连续曲面型顺层高边坡分级加固探讨
岩土工程力主到现场中去，在现场一线中去发现问题。可是如果在现场只是走马观花，就可能失去了在现场发现问题的真谛。地质是岩土工程的基础，如果对坡体所在的地质条件缺乏认识，而只在管中窥豹，就可能造成对坡体地质的认知误判。而一味的采用安全储备去弥补对地质体的认知不足，就可能造成工程的经济性指标失去了价值。这一切，就应是建立在合理认知事物本质的核心是建立在严谨态度基础上的，否则即使是知名的专家，也可能会栽跟斗。连续曲面型顺层坡体，由于构造或重力作用，常造成坡体的产状从上至下发生渐变。此类坡体的产状应加强边坡所在区域的地质环境敷认知，在此基础上找出具有控制性的代表渐变产状，方能对病害顺层边坡进行有效的处治。某产状变化的顺层边坡，地层产状为294～323°∠10°～20°，坡体主要中风化砂岩夹泥岩构成，坡体含水量丰富。原设计采用1：0.75坡率开挖、二级边坡设置，坡高约20m，采用锚杆框架进行加固。边坡在开挖的过程中发生变形，故进行设计变更。但由于多种原因，该段坡体先后经历了六次变更，边坡高度不断增加，处治规模不断加码，最后采用三排抗滑桩为主的工程进行处治，工程造价达0.6A万元，形成了非常不好的影响。从地质资料分析，由于随着边坡的不断下挖，导致产状变化的坡体发生了多级滑动。如：1、开挖边坡上部分时坡体出现变形，故技术人员在边坡后缘设置锚杆框架加固浅层滑体。2、在边坡中上部设置Φ2.0m、长28m@4m的圆形锚索抗滑桩（两排锚索长25m）对依附于产状294∠10°滑体进行加固，并在桩前设置多排锚杆框架对桩前滑体进行加固。3、边坡开挖至路基标高附近时，产生了依附于坡体下部产状323°∠20°顺层坡体滑动，故技术人员在边坡中下部设置Φ2.5m、长24m@4m的圆形锚索抗滑桩（两排锚索长30m）对滑体进行加固，并在桩前设置多排锚杆框架对桩前滑体进行加固。4、虽然工程接近完工时，由于担心坡体安全度不足，故又在坡脚设置了Φ2.0m、长11m@5m的圆形锚索抗滑桩进行所谓的坡体“固脚”，并对桩前设置护脚墙。从以上工程变更过程来看，该段顺层边坡的处治歪曲了顺层高边坡的“固脚强腰，分级加固”的原则，直接导致工程规模失控，实在是非常可惜。1、坡体病害多次处治的原因是坡体产状测量误差，以及处治原则偏差。2、最后一次变更设置三排抗滑桩处治时，设计文件中的天然工况下坡体稳定系数为0.93，暴雨工况下为0.73，地震工况下为0.66。这就意味着坡体在天然工况下早已发生大规模的整体滑移，在暴雨和地震工况下坡体发生了“起飞”早已失稳。这是明显与工程实际状态不符的，尤其是区内发生多次降雨，坡体发生断续状裂缝而处于挤压状态的实际情况是不符的。因此，稳定系数的失误造成反算滑面明显偏小，导致下滑力的明显偏大。3、迷信抗滑桩而将锚固工程打入“冷宫”是造成本次变更规模偏大一个主要原因，尤其是对锚索工程的误解，是造成工程措施偏大的主要因素。1、在原设计初始阶段，若能采用长约20m、悬臂长为12m的多点式锚索桩进行收坡补偿处治，或采用边坡开挖后，在设置锚索与长约16m的锚索桩进行处治，不对上部坡体进行扰动，则可以有效的将病害控制在萌芽状态。
图2 坡脚多点式锚索桩支挡加固方案
图3 边坡开挖的锚索桩为主支挡加固方案
病害发生后的多次工程治理过程中，若能适当对原坡面进行微调，依据坡体产状发生变更化的实际情况，重点对产状发生变化部位和坡脚进行针对性的“固脚强腰、分级和分层加固”，则工程方案会大幅优化。1、坡后六、七级边坡存在局部失稳，但考虑到规模有限，故采用锚杆为主的工程进行处治是合理的。2、上级、浅层坡体存在依附294∠10°产状从三级边坡滑移的可能，但考虑到坡体产状倾角较小，故坡体潜在下滑力较小，故不宜采用大截面抗滑桩进行支挡加固。基于此，可在三、四级边坡设置锚索框架，以及在三级平台设置微型桩排（桩顶面板连接），共同对坡体的上级、浅层滑体进行加固。其中四级边坡锚索只考虑浅层滑面，而三级锚索和三级平台的微型桩排兼顾了下级、深层滑面的稳定性加固。这样的加固方案在对上级、浅层滑坡进行有效加固的基础上，也兼顾了下级、深层滑坡的稳定性，并对边坡进行了有效的加固防护。实现了滑坡的分级、分层加固，兼顾整体与局部原则，以及高边坡的强腰的原则。3、下级、深层坡体存在依附323°∠20°滑移的可能，但考虑到其范围较小，滑体厚度较薄，故坡体潜在下滑力相对较小，故不宜采用大截面抗滑桩进行支挡加固。基于此，可在三级锚索和三级平台的微型桩兼顾的基础上，在二级边坡设置锚索框架，在一级平台设置微型桩排（桩顶面板连接），一级边坡设置抗剪能力强大的钢锚管桩框架进行加固。实现了滑坡的分级、分层加固，兼顾整体与局部原则，以及高边坡的固脚的原则。
图4 优化后的工程处治断面图
该方案工程造价约为0.25A万元，且施工便捷，针对性强，是一个相对较优的方案。该工点病害的经验教训是：一是技术人员的工作态度应该严谨，即坡体产状虽然可能简单量测，但若测量误差过大，或对区内陆质构造缺乏相对清晰的认识，就会受到自然的惩罚；二是技术人员在工作中应有担当精神，即若工程处治中舍弃经济性指标而单纯追求安全性指标是有失偏颇的；三是技术人员应正确坚持顺层坡体的分级、分级加固、兼顾整体与局部的加固原则，以及高边坡的固脚强腰的原则。
