山区铁路路堑边坡滑塌整治及病害预防

彭 建 国

(广东地方铁路有限责任公司，广东 广州 510610)



山区铁路路堑边坡滑塌整治及病害预防

彭 建 国

(广东地方铁路有限责任公司，广东 广州 510610)

分析了某山区铁路路堑边坡滑塌的原因，根据该山区的工程地质条件，选取了路堑边坡的病害整治方案，并从削坡减载、加固、堵水、排水等方面，阐述了具体的整治措施，最后提出了几点路基病害的预防方法。

山区，路堑，边坡，病害整治

1 概述

坪石—木冲、黄岗—格顶铁路属山区铁路，是运输煤炭、铅锌矿等货物的地方铁路。两线路基病害较严重，边坡溜塌、路基下沉、翻浆冒泥现象时有发生，每年都需投入一定资金进行路基病害整治。2006年7月，受强热带风暴“碧利斯”及“格美”双台风影响，湘南、粤北地区普降暴雨，局部特大暴雨，降雨量为500年一遇。致使坪木、黄格两线发生路基边坡溜塌、路基下沉等病害60余处，坪木线中断行车一个多月，造成直接损失近2 500万元。2011年5月12日，受强热带风暴影响，黄格线区域降特大暴雨，降雨量为500年一遇。路基多处(包括K21+195～K21+228段左侧路堑边坡)发生边坡溜塌，中断列车运行，造成直接损失近300万元。

黄格线K21+195～K21+228段为半填半挖地段，左侧高约为45 m的边坡。相对高差较大，自然坡度约为30°，受连降暴雨、特大暴雨影响，边坡发生溜塌，溜塌的土石冲向铁路，塌方量约1 500 m3，中断列车运行。下面对该路堑边坡滑塌病害进行剖析、研究，制定整治方案。

2 边坡滑塌原因分析

病害发生后，对K21+195～K21+228段左侧路堑边坡滑塌原因进行了深度分析，主要原因如下：

1)设计原因：由于该段线路的建设年代比较早，为20世纪60年代～70年代建成，技术标准低，路堑开挖边坡设计较陡，约为1∶0.5～1∶1，坡率偏大，该边坡已接近极限平衡，且边坡开挖未分级，坡面未设防护。

2)地质原因：该段路堑边坡上部地质为粘土，灰黄色，可塑，含少量粉粒、砂砾，干强度中等，韧性中等。

3)地表水作用：地表雨水沿边坡土体裂缝渗入土体，致使边坡土体含水量明显增大而被软化。连降暴雨、特大暴雨后，雨水加速渗入边坡土体，致使边坡土体在短时间内达到饱和状态。

4)人为因素：近些年，当地政府在铁路沿线山体边坡种植速生林木，种植过程中，人为破坏坡面植被，导致地表雨水沿坡面渗流进土体，改变了土体的天然应力状态，土体表面形成了不规则的拉张裂缝。

综上原因，K21+195～K21+228段左侧路堑边坡的地质构造稳定性较差，土体结构不均匀、渗水性较强。受强降雨、人为因素及设计原因等影响，边坡土体遭受严重的雨水冲刷，土体在短时间内达到饱和状态，抗剪强度降低，形成了不规则的拉张裂缝，致使边坡失去平衡，引发山坡泥石流，进而导致边坡土体发生滑溜。

3 病害整治工程方案

3.1 工程地质条件

1)地形、地貌：该区域地貌类型为丘陵山地，植被较发育。该段路基为半填半挖路堑，左侧路堑为高边坡，高约45 m，相对高差较大，自然坡度约为30°。

2)地质：路堑边坡上部地质为粘土，灰黄色，可塑，含少量粉粒、砂砾，干强度中等，韧性中等。粘土层厚度约29 m。下部为强风化石灰岩，灰色，较破碎，呈小块状，厚度约16 m。

3)地下水：该地段无地下水。

4)地震烈度：该地区地震设防烈度为6度。

5)不良地质现象：未见该段线路有区域性断裂构造记载，未见构造破碎带存在。经核查，该地段地下不存在煤矿采空区。

3.2 整治工程方案比选

1)方案一。路堑边坡下部采用锚杆挂网喷射混凝土支护，高20 m。喷射混凝土标号为C20，喷射厚度为0.15 m，分两次喷射；锚杆采用Ф28 mm螺纹钢筋制作，设计长度为6 m，锚孔间距为2 m×2 m；坡面布置φ8@200单层钢筋网；锚孔注浆采用水灰比为0.5的水泥浆灌注。

路堑边坡上部采用浆砌片石及种植草皮防护，浆砌片石防护高10 m；种植草皮防护高2 m～15 m。浆砌片石防护采用50号水泥砂浆砌片石，厚度为0.3 m。

2)方案二。路堑边坡下部采用浆砌片石护墙防护，浆砌片石采用100号水泥砂浆砌片石，设两级护墙，为变截面护墙，护墙顶宽0.4 m，底宽1.4 m；每级高度为10 m，两级护墙间及墙顶设置宽度为2.0 m的错台。

路堑边坡上部采用浆砌片石及种植草皮防护，浆砌片石防护高10 m；种植草皮防护高2 m～15 m。浆砌片石防护采用50号水泥砂浆砌片石，厚度为0.3 m。

3)方案比选。K21+195～K21+228段路基施工场地较为狭窄，在技术可行的情况下，综合考虑经济、施工、行车安全等方面因素，选择方案二作为该段路基边坡滑塌整治工程方案。整治工程设计断面图如图1所示。

4 整治工程实施

采取“减载、加固、堵、排水”的综合整治措施。

4.1 削坡减载

将边坡设计为4级边坡。第1级边坡高10 m，边坡坡度为1∶0.4；第2级边坡高10 m，边坡坡度为1∶0.4；第3级边坡高10 m，边坡坡度为1∶1；第4级边坡高2 m～15 m，边坡坡度为1∶1。各级边坡设平台，平台宽度2.0 m。

4.2 加固

基础及第1，2级边坡采用100号水泥砂浆砌片石护墙防护，每级高度为10 m，两级护墙间及墙顶设置宽度为2.0 m的错台；护墙为变截面护墙，护墙顶宽0.4 m，底宽1.4 m；护墙墙身坡度：墙面坡度1∶0.5，墙背坡度1∶0.4；墙底做成倾斜的反坡，坡度为0.1∶1；为增加护墙稳定性，每级护墙于墙背中部设耳墙一道，耳墙宽1.0 m；墙身每隔3 m上下左右设孔径0.1 m的泄水孔；沿墙身每隔15 m设置伸缩缝，缝宽2 cm；墙背设中粗砂反滤层，厚0.15 m。墙面用100号水泥砂浆勾缝，墙顶100号水泥砂浆抹面。在K21+210处设置φ20钢筋检查梯一处。

第3级边坡采用100号水泥砂浆砌片石护坡防护，厚度0.3 m；下设中粗砂反滤层，厚度为0.15 m；浆砌片石防护每隔15 m设置一道伸缩缝。护坡面用100号水泥砂浆勾缝，护坡顶100号水泥砂浆抹面。在K21+210处设置宽1.0 m检查台阶一处。

第4级边坡采用种植草皮防护为满铺草皮防护。

每级边坡平台均采用铺设50号水泥砂浆砌片石，厚度为0.3 m，平台表面抹100号水泥砂浆封闭，厚0.02 m，防止地表水渗入路堑边坡。

4.3 堵、排水

1)坡顶外5 m处设置截水沟，以拦截地表水。2)修复及加宽路基侧沟。将既有的土沟修复清通，设计为50号浆砌片石侧沟，宽为1.0 m。使边坡汇集下来的地表水能较快地排入附近涵洞，不至于漫过水沟侵入铁路路基，造成路基软化，产生路基翻浆冒泥或下沉等新的路基病害。

5 实施的效果

K21+195～K21+228段左侧路堑边坡滑溜整治加固工程完工后，经验收，工程质量评为优良。经过近几年的观察、观测，边坡下部的浆砌片石护墙、护坡工程，未出现下沉、变形，表面勾缝未出现脱落现象；边坡上部的种植草皮防护，未发生滑溜，边坡草皮生长较好，边坡至今较为稳定。

从实施的效果看，选用的整治方案是可行的，取得了良好的效果。

6 路基病害预防

根据历年路基病害统计，坪木、黄格线路基病害主要表现形式

有：翻浆冒泥、路基下沉、挤出变形、边坡冲刷、陷穴、落石及边坡塌方、滑坡等。根据两线现场实际情况，采取病害预防措施。

1)翻浆冒泥、路基下沉、挤出变形。a.根据每年的春、秋检情况，在路基基床发生变形的开始阶段安排整治，不要到泥浆冒出甚至路基下沉外挤再整治，这样能节约大量整治成本。 b.加强排水。设置排水沟、侧沟等排除地表水；设置盲沟、截水沟等排除地下水，以保证路基基床免受雨水的侵蚀。 c.基床表层采用换填渗料土或砂，以提高基床表层强度。

2)边坡冲刷。a.收集包括线路资料及线路区域的气候、水文、工程地质等情况资料，并了解其变化规律。通过调查勘测、精心分析，提出符合实际的整治预防措施。 b.经常检查。加强雨前、雨中和雨后的全面检查。范围不大的损毁，应及时修补；范围较大的损毁，制定措施予以整治。 c.重点检查防护工程的水下部位。检查防护工程表面是否有裂缝、基础是否被水流冲空等现象，如有，应及时进行修补或整治，防治冲刷病害扩大。 d.在危及行车安全时，应及时采取整治措施，稳住坡脚，根据现场情况，采取抛石或抛石笼进行防护。

3)陷穴。主要是人工遗留的采煤坑道。a.坪木、黄格铁路沿线时常发生采煤坑道塌陷，整治较为困难，主要采取预防措施，对影响路基稳定的洞穴塌陷，线路巡道工每天对洞穴塌陷地段进行检查、观测，做好记录，发现险情，及时采取措施，预防洞穴塌陷。b.备料。在有可能发生陷穴的地段，备好片石、碎石等回填材料。发生陷穴，能及时回填塌陷洞穴，抢通线路。

4)落石。a.对可能发生落石地段，工务部门加强检查巡视，发现险情，应及时采取措施，防止因病害发生导致危及行车安全。b.当病害发生，整治措施要一次根治，不留后患。整治措施应根据病害的实际情况，采取清除山体松动石块、加固山体边坡等整治工程方案，彻底解决山体落石。

5)滑坡。a.对有可能产生滑坡的地段，线路巡道工每天对该地段进行检查、观测，做好记录，发现险情，采取工程措施，防止滑坡病害的扩大。b.滑坡病害应及时整治，早期整治，能降低整治工程成本，减少病害对铁路行车安全的危害。c.整治滑坡，重视排水。设截水沟拦截滑坡体以外的地表水；设置排水系统排除滑坡体以内的地表水；设截水盲沟排除滑坡体以外的地下水；对滑坡体以内的地下水，采用支撑盲沟或泄水隧洞，将水疏干和引出。

7 结语

坪木、黄格两线属山区铁路，建设年代较久远，设计标准低，抗洪能力差。近几年，通过对路基病害地段的预防与监控，制定切实有效的措施，加大安全投入，有效降低路基病害的发生，减少了铁路安全事故的发生，铁路未发生因路基病害造成的断道、中断行车事故，大幅降低了铁路运输损失。

[1] 铁路工程设计技术手册：路基[M].北京：中国铁道出版社,1995.

[2] 杨广庆.路基工程[M].北京：中国铁道出版社,2003.

The sliding collapse treatment and disease prevention of mountain railway cutting slope

Peng Jianguo

(GuangdongLocalRailwayLimitedLiabilityCompany,Guangzhou510610,China)

This paper analyzed the reasons of a mountain railway cutting slope sliding collapse, according to the engineering geological conditions of the mountainous area, selected the slope disease treatment scheme, and from the slope cutting load shedding, reinforcement, water plugging, drainage and other aspects, elaborated the specific treatment measures, finally put forward some sub-grade disease prevention methods.

mountain, cutting, slope, disease treatment

1009-6825(2016)22-0146-02

2016-05-30

彭建国(1971- )，男，助理工程师

U416.14

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