浅谈公路路基地质灾害的形成与处理

2014-08-15李赵晶

黑龙江交通科技 2014年5期

李赵晶

(贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司)

1 工程概况

省道S206起于贵州省三都县，终点至贵州省独山县麻尾镇。省道S206在本项目走廊带范围内(驾欧至荔波)长约44km，道路等级以四级公路为主，路基宽度在6.5～7.5m之间，路面等级也不高，落后的交通状况严重制约了地方经济的发展;同时，本项目走廊带范围内省道S206的朝阳至驾欧段(长33km)从国家级风景名胜区—小七孔景区内通过，该段兼有地方公路和景区道路的双重功能，在影响地方交通的同时，更制约了小七孔景区旅游的发展。

2 不良地质地段分析及处理

测区受地层岩性条件、构造条件、地形条件以及气象水文地质条件等的联合影响和控制，存在的不良地质现象有岩溶、软土、潜在失稳边坡及崩塌危岩等。

2.1 潜在失稳边坡

本路段的失稳边坡主要是由于开挖山体所形成的，属于工程失稳边坡，主要为覆盖层失稳边坡和岩质失稳边坡。

(1)边坡覆盖层、风化层较厚，岩体处于破碎-极破碎状态，风化层厚，节理裂隙发育，边坡开挖后引起滑坡，主要采取抗滑支挡及锚索进行防护。

(2)岩质失稳边坡一般表现为顺层边坡，本项目主要集中在K16+000～K22+000段，边坡出露的地层岩性二叠系上统吴家坪至大隆组(P3w-d)主要为灰岩夹泥岩，为硬质岩夹软质岩，层间结合较差，倾角在30°～60°度之间，边坡切脚凌空后沿层面滑动失稳，主要采用抗滑桩及锚索防护。

2.2 岩溶

岩溶:项目区为碳酸盐为主体的宽缓摺曲地区，溶蚀作用广泛而强烈，主要发育的溶洞、岩溶洼地、落水洞、漏斗、岩溶塌陷、进水溶洞、暗河等岩溶形态发育。位于路基范围的岩溶形式主要有岩溶洼地及岩溶塌陷，对于溶洞及暗河等大型岩溶，路线已经进行避让。对于路线范围内小型的溶洞、消水洞可采用搭板、炸开回填等措施进行处置。

2.3 软土

软土路基主要位于低洼沟谷处的稻田中，由于长期受水侵泡，土体含水率高，承载力低。路基填方通过易产生沉降及路堤边坡失稳。

软土最深的段落位于K6+800～K6+860(GK6+820～GK6+880)段，经手摇钻揭示最大深度大于5～8m，采用碎石桩处理。其余地段的软土深度一般在1～4m。采用换土填石处理，局部路段结合抛石挤淤泥处理。

3 一般路基

3.1 填方路基

一般边坡坡率根据填料的物理力学指标、边坡高度、工程地质条件、地形条件等确定，因地制宜放缓路堤边坡坡率，使路基与周围环境融合。

边坡坡率根据路基填土高度、工程地质条件、地形条件、填料类型等综合确定。当边坡高度H≤8.0m时，坡率为1.5，采用流线型断面;当边坡高度8.0m＜H≤12.0m时，采用折线形横断面型式，8.0m以上边坡坡率为1∶1.5，8.0m以下边坡坡率为1∶1.75;当边坡高度12.0m＜H≤20.0m时，采用台阶式横断面型式，8.0m以上边坡坡率为1∶1.5，8.0m以下边坡坡率为1∶1.75，变坡处设2.0m宽平台。

护坡道:边坡高度H≤8.0m时，护坡道宽1.0m;边坡高度H＞8.0m时，护坡道宽2.0m，均设外倾横坡3％。

边坡平台:宽度为2.0m，设外倾横坡3％。

在水田、水塘地段，应视具体情况采取排水、清淤、晾晒、换填等方式进行处理，如水塘仍保留部分，需按浸水路堤的要求进行填筑。

3.2 挖方路基

土质挖方路基边坡根据边坡高度、土的类型及密实度、含水量等因素。参考自然边坡稳定状况确定边坡坡率;岩石边坡根据岩性、岩层产状、岩体物理力学性质、岩石破碎程度确定边坡坡率。

挖方路基碎落台一般采用2m，局部边坡高、挖方量大的段落可减至1～1.5m;边坡高度小于12m时，只设一级边坡;边坡高度大于12m时，以8m一级采用多级边坡，各级间设2m平台;对石质挖方边坡，每级边坡不拘泥于8m一级，以岩层界限控制，以8～15m为一级边坡。

一般土质边坡坡率采用1∶0.75～1∶1.5;灰岩、白云岩路段1∶0.5～1∶0.75控制边坡坡率;砂岩、泥岩和页岩采用1∶0.75～1∶1的坡率。

4 特殊路基

4.1 软土路基

软土地基上的填方路基应进行沉降稳定验算，并根据需要采取减少路基沉降的措施。工后沉降指标按规范要求:一般路段≤30cm，桥头、通道≤10cm。

(1)埋藏较浅的软土(h≤3m)采用挖除换填处理。

(2)埋藏较深的软土(h＞3m)采用碎石桩进行处理。

根据现场调绘及地勘资料，软土最厚的段落位于K6+800～K6+860(GK6+820～GK6+880)段，厚度为5～8m，采用碎石桩处理。其余地段的软土深度一般在1～3m，采用换土填石处理。

4.2 岩溶路基

根据岩土体类型、成因、性状、风化程度、主要结构面、气象、水文地质条件以及必要的岩土体物理力学指标，通过采用工程地质类比法、极限平衡法等进行综合分析与计算。其中对于岩质边坡，加强结构面以及节理裂隙调查，通过边坡整体稳定性评价、刚体极限平衡法综合评价其稳定性，对不同的边坡采用有针对性的方案。

(1)土质边坡及软质岩石边坡的局部滑塌

沿线的土质边坡主要为表层的黄褐色粘土～亚粘土及全风化的泥岩、砂岩、页岩，降雨入渗后，土体吸水软化自重增加，导致抗剪强度降低，极易引起边坡产生失稳。处理措施:对一般路段通过放缓边坡、加宽平台、加强防护及排水等措施进行治理，当受地形条件限制或仍不稳定时，将采用锚杆、锚索框架、抗滑桩等进行加固处理。

(2)岩质边坡的碎落

沿线部分路段岩石节理裂隙比较发育，岩体较为破碎，在路基开挖后岩体风化速度加快，而且易造成岩体地表水的下渗和节理面含泥夹层遇水软化、抗剪强度降低，受几组不利节理面的共同影响，岩体易发生碎落。处理措施:清理坡面危石，同时设置主动防护网进行防护。

(3)岩质边坡沿结构面的顺层滑动

沿线地质岩性主要为灰岩、砂岩及泥岩等沉积岩类，局部路段岩层倾向路基，边坡开挖后，受雨水(地下水)的影响，使岩石层面的抗剪强度指标降低，边坡沿着层面产生顺层滑动，危害路基安全。处理措施:对于一般路段采用放缓边坡，加强防护与排水的措施;对于挖方路段边坡高度较高的边坡，顺层边坡可能滑塌时，采用锚杆、锚索进行加固处理。

4.3 危岩崩塌体

规模较大的危岩崩塌体路线已做避让处理，对于小范围的危岩崩塌需采用有效工程措施进行处治。其中，K16+160～K16+260段岩性主要为P1m+q石灰岩，岩层产状110°∠39°，左侧岩层顺向路基，视倾角37°，受重力作用形成崩塌，加之老路开挖边坡对岩层进行切脚形成10～15m的凌空面，道路施工扰动易加剧崩塌甚至导致边坡失稳，影响新建高速及老路安全，设计采用预应力独立锚索进行加固处理。

5 路基防护工程方案

5.1 填方路堤防护工程方案

路堤边坡的防护采用植草灌防护、菱形骨架内植草防护、带泄水槽的衬砌拱内植草等防护、三维维网植草防护、填石路基边坡码砌等防护形式。

植草灌防护多用于填土或土石混填边坡，考虑路面水的冲刷，一般用在边坡高度均≤6.0m的段落;菱形骨架内植草防护多用在边坡较矮≤12.0m，冲刷较小或路基超高外侧的段落;带泄水槽的衬砌拱内植草多用在边坡较高路段和超高内侧边坡，路面排水通过衬砌拱的拦水拱将地表径流和路面水导入排水槽内集中排出，不会冲刷坡面的植草;填石路基边坡码砌不具有边坡绿化的功能，为保证公路贴近自然，在填石路基边坡码砌后再进行其他防护。

5.2 挖方路基防护

挖方边坡的防护有植草灌、锚杆框架植草、喷植草灌、主动防护网等型式。

植草灌防护多用于土质边坡高度均≤6.0m的段落;全强风化软质岩挖方路段，泥岩、泥质砂岩、页岩等各种软质岩及含风化较严重或节理裂隙发育的硬质岩挖方边坡，多采用锚杆框架梁内植草防护，增大绿化面积，增加景观;灌木护坡绿化景观较好吗，适用于稳定的硬质岩、风化软质岩边坡防护;常青油麻藤垂直绿化主要用于稳定的石质边坡的植物防护;主动防护网主要用于石质边坡整体稳定，局部存在崩塌的危险，对公路运营产生安全隐患的路段。