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某省道公路路基边坡滑塌治理方案探讨

2020-12-11饶江勇

工程技术研究 2020年20期
关键词:路肩层位泥质

饶江勇

(湖北省交通规划设计院股份有限公司,湖北 武汉 430051)

某省道公路近东西走向,车流量大,大型车辆多,南临汉江,北侧为山体。雨季期间,南侧路基发生滑塌,路面出现通长裂缝。文章根据现场地形、地质情况分析探讨了治理方案。

1 边坡地质环境

1.1 地形地貌

滑坡区属于构造剥蚀-溶蚀微丘地貌。地面高程62~130m,附近汉江高程约62.3m,路基边坡自然坡度约33°,坡面植被较发育,多为乔木、灌木。

1.2 地层岩性

滑坡区揭露地层:表层(Qme)杂填土,第四系全新统冲积(Q4al)黏土,下伏基岩为第三系下始新统-古新统(E2y)玉皇顶组泥质灰岩、泥质粉砂岩,地质剖面如图1所示。

图1 滑坡工程地质剖面图(单位:m)

地层分述如下:

(1)杂填土(Qme):灰褐色,稍湿,上部以砾砂、中粗砂为主,下部以粉质黏土为主,偶见卵石,含植物根系及生活垃圾,厚3~3.7m。

(2)软塑黏土(Q4al):黄褐色,土质较纯,厚约0.8m。

(3)可塑黏土(Q4al):灰褐色,含铁锰质氧化物,土质较均匀,局部含灰白色高岭土,厚0.6~0.7m。

(4)强风化泥质粉砂岩(E2y):褐黄色,泥质粉砂结构,中厚层状构造,节理裂隙较发育,岩芯多呈砂土状,手掰易散,厚约1.5m。

(5)强风化泥质灰岩(E2y):灰白色,隐晶质结构,中厚层状构造,节理裂隙较发育,岩芯多呈碎块状、碎屑状,厚0.6~0.7m。

(6)中风化泥质灰岩(E2y):灰白色,隐晶质结构,中厚层状构造,节理裂隙稍发育,岩芯多呈短柱状、碎块状。

1.3 水文地质条件

滑坡区地表水系不发育,仅有汉江长年流水,主要补给来源于大气降水,水位、水量随季节变化较大。

地下水主要为第四系孔隙水、基岩裂隙水和岩溶裂隙水。(1)第四系孔隙水:补给源主要为大气降水及邻近的地表河水,向同层位含水层及低洼地带排泄,受季节性变化影响明显。(2)基岩裂隙水:主要赋存于泥质粉砂岩风化层与节理裂隙中,接受上部地表水下渗补给及相同层位间的侧向径流补给,向同层位含水层及下伏基岩裂隙或溶隙排泄。(3)岩溶裂隙水:主要赋存于泥质灰岩地层的溶蚀管道及溶蚀裂隙中,接受上部地表水下渗补给及相同层位间的侧向径流补给,向同层位含水层及下部溶隙汇入地下。

2 滑坡基本特征及稳定性分析

2.1 滑坡基本特征

滑坡在平面上呈“簸箕”形,其前缘高程约60m,后缘高程约69.2m,平均宽度约37m,纵长12~15m,由后缘陡壁向汉江方向展开。滑坡平面面积约750m2,滑体平均厚3~5m,体积估算3000m3。

根据钻探资料,滑体主要由杂填土、含卵石砾砂组成。滑坡范围西侧边界和后缘发育2级陡坎。1级陡坎坎高1~1.4m,西侧延长约7.5m,出露褐黄色含砾粉质黏土,后缘延长约33m。2级陡坎坎高0.3~1.3m,西侧延长5.7m,出露褐黄色含砾粉质黏土,后缘延长约30m。东侧边界陡坎高0.7~1m,出露褐黄色粉质黏土,含少量砾石。

2.2 滑坡稳定性分析和评价

初步分析,该路基边坡的浅表层填土,雨季期间受孔隙水侵蚀,在自重、上部路面车辆荷载的累积作用下,发生沿杂填土层、黏土层(隔水)间界面的推移式滑坡。

该滑坡现在处于基本稳定状态,滑坡下部土体已变形鼓出临近水塘,在后续持续的雨水冲刷侵蚀作用下,仍可能产生继续下滑而失稳。为确保滑坡范围内农村道路上行人、车辆的安全,对该滑坡采取适当的工程治理措施是十分有必要且极其紧迫的。

3 治理方案探讨

该滑坡治理应确保路基安全和路基边坡稳定,特别是在暴雨或连续降雨情况下,能维持边坡的稳定性。

3.1 路肩挡土墙方案

在滑坡上部路基外侧设置路肩挡土墙,并回填压实。路肩挡土墙设置长度为113m,挡土墙墙体采用M7.5浆砌片石砌筑,石料强度不低于MU30,分三段设置:第一段长35m,墙高5m,顶宽1.1m;第二段长34m,墙高7m,顶宽1.4m;第三段长44m,墙高6m,顶宽1.3m。墙顶内侧距路基外侧1m,基础埋入基岩面以下1m,治理方案如图2所示。

图2 路肩挡土墙方案设计图

3.2 坡脚挡土墙+回填反压方案

在滑坡前缘设置重力式挡土墙,并进行填土反压,在滑坡体前面的抗滑部分回填加载,增加抗滑力,提高滑坡的整体稳定性。回填材料采用砂砾类土、碎石填筑,洪水位以下采用透水性材料,应分层夯实,压实度不小于90%,外露坡面可干砌片石或种植草皮,治理方案如图3所示。

图3 坡脚挡土墙+回填反压方案设计图

3.3 方案比较

(1)路肩挡土墙方案。优点:经济,造价较低;土方量小,工期短,用地较少;建成后安全性较高。缺点:路肩挡土墙施工空间有限,施工有一定难度,营运期间可能右幅车道交通。

(2)坡脚挡土墙+回填反压方案。优点:施工难度相对小,对右幅车道交通影响小。缺点:占地大,回填工程量较大,施工工期较长,坡脚挡墙可能在洪水期受水流侵蚀,后期维护费用高。

(3)推荐方案。综上所述,路肩挡土墙方案虽然施工有一定难度,但从安全、经济等方面考虑有较大的优势,因此该滑坡治理工程推荐采用路肩挡土墙方案。

4 结束语

公路路基滑坡的治理,可以采用的方案有多种,但选取合理有效的方案关乎公路的运营安全,同时,还应兼顾施工便利和控制成本。文章结合工程实例进行了分析探讨,可为同类型的工程实践提供参考。

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