₁^Pｈ）：灰色，成分以云母、绿泥石为主，变晶结构，千枚状构造，岩质极软，手可轻易掰碎，全风化，Ⅲ级硬土，σ₀=300kPa；强风化，Ⅳ级软石，σ₀=400kPa，弱风化，Ⅳ级软石，σ₀=600kPa。岩体揉皱现象发育，片理产状N60°W/60°N，节理产状N5°~25°E/35°~40°S。

里程范围内不良地质不发育，里程范围内右侧千枚岩边坡有顺层问题。

3 边坡稳定性分析

3.1 现场失稳滑动情况

该段路基土方开挖施工完成第2d，出现连续6d降雨，导致施工现场便道泥泞湿滑，车辆无法通行，施工材料无法按规定时间送至施工现场。相应的支护措施未能及时开展，路基边坡持续遭受雨水的侵蚀。降雨停后1d，又出现连续5d的降雨。路基边坡因此遭受雨水侵蚀时间长达11d，未能及时支护时间达12d。

雨停后，对边坡进行检查，路基边坡坡面及堑顶局部出现不连续的细小裂缝。接而裂缝不断发展，变宽，变长，发展至发生浅层滑塌。边坡坡面及平台出现大小不等裂缝。

堑顶出现裂缝3~5道，裂缝长度2~7m不等，宽度2~10mm，刷方坡面局部鼓胀。DyK43+610~670段已发生浅层流坍，厚度1~2m。

3.2 传递系数法简介

如图1所示为坡体分块图，图2为第i块单元受力图。

图1 坡体分块图

 图2 第i块单元受力图

3.3 边坡稳定性分析

文章通过刚体极限平衡法对降雨前后边坡进行稳定性分析，通过传递系数法计算折线形滑面的剩余下滑推力。对比两次的稳定性检算结果，分析即可得到未经雨水侵蚀情况下边坡的稳定情况，以及雨水对边坡稳定性的影响。

根据地勘资料，考虑到本工点地层性质为强风化千枚岩，得到计算中所用的强度参数，如表1所示。

表1 地层计算参数表

选取典型性的产生滑坡的断面DYK43+550和DYK43+560断面进行稳定性检算。如图3所示为DYK43+550滑坡断面图示，图4为DYK43+565滑坡断面图示。

图3 DYK43+550滑坡断面图示

        图4 DYK43+565滑坡断面图示

采用传递系数法，将滑坡体从上到下按折线形滑面拐点划分为4块滑块，分析其安全系数。计算所得下滑力若为正值，则说明存在下滑力，即边坡不稳定，会产生下滑；若为负，则说明边坡的抗滑力＞边坡的下滑力，边坡稳定。由此分别对2个断面进行计算，对比降雨前后的稳定性计算结果。计算结果如表2和表3所示。

表2 DyK43+550断面稳定性检算结果

表3 DyK43+565断面稳定性检算结果

分析表2和表3可得，降雨前，两断面的边坡剩余下滑力传递到最底层时，均＜0，可见，未降雨时，边坡可处于安全状态，如不加扰动，可处于稳定状态。根据文献资料，降雨后，本计算对地层粘聚力指标进行了40%的折减，对地层内摩擦角进行了60%的折减，经计算后，仅是雨水对土层力学性质的影响，就使土层的剩余下滑力增大，由原来的负值变为正值，说明经雨水作用后，边坡下滑力增大，下滑力大于抗滑力，变的不再稳定，会产生下滑。

若雨水在破裂面后产生堆积，则对稳定性会产生更恶劣的影响，文章计算了水位堆积1m后对稳定性的影响，可见第一块滑块积水后，不仅使土层的力学参数减弱，还对滑块产生了下推力。使边坡的剩余下滑力进一步增大，边坡更加不安全，需要一定的支护措施来保证边坡的稳定。

3.4 失稳滑动因素分析

边坡失稳的因素有多种。（1）边坡滑动地层为强风化千枚岩，岩质极软，手可轻易掰碎，力学性质较差，不具有较好的稳定性，且该范围内千枚岩边坡有顺层问题，文章边坡坡度采用1：1未考虑不利条件的影响，另一方面也影响边坡稳定性。（2）在边坡处于易发生失稳滑动，未进行排水措施和支护措施，边坡处于未保护的状态，受到降雨影响后，即发生失稳滑动。（3）长时间连续降雨，使强风化千枚岩强度指标降低，加剧边坡失稳滑动。

4 边坡防护设计

4.1 排水措施

本例中和许多的工程实例中均可见，水对路基边坡的稳定性危害很大，绝大多数边坡失稳都是因受到雨水和排水不良影响，因此，必须做好排水工程。

主要的内容包括：排除地表水和地下水。在可能发生失稳范围内，充分利用地形条件，布置排水系统；在失稳范围外，设置截水沟，拦截降雨后的地表水流入滑坡范围。地下水的排除，应在土体内设置拦截地下水工程和排除地下水工程。

4.2 边坡支挡与绿化

除了排除水的影响外，对处于不稳定状态边坡进行支护措施是必须的一项工程。常用的方法有抗滑挡墙、抗滑桩、锚索抗滑等。

本工点对滑坡部分设置挡土墙，滑坡以上一级边坡进行锚杆框架梁防护，框架梁采用钢筋混凝土浇筑，框架梁为正方形，节点间距3m；锚杆设于框架梁节点处，锚杆长度为6m。框架中边坡土体裸露部分种植草植加固边坡，增强边坡在雨水等条件下的稳定性。

4.3 合理设置边坡坡率

边坡坡率设置为1：1，分析后可见，在地层较破碎，边坡不稳定的情况下，较陡的边坡坡率更易发生失稳滑坡的现象。因而，对滑坡部分以上的边坡坡率放缓为1：1.5。同时建议类似的工程在边坡稳定性较差的情况下，合理设置边坡坡率。

5 结束语

综上所述，得出以下结论：

（1）对于强风化千枚岩地层路堑边坡，由于地层力学性质较差，开挖施工完成后，应及时采取支护措施和防排水措施。

（2）二维刚体极限平衡分析：水对于该路堑边坡稳定性影响较大，为边坡失稳滑动最重要的因素。

（3）文章采用锚杆框架梁加固边坡，增加边坡的抗滑力，提高边坡安全系数。如若在降雨条件下不能及时进行边坡支挡结构施工，可采取放缓边坡开挖坡比，提高边坡的安全系数。

参考文献

[1]张韬，倪万魁，师华强，等．典型千枚岩高边坡稳定性分析及支护设计优化[J]．路基工程，2012，（6）：29-33．

[2]凌必胜，郑建中．高陡碎裂结构千枚岩路堑边坡稳定性分析与支护设计[J]．地质灾害与环境保护，2009，（2）：33-36．

收稿日期：2018-04-20

作者简介：李宗辉（1983-），男，陕西榆林人，中铁二十局集团第四工程有限公司工程师，研究方向：铁路施工管理。