省道210线K551+700～K552+800段路堑边坡坍塌卸载问题研究

郝建华

（敖汉旗交通运输局，内蒙古 赤峰 024300）

1 引言

省道210线新惠至老虎山段公路于2016年3月份开工建设，于2017年12月下旬主体工程交工，排水防护工程、交安工程等附属工程2018年上半年交工，本工程现为临时通行阶段。省道210线新惠至老虎山段一级公路的建设通车，一方面可以有力地拉动赤峰市社会经济的发展，对于内蒙古自治区中部地区乃至全区社会经济发展具有巨大的推动作用。

K551+700～K552+800段为石质路堑，路堑挖方较大，岩石表层为强风化，较为破碎，以下为中风化。2016年4月份开始施工路堑，由于岩石裂隙较发育，路堑在开挖过程中，沿路堑边坡及路床顶面有层间滞水渗出，边坡出水点处产生局部坍塌。在边沟下设置盲沟后，边坡及路床层间水出露现象消失，路基及边坡较稳定。

2 现场边坡坍塌情况

图1 坍塌现场

K551+700～K552+800段右侧路堑边坡高度在12m～40m之间，其中K552+300～K552+800段为石质路堑。表层5m左右的强风化岩层，以下为中风化岩石，裂隙发育。

本次坍塌位置为K552+535～K552+570段，坍塌范围从第四级平台以下至第一级平台，坍塌后局部坡率达到1∶2.3左右，平均坡率达1∶1.0。

3 路堑坍塌原因分析

①现场坍塌范围为K552+535～K552+570段，在K552+575处为一道天然冲沟，经现场观察冲沟两侧10m～15m范围岩石裂隙发育，风化严重，且存在30cm左右厚度的软弱夹层。

②该段路堑坡顶外设置土质截水沟，现场沟底及沟壁破碎严重、裂隙发育，降雨及积雪融化未汇流至冲沟处，而是直接沿裂隙下渗，对边坡稳定性产生一定的影响。

③坍塌处岩石岩层为倾斜岩层，倾角在50°左右，属于陡倾岩层，对路堑边坡稳定性有一定影响。

4 路堑卸载范围的确定

①根据现场坍塌位置及岩面情况，K552+535～K552+570段第四级平台以下部分坍塌，坍塌后的平均坡率缓于1∶1，岩面清晰、基本稳定。第四级平台以上未坍塌，第三级至第四级范围岩面接近垂直，所以对其及以上部分进行卸载，并放缓路堑边坡坡率至1∶0.75。

②卸载设计基点以K552+565处第四级平台外边缘为控制点，由第四级平台外边缘向下引垂线至6m处为第三级平台外边缘，平台宽2m，路堑边坡坡率按1∶0.75进行控制，向上挖除卸载。

③经现场观察在K552+580～K552+585段的第一级至第三级平台竖向存在30cm左右厚的软弱夹层，且K552+575处顶部为冲沟，因此本次对K552+535～K552+585段进行卸载，K552+535和K552+585两侧各10m长的渐变段，与原边坡顺接。

5 路堑卸载方案设计

①原路堑边坡坡率施工完毕后，第一级至第三级为1∶0.5左右，以上部分坡率为1∶0.75左右。底部第一级台阶在施工过程中，由于层间水作用导致局部坍塌。本次局部坍塌为第四级平台以下部分，经现场查看，确定采用对K552+535～K552+585段上部未坍塌区域进行卸载。由于在原路堑上开挖，且由第三级平台以上实施，另外本路段已开放交通，为保证交通安全，卸载开挖应采用控制爆破（松动爆破或膨胀破碎）工艺，以减少破碎物对周边及道路安全造成影响。

②卸载工作应由上向下逐层平台进行，采用机械+爆破+人工的清理方式。

③控制爆破（松动爆破或膨胀破碎）施工宜采用利用吊车、挂篮等设备，达到预定处理高度进行钻孔、埋药、清理等工作。

图2 路堑坍塌处理断面

图3 路堑坍塌卸载方案图

④坍塌后施工单位及时对坍塌进行了清理，清理后对坡面采用SNS主动防护网进行了临时的防护，防止落石。本次卸载时，暂时不摘除主动防护网，待实施控制爆破（松动爆破或膨胀破碎）后，清理时再摘除主动防护网。

⑤卸载后路堑边坡坡率采用1∶0.75和1∶1.0（最后一级台阶采用），平台宽度2m，设置平台排水沟，完善平台排水设施。

⑥在完善平台排水及竖向排水设施后，按原设计采用SNS主动防护网进行边坡防护。

⑦由于路堑顶部表层岩石破碎比较严重，所以，截水沟采用现浇C30水泥砼进行硬化，以避免地表水下渗，影响路堑边坡稳定性。

6 施工安全防护

6.1 交通安全措施

爆破前10min，该路段封闭交通，清理施工现场人员及周边农田作业人员，保证人员、交通运营及社会车辆安全。

6.2 施工安全措施

①吊车施工安全应按其规定要求执行，避免由于吊车操作不当引起施工安全事故。

②现场操作人员应佩戴安全帽，在挂篮内操作的人员应配系安全绳，安全绳与吊车挂钩应系牢固。

③挂篮应与吊车紧密连接，确保牢固。同时，在路堑外侧不小于15m的位置设置锚固锚杆，用钢丝绳连接挂篮，从两个方面保证挂篮的稳定和安全。

④在第二级平台和第三级平台之间设置一道防抛网，以保证人员级挂篮的安全，在爆破时，将防抛网放平，清理时，重新挂起防抛网，确保施工安全。

⑤爆破钻孔及清理时，在吊车靠岩面一侧设置一道砂马，防止落石脱落撞击设备。

7 交通组织设计

①K551+600-K554+045段采取封闭右幅路面交通，按左幅临时双向行驶交通管制进行管控，车道间采用水马进行分隔，起终点设置渐变段，并设置限速、减速慢行、前方施工，注意落石及绕行等标志，以提示和引导过往车辆注意安全。

②爆破前10min，该路段临时封闭交通，清理现场施工人员及周边农田作业人员。

8 施工注意事项

①施工前制定施工方案、施工安全预案、应急救援预案及交通组织方案等安全保障措施，并由总监理工程师批准。

②在施工期间，加强该段路堑顶部岩土层的裂隙监测，观测裂隙的发育和发展情况，积极采取预防措施，防止大规模掩体坍塌。

③通车运营期间，养护部门应定期对该段及全线挖方路堑边坡进行监测，特别是春融和汛期期间，观测路堑顶外侧是否发生开裂，及时汇报，并采取安全预防措施，防止发生安全事故。

9 结语

本文通过对强风化石质路堑边坡发生坍塌情况进行处理，分析了发生这一问题的主要原因，并采取的相应防护措施。经过一个雨季的考验，该边坡未出现滑塌的现象，公路行车安全隐患已排除，说明采取的施工方案比较合理。总之，通过卸载边坡以及增加排水设施，可有效的防止雨季对强风化石质边坡稳定性的影响，而且本施工工艺还具有成本低、施工简单、施工无安全风险等优点，具有良好的经济效益及社会效益。对类似工程具有借鉴意义。