钭逢光
变质岩（浙江杭徽高速公路有限公司，杭州310014）
摘要：为更好地掌握杭徽高速公路沿线边坡的稳定现状以及可能存在的地质灾害隐患，为制定相应预案提供依据，及时消除安全隐患，对全线138处上边坡进行详细的地质灾害调查，采用综合因子法和工程地质分析法对上边坡病害的成因进行了分析，对边坡的稳定性进行了评价，并提出了相应的防治对策。
关键词：公路；上边坡；病害调查；成因分析；防治对策
中图分类号：U213．1文献标识码：A文章编号：1673－0836（2011）02－0398－05
Disease Investigation and Analysis of Hang-hui Expressway Slope
Dou Fengguang
（Zhejiang Hanghui Expressway Co．Ltd，Hang Zhou310014，China）
Abstract：In order to earnestly carry out investigation and management of the special action potential sa
fety problems，and better grasp the current situation on the highway side slope and the possible existence of risks of geological disasters，to develop appropriate plans，timely elimination of potential safety problems，138detailed investigations of geological hazards on Hang-hui Expressway slope，an integrated factor method and the engineering geology analysis on the slope of the causes of disease were analyzed，the slope stability was evaluated and the corresponding countermeasures were presented．
Keywords：highway；slope；disease investigation；causes analysis；countermeasures
1引言
杭徽高速公路是连接黄山、杭州两大著名风景旅游胜地的重要干线公路和安徽省通往华东沿海港口的一条重要通道，起于杭州绕城高速公路留下互通，经闲林镇、汪家埠、临安、昌化等地，讫于浙皖两省交界的昱岭关，全长约122．3km（图1）。杭徽高速公路全线于2006年年底建成通车。
公路沿线位于浙西山区的中低山丘陵地貌区，多为山岭深丘区，地形起伏较大，由于道路新建开挖，沿线形成了大量高陡人工边坡，目前边坡防护形式以喷混植生生态防护（TBS）为主。通车以来，由于受地质、雨雪冰冻等各种因素影响，部分边坡局部出现了滑塌、坡面变形等病害，对高速公路的安全运营造成影响。为更好地掌握公路沿线高边坡的现状及可能存在的地质灾害隐患，及时消除安全隐患，对全
线138处重点边坡进行详细的地质灾害调查。根据调查情况并结合设计、施工资料，通过综合因子法和工程地质分析法对边坡病害成因进行了分析研究，并提出相应的防治对策。
2沿线地质环境条件
2．1气象
线路区属亚热带季风气候区，年降雨量一般1 400 1800mm，台风和连续强降雨是诱发地质灾害的重要原因之一。
*收稿日期：2010-12-03（修改稿）
作者简介：钭逢光（1961-），男，浙江杭州人，高级工程师，主要从事高速公路建设与管理工作。
E-mail：562224227@qq．com
图1线路位置图
Fig．1Location of the Hang-hui Expressway
2．2地形地貌
路线区总体地势西高东低，地貌上大致以K14 +000为界，东侧属浙北平原区。地貌类型以冲湖积平原为主，局部为山前及沟谷坡（洪）积斜地和丘陵地貌；西侧属浙西中山丘陵地貌区，地貌类型以丘陵为主，浙皖交界多属中低山，较大河流两侧常发育河谷冲洪积平原与阶地。
2．3地层岩性
路线区出露的地层有：震旦系下统浅变质岩、寒武系—志留系上统海相碎屑岩、碳酸盐岩、碳酸盐岩夹碎屑岩，侏罗系中上统火山碎屑岩和白垩系上统红碎屑岩和第四系松散沉积层。
局部路段出露有燕山早期花岗岩、花岗闪长岩、中—细粒钾长花岗岩等岩浆岩。
其中寒武系—志留系上统海相地层硬岩节理发育，软岩风化、吸水后强度显著降低，岩体工程地质条件较差，是崩塌、滑坡的易发地层。
2．4地质构造
杭徽高速公路与区域上昌化—普陀大断裂大致平行展布，构造线方向以北东向为主，近东西向次之（图2），受构造影响，线路区北西、北东和近东西向节理、裂隙发育，节理面及其组合常形成不利结构面对公路边坡稳定性影响较大。2．5岩土体工程地质特征
坚硬的火山碎屑岩、灰岩、砂岩地层和坚硬—较坚硬的中酸性侵入岩总体工程地质条件较好，但局部岩石节理发育，岩石破碎，当结构面与临空面组合不利时易产生崩塌、滑坡、危岩体崩落等地质灾害。且侵入岩抗风化能力弱，表层残坡积层及全、强风化层较厚，路堑边坡易产生土质崩滑。
软质薄层状泥岩、页岩、粉砂岩地层岩性岩相变化大，软弱夹层较多，层理、节理较发育，风化后强度显著降低，工程地质条件较差，易产生崩塌、滑坡等地质灾害。
软硬相间的地层多由硅质岩、灰岩、夹（炭质）页岩、（粉砂质）泥岩、粉砂岩组成，岩石常为中层—薄层状构造，软硬相间，硬质岩石节理发育，软质岩石挤压变形较严重，当在结构面组合与坡向一致且小于坡角时易产生边坡失稳。
3边坡稳定性现状和病害成因分析
3．1边坡稳定性现状
参考相关规范［1 4］，共收集了138处边坡资料，其中高边坡为79处，占边坡总数的57．2%。其中留下—汪家埠段边坡低缓，边坡总体稳定性较
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2011年第2期钭逢光：杭徽高速公路上边坡病害调查与分析
好；汪家埠—昌化、昌化—昱岭关段边坡高陡、坡面节理普遍较发育，局部存在顺向结构面，因而部分边坡中存在潜在的地质灾害或不良工程地质现象。
（1）留下—汪家埠段共调查了7处边坡，边坡坡高8 45m不等，一般为10 20m，边坡级数1 2级为主，最大为5级，坡率较缓，坡面均采取TBS混喷植生的防护措施，边坡总体稳定性较好。
（2）汪家埠—昌化段共调查了69处，坡体岩性以震旦系变质（凝灰质）砂岩、粉砂岩、泥岩、奥陶系海相硅质岩、粉砂岩、粉砂质泥岩夹（炭质）泥岩、（炭质）页岩、泥岩、侏罗系红砂砾岩、砾岩、粉砂岩为主，岩石硅化较强，节理普遍较发育，其风化程度差异较大，坡面级数1 5级，单级坡高8 12m，最大36m，总坡高一般20 40m，最大66 m，岩质边坡坡率以1ʒ0．5 1ʒ0．75为主。采取挂网喷播植草、浆砌挡墙、护面墙、SNS柔性防护等工程防护措施，浆砌挡墙留设排水孔，边坡碎落台及后缘多留设截水沟。边坡现状以稳定和基本稳定为主。部分边坡局部出现小型崩滑、松动孤石或危岩体，存在局部坡面冲刷、截水沟出现开裂变形等现象。
（3）昌化—昱岭关段共调查62处，坡体岩性以奥陶系硅质岩、砂岩、粉砂岩、（炭质）页岩、（炭质）泥岩和寒武系灰岩、泥质灰岩夹硅质岩、页岩、泥岩为主，局部为震旦系硅质岩、凝灰质粉砂岩、泥岩夹泥质灰岩和燕山期花岗岩，坚硬岩石节理发育，节理较密集，软质岩石风化后强度显著降低；坡面级数1 9级，每级边坡坡高一般在8 18m之间，个别达30m以上，边坡总高度普遍较大，一般在30 60m之间，最大达114．5m；岩质边坡坡率以1ʒ0．5 1ʒ0．75为主，采取挂网喷播植草、框格植草、浆砌挡墙、锚喷混凝土等防护措施。该路段边坡虽高度普遍较大，坡率较陡，岩石节理较发育，但岩性以灰岩为主，岩质坚硬，大部分稳定性较好，仅少数边坡结构面及其组合不利边坡稳定，加之工程防护措施不
尽合理，存在局部稳定问题，有潜在的崩滑的可能。
3．2边坡稳定性分析与评价
3．2．1评价方法
根据调查边坡的地质环境条件及边坡特征，采用综合因子法对全线138处上边坡进行量化分析评价，依据边坡岩土体结构类型、边坡高度和坡度、已有地质灾害史、边坡的变形特征、排水措施的完好程度、工程措施合理程度等6个因子［5 10］，
配以
图2构造纲要图
Fig．2Tectonic outline figure
不同的权重确定边坡稳定性综合分值并据此确定边坡稳定性状态［7 10］；同时对部分边坡以边坡结构面发育特征等结合边坡形状、防护加固措施等利用赤平投影进行工程地质分析，对量化分析结果进行复核。结果表明，工程地质法和综合因子法评价的结果基本一致，且与边坡实际情况基本相符，能较好地反映公路边坡稳定性现状及其发展趋势。3．2．2边坡稳定性评价
综合因子法和工程地质分析法的综合分析结果表明：杭徽高速公路沿线138处边坡以稳定（52处）和基本稳定（60处）为主，欠稳定（整体稳定但局部有不稳定的可能）的边坡25处，不稳定的边坡1处。欠稳定和不稳定边坡占边坡总数的18．8%，其边坡的局部存在产生崩塌、滑坡、落石的可能性，但其规模一般较小，一般情况下不影响公路正常运营。在25处欠稳定的边坡中，按路段划分，汪家埠—昌化段17处，占64%；昌化—昱岭关段9处，占36%。按边坡类型划分，高边坡18处，占69%，一般边坡8处，占31%。按地层岩性划分，震旦系变质砂岩、凝灰质砂岩4处，占15%，寒武系硅质岩、页岩、灰岩地层9处，占34%，奥陶系硅质岩、细砂岩、泥岩地层7处，占27%，侏罗系砂砾岩地层5处，占19%，花岗岩区1处，占4%。
3．3边坡存在的主要病害
（1）边坡出现小规模滑坡、崩塌。在调查的138处边坡中，共有52个边坡曾经出现1处或多
004地下空间与工程学报第7卷
处小规模滑坡、崩塌，占边坡总数的38%。滑塌规模一般在50 2000m3之间，以浅层岩土质滑坡、崩塌为主，崩滑面大多受节理面及其组合控制，少数为表层覆土崩滑。崩塌、滑坡大多发生于一、二级台阶。
（2）边坡变形。边坡变形主要表现为坡体及碎落台产生裂缝、边坡及挡墙外鼓变形、边坡及其后缘存在危岩体等。
（3）排水设施毁损。在138处边坡中，共有25处边坡存在后缘或碎落台上的截水沟开裂、破坏、堵塞、挡土墙内排水孔堵塞等问题，占调查边坡总数的18%。
（4）流水冲刷：部分边坡由于坡度较陡，坡面不平整，喷播覆土较薄且与下部基层结合不良、流水冲刷作用明显，水土流失现象较为严重，钢丝网锈蚀严重、坡面植被破坏，局部基岩裸露。
3．4边坡病害成因分析
3．4．1边坡岩土体工程地质条件影响
（1）岩性的影响公路沿线出露地层岩性岩相变化大，软质岩石如泥岩、页岩、粉砂岩等软弱夹层较多，抗风化能力差，风化后强度显著降低，公路边坡从上述地层区通过时虽边坡坡率较缓，但仍有崩滑现象的发生。有13处欠稳定边坡岩性为粉砂岩、细砂岩、粉砂质泥岩、页岩等较软岩石。
（2）构造的影响寒武—志留系海相碳酸盐岩夹碎屑岩、碎屑岩岩石软硬相间，硬质岩石节理发育，软质岩石挤压变形较严重，边坡中顺倾层理面较发育，当在结构面组合与坡向一致且小于坡角时易产生顺层滑动；而坚硬、较坚硬岩石受构造影响节理发育时，岩石呈块（石）碎（石）状镶嵌结构，当结构面与临空面组合不利边坡稳定时易产生崩塌、滑坡、危岩体崩落等地质灾害。
3．4．2边坡的坡率、坡形、坡高的影响
调查中发现，大多岩质边坡坡率均在1ʒ0．5 1ʒ0．75之间，当边坡节理不发育，岩石呈块状结构时，边坡稳定性较好；若岩石破碎程度较高、存在优势结构面时则往往可能产生岩石崩落甚至沿两组结构面及其外倾交线产生滑坡；而部分顺向软弱岩层及易风化岩石坡度放缓至1ʒ1以上时，则少有崩滑发生；而当边坡单级台阶高度偏大、碎落台宽度较小时，造成坡脚应力集中，一、二级台阶可能构成潜在的小规模崩滑。
3．4．3边坡的防护与加固措施的影响
公路边坡的防护与加固大多采用刷坡自稳、坡面采用喷混植生（TBS）生态防护，在部分软岩边坡（泥岩、页岩等）由于采取TBS等措施未能很好起到封闭作用致使基岩风化、吸水后强度显著降低，边坡稳定性变差；而部分边坡岩石节理发育、岩石破碎、坡率较陡且坡面参次不平，其上挂网植草及客土基材与坡面结合较差，植草成活率较低，效果欠佳。因此，边坡的防护与加固措施应视地质情况分别对待，部分边坡防护措施不尽合理、工程建设过程中的缺陷也是造成边坡失稳的原因之一。
4边坡的防治和养护检查
沿线边坡以稳定和基本稳定为主，部分欠稳定的边坡其病害主要表现为小规模滑塌、坡面变形、截排水沟毁损和坡面冲刷，其对公路的危害形式以小规模崩塌、滑坡或坡面危岩坠落为主。对边坡病害的治理，宜采取预防为主、突出重点、按轻重缓急和按其潜在危害程度、病害发育特征及其发展趋势采取相应的防治措施进行治理，具体措施如下：4．1修补或完善边坡截排水系统：
（1）清理边坡后缘及碎落台截水沟内的碎石、浮土、杂草等，保持截水沟畅通；
（2）对开裂、破损、坍塌的截水沟和碎落台截水沟沟底不平顺，易产生积水的地段进行修补；
（3）对坡顶易积水或边坡后缘汇水范围较大的边坡增设截排水沟；
（4）部分支挡结构物泄水孔被泥砂堵塞，不能很好起到排泄地下水的功效，需重新疏通泄水孔，使边
坡中地下水顺畅排泄。
4．2对边坡危岩体进行清理、加固
（1）对边坡碎落台或采场内堆放或滚落的碎石进行清理；
（2）对部分坡率较陡，岩体裂隙发育，发育危岩体，坡面或其后缘发育危岩体的边坡在有条件的情况下尽量进行清理或视边坡岩性采取SNS柔性防护、锚杆加固等措施进行治理。
4．3边坡加固与防护
（1）清理边坡下方及碎落台的滑坡堆积体。
（2）对因滑坡、坡面冲刷、崩塌等原因造成坡面植草、覆土脱落的边坡重新进行挂网植草。
（3）对少数因坡率偏陡、岩体风化较强、边坡顺向结构面发育而导致坡脚多次产生滑塌的边坡宜在一、二级边坡采取挡土墙、护面墙等形式进行加固，以防多次滑坡后造成边坡前缘临空使边坡变形向上级边坡发展。
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2011年第2期钭逢光：杭徽高速公路上边坡病害调查与分析
4．4边坡养护检查
对边坡按稳定性分级和可能出现的地质灾害及其危害程度采取日常检查、定期检查、专项检查、位移监测等养护检查措施，以保障高速公路的正常安全运营。
5结语
（1）杭徽高速公路沿线上边坡稳定性以稳定和基本稳定为主，部分边坡稳定性欠佳，一处边坡稳定性差。
（2）上边坡病害主要表现为小规模滑塌、坡面变形、截排水沟毁损和坡面冲刷，其对公路的危害形式以小规模崩塌、滑坡或坡面危岩坠落为主。
（3）上边坡产生病害的原因主要为坡体岩石岩性岩相变化大、抗风化能力差，边坡坡率偏陡、单级边坡坡高偏大，加之边坡防护措施大多刷坡自稳、坡面挂网植草的工程措施，部分边坡由于未能很好起到封闭作用致使基岩风化、吸水后强度显著降低。
（4）对边坡病害的治理，宜按照预防为主、突出重点、按轻重缓急分期实施的原则，在加强边坡养护
检查的基础上，及时修补或完善边坡截排水系统，清除、加固边坡危岩体、采取边坡加固与防护等措施进行治理，从而达到提高公路设施技术状况和服务水平，提高养护效率，确保高速公路营运安全的目的。
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