阳盂高速公路路基病害分析及稳定性评价

高 磊

(山西省交通规划勘察设计院，山西 太原 030006)

阳盂高速公路路基病害分析及稳定性评价

高 磊

(山西省交通规划勘察设计院，山西 太原 030006)

以阳盂高速公路路基病害为例，综合考虑了该段公路的工程地质条件、地质构造、区域降水影响等因素，对路基病害现状进行了分类，分析了沉降变形的原因，并对填土路基稳定性进行了评价，针对不同的病害状况给出了相应的结论和处治建议，对类似工程有借鉴作用。

高速公路；路基病害；沉降变形；稳定性分析

1 引 言

阳盂高速公路是山西省高速公路网规划中东纵的重要组成部分，项目区位于山西省中东部，太行山西麓，南北向展布，地形起伏较大，沟谷纵横。 阳盂高速公路自2011年运营以来，部分路基路面出现不同程度的沉降、开裂等病害，严重影响了高速公路行车的舒适性和安全性。

2 场地工程地质条件

2.1 地层岩性

(4)奥陶系中统峰峰组(O2f)灰岩、泥岩：灰岩，青灰色、灰白色，强风化，结晶结构，层理构造，节理裂隙发育，岩心为碎块状柱状；泥岩，灰褐色、褐黄色，全强风化，全风化呈粘土状，强风化呈碎块状及片状。

2.2 地质构造

项目区地处吕梁—太行断块的中东部，跨越五台山块隆南部，太行山块隆中段西侧和沁水块坳的东北边缘，系三个三级构造单元的交汇处。区内历经多期构造运动，构成了现今的基本构造格局。项目区构造不甚发育,岩体总体倾向西，主要构造形迹为燕山期受水平挤压而形成的次级宽缓褶皱及伴生的断层，构造简单。

2.3 水文地质条件

勘察期间，在钻探深度范围内未揭示地下水。项目区内水系主要有桃河、温河两大河流，在平定县娘子关镇会合后形成绵河。绵河是滹沱河一级支流，属于海河流域。其中桃河支流有南川河，温河支流有盂县河、秀水河、阴山河、招山河等。地下水类型主要为松散层孔隙水和灰岩裂隙、岩溶水。水文地质条件简单。

3 路基病害现状

根据现场调查，公路病害分为以下三种形式：

(1)路基沉陷。分布在5个路段，长0.24 km。表现形式为路基沉降，路面呈波浪形，勘察期间发现最大沉降量可达10 cm。其中K13+546～K13+596段桥台右侧锥坡破损严重，坡面出现大量裂缝，坡脚完好，该段仅发生沉陷，未发生滑移。

(2)路面裂缝。分布在10个路段，长1.565 km。裂缝形式为张开和错台，张开裂缝有纵、横向裂缝，张开宽度不超过1 cm，纵向裂缝长度较长，可延伸至整个段落，横向裂缝较少、较短；错台裂缝分布较少，一般错开深度2～3 cm。

(3)路基沉陷、路面裂缝。分布在15个路段，长2.665 km。表现形式为路基发生沉降变形，路面产生大量裂缝，发生侧滑或存在侧滑的潜在危害性。其中K21+000附近段边坡坡面破碎，一级平台排水沟破环，排水沟上1 m处有连续性隆起带，该段已经发生侧滑。

4 路基沉降变形原因分析

结合本次地质调查、钻探和试验成果分析，本次勘察的病害严重段落基本都是填方路段，填料主要分为两种类型，一种为黏性土，密实度低，含水量较大，含水率达18%～24%，呈可塑状态，强度较低；另一种为碎石土，颗粒成分以强风化的灰岩岩块为主，混合土充填，岩块颗粒大小悬殊，最大可达30 cm，级配不均，呈松散-稍密结构，有少数段落为矿渣充填。所有钻孔在钻进过程中基本都有漏浆现象，有的甚至有塌孔现象，有的刚过岩块就发生钻进极快现象等等。这些现象都表明，发生病害的主要内因是填料级配不均匀、松散，黏性土含水量大、强度低；外因是部分填方路段附近地表水的排泄不畅导致路基范围内填土含水量局部增大，造成强度降低，或是原地基承载力本身较低，引起路基不均匀沉降变形和侧向滑移变形。

5 路基的稳定性评价

(1)斜坡路堤填土路段。分布在15个路段，填料与原地面接触带为斜坡，病害现状为沉陷，或纵(横)向裂缝，或错台，填料由碎石和黏性土构成。大部分段落路基目前没有发生滑移，但有发生路基侧向滑移的潜在危害，稳定性稍差。个别段落如K8+830～K8+860和K20+900～K21+210段，目前已发生侧向滑移：K8+830～K8+860段桃河特大桥盂县端左幅桥台路基出现沉陷、裂缝，一级锥坡和二级锥坡坡面上均有连续性环形鼓胀带，坡面有大量裂缝，路基已经向左侧滑移，稳定性差；K20+900～K21+210段为高边坡填土路段，最大填方高度40 m，边坡局部坡面破碎，一级平台排水沟破坏，排水沟上1 m处有连续性鼓胀，坡面裂缝较多，路基已经向右侧滑移，稳定性差。

(2)一般路堤填土路段。分布在15个路段，病害现状为沉陷，或纵(横)向裂缝，或错台，填料有碎石和黏性土构成(K21+550～K21+680段中大部分为挖方段落)，大部分段落路基目前没有发生滑移，填料级配不均、密实度不足、含水量较大等，引起路基路面沉降变形，稳定性稍差，其中K13+546～K13+596段杨家庄大桥阳泉端右幅桥台路基，此段最大填方高度仅10 m，锥坡坡面出现大量裂缝，被雨水冲刷现象比较严重，坡脚完整，未见变形迹象，此段仅发生沉陷。K22+675～K22+720段出现错台、沉陷，此段最大填方高度20 m，左幅路基错台高度达6 cm，路面上有向外侧滑移的环形裂缝带，表明此段已经发生侧滑，路基稳定性差。

6 结论及建议

(1)碎石土填料级配不均、密实度差，黏性土含水量较大、强度低是引起填方路段路基产生不均匀沉降变形的主要原因，部分路段地表水排泄不畅为次要原因。

(2)建议对已变形路段进行加固处治，填料为黏性土的路段宜采用粉喷桩或高压旋喷桩处治，填料为碎石土的路段宜采用灌浆法进行处治。

(3)建议尽快对K8+830～K8+860段桃河特大桥盂县端桥台锥坡进行抗滑桩和灌浆法处治。

(4)建议尽快对K13+546～K13+596段杨家庄大桥阳泉端桥台已破坏的锥坡进行清理处治，并完善桥台附近排水设施。

(5)建议尽快对全线具有潜在危害的路段进行加固处治，避免潜在滑移的发生。

(6)完善路堤边坡的坡面防护及地表水的排水设施，减小地表水下渗对路基及边坡体的影响。

[1] 公路工程地质勘察规范(JTG C20-2011)[S].

[2] 公路路基设计规范(JTGD 30-2004)[S].

[3] 建筑边坡工程技术规范(GB 50030-2002)[S].

[4] 马惠明，王恭先，周德培.山区高速公路高边坡病害防治实例[M].人民交通出版社,2006.

A dissertation on the Yangyu highway subgrade disease and stability analysis

GAO Lei

(Transportation Planning Survey and Design Institute of Shanxi Province， Taiyuan，Shanxi 030006，China)

In Yangyu highway subgrade disease as an example, considering factors engineering geological conditions of the road section, geological structure, regional precipitation impact，The status of roadbed diseases were classified, analyzed settlement reason, and filling roadbed stability were evaluated，For different disease status we give the corresponding conclusions and recommendations Treatment of similar projects have reference。

highway；roadbed disease；settlement；stability analysis

2016-05-13

高磊(1984-)，男，陕西咸阳人，工程师。

U416.1

C

1008-3383(2017)03-0005-02