花岗岩残积土路堤水毁破坏快速治理

文/广东省长大公路工程有限公司 刘志川

广东省的广佛肇高速公路C段K83+400－K90+350段、K90+800－K98+350段、K108＋100－K120+889段为燕山期花岗岩分布区。因该花岗岩体风化带厚度大，受风化构造、土质、雨水、气温等影响，自然斜坡形成了典型的冲沟、水毁破坏型地貌。在花岗岩分布区，该路路堤主要采用花岗岩残积土填料修筑。常规气候条件下，按常规做好压实和排水的花岗岩残积土路堤边坡，除在坡面绿化前会出现部分坡面冲刷现象外，并不会发生严重的路基水毁破坏。2015年春节前夕，受厄尔尼诺灾害性气候的影响，广东省德庆县在旱季出现了连降4天大暴雨的极端天气。暴雨致使该路段发生了边坡大面积冲沟、坡面溜坍及坍肩等严重的路基水毁病害。

花岗岩残积土水毁路堤特性

采用花岗岩残积土修筑的路堤，透水系数接近砂性土，在降雨作用下，雨水入渗，造成花岗岩残积土含水量增大，抗剪强度下降。在持续降雨下，花岗岩残积土修筑的路堤坡面浅表土体可形成连续饱和层，形成管涌，造成路堤边坡坡面出现部分坍滑，增强了坡面冲刷效果，进一步促使路堤坍肩及浅层滑坡等严重路堤水毁病害的发生。因此，设置封水平台、排水边沟、预防坡面溜塌，是预防花岗岩残积土路堤水毁病害的关键措施。通过反复摸索，发现采用土工格栅加筋土结构，并结合花岗岩残积土路堤平台及边沟复合结构，对花岗岩残积土路堤水毁破坏的修复具有良好效果。在2016年4月至7月，该方法在广佛肇高速公路C标段15段花岗岩残积土路堤边坡水毁病害快速修复工程，得到大量的应用。

花岗岩残积土路堤水毁破坏的快速治理

该方法是通过使用疏排结合、表面径流排水与渗流排水相结合的方法，就近利用附近土源，快速修复水毁路堤，形成路堤平台及边沟的复合防排水结构。步骤如下：

每50cm至60cm高设置土工格栅反包，形成土工格栅加筋土结构，快速修复路堤边坡，同时可预防后期降雨时坡面的冲沟及溜塌。

摆放渗漏沟渠、搁置防渗土工布及软式透水管去除渗透，于修建完工的排水边沟和封水平台，与此同时还要完成平台小渗沟的施工，可进一步减少降雨入渗量对路堤边坡的不利影响

充分发挥花岗岩残积土水泥改性土半封水材料不易开裂、强度高等特性，采用8%路拌花岗岩残积土水泥改性土，同时修筑平台和平台边沟。由于排水边沟和封水平台采用同一种材料和施工工序，有利于两种结构的整体性以及在地表气候变化条件下干缩变形的一致性，系统地提高防排水结构的总体质量。

施工工艺

施工流程：测量放样→路堤边坡修复→小渗沟施工→平台与边沟施工→平台边沟砂浆抹面施工→植草施工

测量放线

图1 花岗岩残积土路堤水毁破坏快速治理断面图

根据批复的测量控制网，使用全站仪实行精确放样；并使路堤平台的中桩、边桩和路堤边坡坡度线，水准测量仪标示记录的坡面标高和平台标高，印记出平台边沟、小渗沟的施工开挖线。

边坡修复

测量放样后，利用就近土源，每50cm至60cm高设置土工格栅反包，形成土工格栅加筋土结构，快速修复路堤边坡。

小渗沟施工

测量放样后，按设计完成下一级边坡1（如图1所示）修坡后，填修反向坡率3%的台阶，还要在所筑台阶离下一层边坡坡顶的2m处，用挖掘机开挖一个宽20cm、深20cm的三角形渗沟，并采用人工修整；在挖掘小渗沟的开挖层面上放置防渗土工布；把4根5cm直径的软式透水胶管放在小渗沟下面；小渗沟基槽挖掘做到以5m一节逐次反复延续。

平台与边沟施工

按水泥与湿土的重量比为8%的比例用挖掘机路拌。路拌时，湿土的含水量应控制在软可塑状态，路拌完成的水泥改性土处于硬可塑状态为准。

铺设一层厚度为70cm厚的路拌花岗岩残积土水泥改性土，压实后厚度应保证不小于50cm。

在距下一级边坡0.8m处至2m处的平台上，反开挖一个30cm深的平台边沟，挖掘时要确保水泥改性土的最低厚度12（如图1所示）不低于20cm。

平台和边沟的施工时，要把小渗沟基槽挖掘成一个样子，以5m为一节逐次地反复延续，挖掘完一段，就要迅速用挖掘机跟进平整、捣实，用人工修整。

施工过程应注意对路堤边坡采取临时防护措施，防止雨水冲刷。如受雨水冲刷，应及时修补。

平台边沟的砂浆抹面施工

使用人工操作水泥砂浆抹面工序时，应时刻关注水泥砂浆抹面层的厚度不低于3cm，浇水养生应不低于7天。

植草

使用泥浆泵喷溅(或人工倾泄)种填泥土增添营养泥调制成的泥浆，要一边喷溅(倾泄)一边人工碾压，使泥浆全部淹没在平台上。操作时要密切监视营养泥的稠度，如果过稀，喷后易流失；如果过浓，失水后会出现收缩开裂的情况。

用液压喷播机，将掺有草种、植草肥料、土壤改良剂、种子黏结剂、保水剂与水的混合物一致地喷洒于护坡上。

遮盖的无纺布(应做到单位面积质量≥14g/m2)，还要毫不延迟地浇水养生，直到植上草皮。

养生阶段要注意区别前、中、后期的养生。前期的养生为2个月左右，主要以定时定量的喷灌水为主，应注意经常保持土壤的湿润，把关注种子发芽与尽快生长覆盖作为重心；中期养生主要依赖天然雨水，若偶遇干旱，应人工每月喷水1次到2次；后期养生，每月喷水2次即可，这一时期应注意追施适量氮肥，促进苗圃转青生长。这个阶段要特别注意，发现病虫害时要迅速喷药治理，杜绝虫害蔓延。

小结

花岗岩残积土路堤水毁破坏的快速治理方法，采用花岗岩残积土水泥改性土为主要建筑材料，以形成的花岗岩残积土路堤平台及边沟的复合防排水结构。与使用外借黏性土所修筑的平台及边沟结构相比，具有强度高、刚度大等优点；与使用混凝土所修筑的平台及边沟结构相比，具有避免设置变形缝、可保持在一定的微裂状况下具有良好的防排水功能等优点，从而避免了使用混凝土修筑的平台及边沟结构因局部开裂，导致地表水沿裂缝下渗而造成路堤局部水毁破坏的状况。该方法适用于多雨地区花岗岩残积土路堤边坡及类似土质的路堤边坡的施工，主要采用挖掘机作为主要施工机械，主要工程量为现场路拌花岗岩残积土水泥改性土的施工，因此，具有施工速度快、质量易于控制的优点。