福建省高速公路边坡处理加固介绍

路堑高边坡防护加固措施几种类型高边坡变形特征高边坡变形发展阶段及加固措施锚固工程在我省高边坡加固中的发展高边坡监测及其他问题展望第一页，共70页。第一页，共70页。福建省高速公路全图

第二页，共70页。第二页，共70页。福建省几条山区高速公路高边坡统计工点数线路路堑高边坡高度治理工程情况30～40m＞40mHmax（m）福宁高速公路42102108预应力锚索91059米，预应力锚杆2402米，锚杆挡土墙锚杆5700米，抗滑桩122根。京福一期高速公路18731591京福二期高速公路7810283漳龙高速漳州市境331371龙长高速公路518173预应力锚索35000米，预应力锚杆39900米，混凝土框架梁5149方,复合绿色锚喷12500平方米第三页，共70页。第三页，共70页。高速公路路段名称路堑高边坡数坡体高度边坡类型稳定程度30~40M40~50M50~60M60~70M70~80M80~90M>100M土质类土质二元结构岩石破碎岩石顺层岩石稳定基本稳定稳定性差不稳定福宁14379361853112143262334964255漳诏40251141415182171382漳龙9261197412382342321542314三福三明2149756441241314676273444706040南平1285333241143143645201211565399福州954426167255205875525114邵三三明17984582313113696128864413440南平4917209213201934219107合计940460259145541561712322912201233280329218111备注本表稳定性评价为普通防护条件下之坡体稳定性第四页，共70页。第四页，共70页。福建已建山区高速公路路堑

高边坡锚固工程一览表

路段项目漳诏漳龙漳州段三福邵三福宁合计三明段南平段福州段南平段三明段加固边坡数量72711551341873102427预应力锚杆(m)39966312137082346792317610581477088102271636预应力锚索(m)121034780822275813029951378138025515091059624357备注未计入漳龙龙岩段及福泉厦漳锚固工程第五页，共70页。第五页，共70页。路堑高边坡防护加固工程设计几点说明1、总体思路2、基本原则3、计算模式4、试验与监测第六页，共70页。第六页，共70页。1、总体思路坡率有条件尽可能放缓（坡形、弃土及重要结构物）防护加固等级：中等程度（必备工程、适度预测）动态设计，信息化施工第七页，共70页。第七页，共70页。2、基本原则1、坡形坡率设计2、坡面变形防护3、浅表层变形防护4、块体变形防护5、深部变形防护6、坡脚应力集中防护7、地表地下水引排处理第八页，共70页。第八页，共70页。1、坡形坡率设计(1)坡形：台阶式边坡，台阶高度8～12m，完整岩体及顶级缓坡可设至15m左右。对于高边坡，常在坡体中部设置宽平台4～6m。(2)坡率：微风化岩：0.25～0.5

中风化岩：0.5～0.75

强风化岩：0.75～1.0

坡残积层：1.0～1.25

松散软弱土层：1.25～1.5第九页，共70页。第九页，共70页。2、坡面变形防护微～未风化岩体：岩面喷浆防护0.25～0.5中～微风化岩体：挂网喷浆防护0.25～0.5强～中风化岩体：护面墙防护0.5～0.75全～强风化层：加厚拱型骨架防护0.75～1.0坡残积层：拱型骨架防护、浆砌片石防护1.0～1.25松散土层：网格骨架、浆砌片石、植草防护1.25～1.5第十页，共70页。第十页，共70页。3、浅表层变形防护下伏中～微风化岩：系统锚杆防护上覆土层及强风化岩：锚杆框架防护

第十一页，共70页。第十一页，共70页。4、块体变形防护以预应力锚杆框架及墩垫防护为主。第十二页，共70页。第十二页，共70页。5、深部变形防护以预应力锚索框架及墩垫防护为主。第十三页，共70页。第十三页，共70页。6、坡脚应力集中防护以坡脚设桩、墙等支挡结构防护为主，或加厚护面墙工程措施。第十四页，共70页。第十四页，共70页。7、地表地下水引排处理对于坡体地下水引排，以仰斜平孔排水引排为主，结合墙背盲沟及结构泄水孔处理，有时还用边坡渗沟、支撑盲沟及重点部位引排等坡体地下水引排工程措施。此外，对地表水引排，一般在路堑边坡堑顶均设有截排水天沟，坡面结合检查梯设急流槽，以及平台侧沟、路堑边沟等组成综合地表排水系统。第十五页，共70页。第十五页，共70页。京福三明连接线梅列互通高边坡、滑坡治理工程第十六页，共70页。第十六页，共70页。京福南平连接线西芹桥头滑坡治理第十七页，共70页。第十七页，共70页。护面墙、孔窗式护面墙、框架、拱形骨架植草第十八页，共70页。第十八页，共70页。漳龙高速公路桩板墙及陡坡路堤第十九页，共70页。第十九页，共70页。京福高速公路福州段FA3合同段

少埔山滑坡桩板墙第二十页，共70页。第二十页，共70页。3、我省几种典型的边坡（按地层分）土质边坡类土质边坡结构面控制的边坡变形层位控制的边坡变形岩质边坡层状岩石边坡变形楔性破坏

破碎岩石边坡变形

复杂结构岩石边坡

二元结构边坡沿土石交界面滑动

岩体结构面控制型

第二十一页，共70页。第二十一页，共70页。土质边坡----均质土坡变形

相对均匀的坡残积土边坡或砂土状强风化（如花岗岩、凝灰岩及砂泥岩）边坡，若土体中未发育明显贯通的结构面，在坡率过陡时，易于发生滑动失稳

第二十二页，共70页。第二十二页，共70页。土质边坡----结构面控制的边坡变形

残积土层及砂土状强风化土层往往发育有原生结构面，而且往往有泥质充填。若这些结构面倾向临空面，在受水后，强度降低较大，则易于发生沿这些面的变形

第二十三页，共70页。第二十三页，共70页。京福福州段fa3合同段某类土质边坡第二十四页，共70页。第二十四页，共70页。漳龙高速公路A8合同段某类土质边坡破坏第二十五页，共70页。第二十五页，共70页。土质边坡----层位控制的边坡变形

土体界面倾向临空且角度较陡时（一般大于20°），若下伏土层透水性差而上覆土层相对透水时，界面易于因积水而强度减低，因而发生滑坡等病害

第二十六页，共70页。第二十六页，共70页。京福二期三明段MA4某边坡变形第二十七页，共70页。第二十七页，共70页。岩质边坡---层状岩石边坡

顺层滑坡（若层面较陡且倾向于线路并在坡面出露，则易于发生顺层滑坡）倾倒破坏（岩层厚度小且岩质较软，且高角度反倾与线路时，则可能发生倾倒破坏）溃曲破坏（若岩层似倾角大于坡面，即岩层不在坡面出露时，当坡体过高，岩石又较软时，则可能发生溃曲破坏）第二十八页，共70页。第二十八页，共70页。第二十九页，共70页。第二十九页，共70页。岩质边坡---楔性破坏

若边坡岩体中发育两组及以上倾向临空的结构面，则边坡可能产生沿两面交线的楔形滑动，此类破坏的范围和深度均有限，属于块体变形的范畴

第三十页，共70页。第三十页，共70页。第三十一页，共70页。第三十一页，共70页。岩质边坡---破碎岩石边坡变形

因破碎岩体强度低，若坡体高度达到极限高度后，在雨水等诱发因素下，往往易于发生滑坡

第三十二页，共70页。第三十二页，共70页。二元结构边坡---沿土石交界面滑动

当土层与岩体交界面倾向不利且达到一定角度时，在雨水左右下，易于发生沿交界面的破坏，尤其时下覆岩体不透水时

第三十三页，共70页。第三十三页，共70页。二元结构边坡---岩体结构面控制型

当下伏岩体中发育有不利结构面时，若倾角较大或者含泥质充填时，则易于发生滑动，且往往牵引带动上部土体，此时，滑动面前缘一般为平直的结构面，后缘则为圆弧状

第三十四页，共70页。第三十四页，共70页。某二元结构边坡变形第三十五页，共70页。第三十五页，共70页。某二元结构边坡变形第三十六页，共70页。第三十六页，共70页。高边坡坡体变形特征及其加固措施

坡顶拉应力集中，变形特征表现为出现拉裂缝；

坡体中部表层小主应力释放，主应力迹先线偏转等特征，坡面出现松动回弹变形；坡脚剪应力集中，表现为坡脚出现剪切裂缝

坡顶土质较差，一般采用较缓坡率，但对于对坡顶变形有限制的边坡，可在坡顶采用长预应力锚索，以限制拉裂区的扩展

中部一般采用预应力锚索（杆）或系统锚杆等柔性或半柔性结构，对坡体对坡面进行“加压”，以恢复一定的小主应力

坡脚为坡体应力集中最严重的部位，同时是整个坡体是否失稳的关键所在，应当严格限制变形，故宜采用抗滑桩、重力式挡墙等刚性结构，限制坡脚的剪切变形

第三十七页，共70页。第三十七页，共70页。边坡未变形时无变形，属于“预加固”加固思想：调整坡体应力场预应力锚索：压应力场，张拉段不宜太长坡脚支挡第三十八页，共70页。第三十八页，共70页。边坡变形初期坡脚或中下部出现挤压松动的现象

一般预应力锚索（杆）宜布设在坡体中部，而不宜布设于坡脚

坡脚应采用抗滑桩或重力挡墙，且应尽快修建以阻止坡脚的剪切松动变形

第三十九页，共70页。第三十九页，共70页。边坡变形发展期坡体中下部的变形由原来以垂直为主转化为以水平为主，坡顶出现拉裂缝，并逐步呈现出圈椅状外貌，整个坡体已经处于不安全状态

采用施工迅速方便的措施，如坡顶刷坡减载，坡脚反压或预应力锚索加固

预应力锚索一般在坡体中上部布设，在坡体上部布设小倾角的长锚索，以限制裂缝扩展；在坡体中下部则根据潜在滑动面的产状布设。坡脚也可采用抗滑桩或锚索抗滑桩

第四十页，共70页。第四十页，共70页。边坡变形剧变期

滑坡产生综合治理第四十一页，共70页。第四十一页，共70页。表一福建省高速公路公路主要滑坡工点一览表

路段名称滑坡地点性质规模处理措施工程投资福泉高速公路公路

石牌山高边坡堆积层滑坡边坡高约40余米明洞（约100米）约800万官秀互通滑坡古滑坡复活（堆积体滑坡）宽150米，长150米，厚度约10~20米设置两排抗滑桩，辅以抗滑挡墙和支撑渗沟、排水平孔等约600万漳龙高速公路龙岩段

新祠互通滑坡顺层岩石滑坡（石英砂岩+泥岩）滑坡体高度约70余米，宽度约100米，厚度约10~15米改线

K67+995滑坡破碎岩石（石英砂岩）滑坡滑坡体高度约100余米，宽度约70米，厚度约10~15米预应力锚索地梁+土钉+挂网喷射砼约350万第四十二页，共70页。第四十二页，共70页。漳龙高速公路和溪段

K63+770~+980堆积层（古崩坡积层）滑坡滑坡体宽度约200余米，长度约160米，厚度约15~25米预应力锚索抗滑桩+抗滑挡墙+排水平孔约350万K64+670~+780古滑坡复活（崩坡积体）滑坡体宽度约110余米，长度约200米，具多级次滑动面预应力锚索框架+抗滑挡墙+排水平孔约350万K64+960古崩坡积层开挖失稳边坡高度约20米，滑坡体宽度约60余米，长度约80米滑坡刚产生变形，就采用预应力锚索框架原位锁定，并辅以排水平孔约70万福宁高速公路八尺门互通滑坡古滑坡体复活（松散堆积层）

预应力锚索+抗滑桩5000万（正在施工）三福高速公路三明段梅列互通一个古滑坡复活，一个破碎岩石高边坡滑坡古滑坡体约5万方高边坡高约70米，滑坡体厚度约25~35米预应力锚索抗滑桩+预应力锚杆地梁预应力锚索框架+抗滑挡墙250万+1000万三福高速公路南平段西芹桥头滑坡古滑坡复活兼高边坡滑坡变形（泥岩及泥质粉砂岩的变粒岩）高边坡高度约60米，长度约300米预应力锚索框架+预应力锚索抗滑桩+抗滑挡墙约1100万第四十三页，共70页。第四十三页，共70页。京福高速公路福州段K260+017~+335段

路堑右侧高边坡照片第四十四页，共70页。第四十四页，共70页。照片第四十五页，共70页。第四十五页，共70页。K260+160断面图第四十六页，共70页。第四十六页，共70页。防护加固工程稳定性检算第四十七页，共70页。第四十七页，共70页。K260+017~+335段左侧高边坡加固照片第四十八页，共70页。第四十八页，共70页。锚固技术的应用历程非预应力锚杆阶段→普通锚杆框架→传统拉力型锚索→压力分散型锚索→坡面抑制构件→长短锚结合绿化第四十九页，共70页。第四十九页，共70页。非预应力锚杆阶段

系统锚杆+喷射砼护坡

泉厦，厦漳，福泉，福宁第五十页，共70页。第五十页，共70页。普通锚杆框架

对于一些顺层岩石边坡，设计人员采用了一些长锚杆进行加固。如漳龙高速公路龙岩三期H标段，有一高度50米的边坡，边坡为顺层的砂岩，在开挖到底后边坡发生了溜坍变形，溜坍体厚度约6米，基本沿着层面发生，考虑到层面倾角与坡面夹角较小，潜在变形体厚度有限，设计单位采用了非预应力锚杆进行加固，锚杆孔径为110cm,长度15~20米，全长粘结，坡面采用小截面的框架（30×40cm）作为抑制构件第五十一页，共70页。第五十一页，共70页。传统拉力型锚索

表1漳龙高速公路漳州段和溪滑坡群治理表里程桩号坡向坡高(m)地质条件治理原因治理措施K63+770~K63+950左20

岩性为崩坡积层、残积层、强风化花岗闪长岩、弱风化花岗闪长岩。岩土体松散破碎，含大量孤石，并且地下水位较高滑坡，坡顶到其后约150米处出现了数条裂缝锚索抗滑桩，锚索采用劈裂注浆工艺，锚固地层为砂土状强风化花岗岩，锚索采用9根Φ15.24ｍｍ的钢绞线，单孔设计拉力为1260KN，锁定荷载为850KNK63+077~K63+175左45花岗岩风华壳残积层沿弱风化花岗岩顶面发生溜坍锚索框架（500KN，孔径110mm），框架中干砌片石勾缝。K64+390~790左43花岗岩残积层，孤石发育，地下水十分丰富古滑坡复活锚索框架（550KN，孔径130mm）+坡脚支挡+排水，框架中干砌片石勾缝。K64+780~920左70主体为砂土状强风化花岗岩、坡脚15~25米为弱风化花岗岩坡度高陡，第5、6、7阶平台开裂第5、7阶交错锚索地梁（550KN，孔径130mm），地梁直接在拱型骨架上施作K64+920-+980左36花岗岩及凝灰岩接触带，临近断层构造带崩坡积体，边坡在坡顶后30米处出现开裂在第1、2阶采用锚索地梁（550KN~650KN，孔径130mm）加固，地梁直接在拱型骨架上施作第五十二页，共70页。第五十二页，共70页。漳龙高速公路K64＋690～＋790滑坡

锚索框架加固工程

第五十三页，共70页。第五十三页，共70页。漳龙高速公路K67＋955～K68＋005

滑坡锚索抗滑桩工程

第五十四页，共70页。第五十四页，共70页。

漳诏高速公路锚固工程应用情况

里程桩号坡向坡高(m)地质条件治理原因治理措施K9+745~K9+815左24

花岗岩风华壳坡顶有50万伏铁塔锚索框架（550KN，孔径130mm），框架中干砌片石勾缝。锚索约1200mK23+900~K24+040左20泥质页岩、散体状~碎块状强风化砂岩，夹杂煤线,地下水发育顺层，且已经滑坡锚索框架（750KN，孔径130mm）+挡墙，框架中干砌片石勾缝。锚索约1510mK37+040~K37+140右46花岗岩风华壳坡度较陡，坡面出现挤压松动锚索框架（550KN，孔径130mm），框架中干砌片石勾缝。锚索约1400mK71+315~K71+435右45花岗岩风华壳坡度陡，不利结构面发育锚杆地梁（150KN，孔径110mm），地梁直接在拱型骨架上施作，锚杆采用Φ28的Ⅲ级钢筋，计3996米K77+960~K78+260右45花岗岩及凝灰岩老病害堆积体，已经变形锚索地梁（550KN~650KN，孔径130mm），地梁直接在拱型骨架上施作，锚索约5428mK97+320~K97+650右50强风化凝灰岩及凝灰熔岩，碎裂结构，差异风化明显并发育有不利结构面坡度陡，不利结构面发育交错锚索框架（500KN，孔径130mm），框架中干砌片石勾缝。锚索约2565mK99+300~K99+530左40坡残积层及碎块状强风化凝灰岩及凝灰熔岩。岩体风化较剧烈，岩石较软，手掰即断不利结构面发育交错锚索框架（500KN，孔径130mm），框架中干砌片石勾缝。锚索约2080m第五十五页，共70页。第五十五页，共70页。京福高速公路三明连接线----梅列互通高边坡滑坡

梅列互通K4+206~K4+375高边坡，开挖高度7阶边坡的岩性为泥质粉砂岩和砂岩互层，间夹薄层泥质软弱层或煤层，并伴有花岗岩侵入，岩体中节理裂隙十分发育。由于边坡开挖高度巨大，造成坡脚应力集中；同时岩体中存在着不利结构面的组合并有泥质软弱夹层，因此在2000年11月初，在边坡开挖至第一阶时，在坡顶至截水天沟铺砌的浆砌片石出现了数条裂缝，部分裂缝延伸至第5台阶，同时在第一阶坡脚附近出现了岩体剪出松动现象，并发生了小型坍塌第五十六页，共70页。第五十六页，共70页。梅列互通高边坡滑坡处理加固为以防边坡变形继续发展，决定在补充地质钻探和加强监测工作的同时，在第6阶、第3阶坡面实施锚索加固的抢险工作，具体做法为：打入锚索（长度30米，水平倾角30°，孔径130mm），并采用轨枕和钢板施加20~25吨的临时予应力，以限制坡体变形的发展。当临时加固工程实施后，边坡的变形速度有所减缓，但仍为停止，在坡顶20米处出现一圈椅状的裂缝。最后根据补充地质勘察及滑坡位移监测的结果，采用了大吨位的长锚索框架、地梁以及坡脚挡墙进行治理。锚索长度约35~45米，孔径150mm，设计吨位1000KN，采用9根Φ15.24ｍｍ的钢绞线。该滑坡共计采用锚索约13000m。通过对滑坡的钻孔位移监测，在抢险施工期间，滑坡位移速率最大，甚至将一个监测孔剪断；在主体工程施工期，边坡位移出现波动，施