贵州地区道路工程特殊不良地质现象分析及应对

张天赐 李振江

（贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，贵州 贵阳 550081）

0 引言

贵州地处云贵高原，广布石灰岩及白云岩等沉积岩，地质条件复杂，对工程建设有着极大的影响。

近年来，随着贵州地区工程建设的不断发展，对道路工程中常遇到的顺层岩质边坡、软土路基、岩溶路基等不良地质现象已经有了较为充分的认识，形成了成熟的处理方案和措施。并且由于对此类地质问题，参建各方关注度较高，在勘察设计阶段已经进行了充分的论证，产生危害的可能性较小。

但受限于地勘精度及贵州地区地质情况的复杂性，在工程实施过程中发现，局部的溶槽堆积物边坡、弃土场边坡及路基落水洞等各种不良地质现象对道路工程施工和使用产生了极大的影响。此类不良地质现象通常规模较小，难以反映于勘察报告及设计图纸中，但在道路施工与使用过程中，极易威胁施工及行车行人安全，并造成较大的设计变更。

故此，本文针对弃土场边坡、溶槽堆积物边坡及路基落水洞等各种不良地质现象，列举工程实例，分析其成因及处置措施，以期为今后道路工程建设过程提供参考。

1 不良地质案例

1.1 弃土场边坡

拟建道路A位于贵州省贵阳市，等级为城市次干路，道路K0+560~K0+900段左侧边坡，长340m，按设计初拟坡比放坡后最大高度23.9m，边坡工程安全等级为一级，属于永久性边坡。根据地勘资料，边坡上覆土层为素填土及红黏土，厚4～15.8m，下伏基岩为强中风化白云岩，强风化岩体破碎，结构面结合很差，边坡岩体类型为IV类，中风化岩体较破碎，结构面结合差，岩层与边坡呈切向，边坡岩体类型为IV 类。

根据现场实际，该边坡地块将被后续利用开发，故设计采用1∶2.5坡率放坡后，对坡面进行灌木护坡处理。

2021年9月，根据施工单位反馈，受连日降雨影响，该段边坡K0+680~K0+820段发生滑移。边坡第一级坡顶出现鼓胀，坡顶出现滑坡后缘，兼有明显的滑坡周界，如图1所示。

根据现场施工反映，填土厚度远大于地勘报告中描述。根据与原始地面线对比发现，滑坡位移最大的位置原为山体冲沟，其最大堆积厚度大于20m。根据《市政工程勘察规范》，路堑边坡勘探点间距为30~50m，本次道路地勘钻孔间距为40m，在填土堆积最深的冲沟位置并无钻孔，导致设计对填土边坡未能充分放坡，在强降雨的作用下引起滑坡。

设计根据实际的填土厚度，为尽可能避免后期地块开发导致报废，采取前缘路堑矮挡墙、放缓坡率至1∶4、坡面绿化及加宽放坡平台等措施对边坡进行综合处置，取得了较好的效果。

1.2 溶槽堆积物边坡

拟建道路B位于贵州省黔南布依族自治州某县，等级为城市主干路，道路K1+520~K1+900段长380m，左侧最大挖方35.68m3，为4级边坡，安全等级均为一级，为永久性边坡。根据勘察报告，该边坡上覆土层为红黏土，厚1~10m。下伏基岩为寒武系中上统娄山关组中厚层状白云岩，为岩土混合边坡，岩层产状与边坡相切，节理裂隙发育，岩体较破碎；中风化岩体较完整，边坡岩土体类型为Ⅳ类。

根据地勘资料及现场踏勘发现，K1+620边坡处红黏土厚近10m，而两侧K1+580及K1+660处边坡上部红黏土覆盖层仅为1~2m，故此可以判断K1+620处是被红黏土覆盖的溶槽。

根据对边坡定性分析及定量计算，上部溶槽红黏土边坡较陡的情况下可能发生沿土石界面的滑移，故需对其进行放坡处理。

设计对其下部岩层采用1∶1~1∶1.25坡率放坡，坡面采用绿化防护。上部溶槽部分采用1∶1.5坡率放坡，采用框架锚杆进行加固，取得了较好的效果。

1.3 局部路基落水洞

拟建道路C位于贵州省安顺市某区，为城市主干路，路面铺设完毕两个月后，据现场人员反映道路发生局部沉降变形。根据现场调查，路面病害沉陷区位于路线K11+720附近右侧约5～7.5m处，原为挖方路基，路面中心设计标高约997.749m，下伏基岩为三叠系中统关岭组薄至中厚层状灰岩。现状沉陷区域呈近圆形，直径约2.5m左右，中部直径约1m范围沉降较为明显，最大下沉约0.15m左右，现场可见积水，如图2所示。

图2 局部路基落水洞

根据现场情况，地勘采用了地质雷达对可能存在的隐伏溶洞进行探测，陷区地质雷达探测成果如图3所示。

图3 地质雷达探测成果

测线范围内，测线长度12～17m段，深至3.4m区域电磁波同相轴错断，呈低频弱反射，边缘呈条带状强反射，推测为地面沉降及影响区域。

根据地质雷达显示，路基下方探测深度范围内未见明显溶洞发育，该处可能为溶槽，充填的红黏土呈可塑至软塑状，在上部行车荷载作用下，下部承载力不足，路面沉降变形。

根据地勘资料，设计拟将溶槽开挖揭露，对填充的红黏土进行挖换填处理，下部采用级配碎石换填，上部采用厚50cm反滤层。此外，考虑到该道路为城市主干道，来往车辆频繁，故路面结构层以下采用钢筋混凝土板补强。其处理典型断面如图4所示。

图4 断面处理

2 不良地质现象分析及处置

2.1 弃土场边坡

根据近年来工程实际发现，弃土场问题在贵州地区层出不穷，路基范围弃土尚可通过翻挖压实、换填或者强夯等手段较为便利地进行处理，边坡范围内的松散堆积弃土则难以压实，且在原始地形上增加了边坡高度，一旦开挖产生临空面后，极有可能在降雨等因素作用下产生滑移，危害道路施工和使用安全。

根据笔者经验，上部弃土降雨后其自重急剧增大，导致下滑力极大，且因其较为松散，采用抗滑桩支挡时可能发生桩间土涌出导致抗滑桩失效。此外，弃土场地块多已纳入开发序列，采用抗滑桩等方式进行支挡可能造成较大的报废。

故此，针对弃土场边坡，提出以下处置建议：

（1）方案阶段对原始地形图与测量结果进行比对，明确填土厚度。

（2）对填土堆积较厚的区域适当加密钻孔孔位，以明确对堆积体与原状地层之间分界线。

（3）在勘察设计过程中仍需对边坡进行定期测量，以避免持续性堆土导致的边坡高度改变。

（4）采用缓坡率及小挡墙方式进行边坡防护。

2.2 溶槽堆积物边坡

受可溶性盐岩差异风化的影响或地表水沿可溶性岩石的节理裂隙进行溶蚀与侵蚀，岩溶地区常出现局部发育溶槽或溶沟[1]，部分溶槽或溶沟经历较长的堆积后，被红黏土填充，在工程建设工程中开挖而产生临空面，形成了溶槽堆积物边坡。

红黏土通常天然含水率、饱和度、塑性界限、天然孔隙比较高，且具有上硬下软的特性[2]。道路边坡产生临空面后，受降雨等因素影响，溶槽堆积物边坡可能沿土石界面发生滑移，危害道路。

故此，针对溶槽堆积物边坡，提出以下处置建议：

（1）勘察设计阶段参考地形地貌，在高边坡位置进行重点踏勘，对可能出现的溶槽堆积物边坡进行预判。

（2）对重点位置进行加密钻探，了解土石分界位置，必要时采用物探手段查明。

（3）采用变坡率方式放坡，对土石分界线以上较厚的红黏土采用缓坡率放坡。

2.3 局部路基落水洞

贵州地区广布可溶盐岩、溶洞、岩溶洼地及落水洞等不良地质现象。规模较大的地表岩溶较易得到参建各方重视，在设计阶段已考虑采用挖换填、顶板跨越等方式予以处理，但分布在路基范围内的局部岩溶落水洞，因其多被土层填充，上部植被覆盖，在勘察设计乃至施工的过程中都可能被忽略。但在道路使用过程中由于上部车辆动荷载，溶洞内部充填的红黏土等发生压缩沉降，导致路面沉降。

对此，针对局部路基落水洞提出以下建议：

（1）在勘察设计阶段仔细踏勘，以了解地质、地貌等条件，在岩溶发育强烈的区域使用物探手段充分查明隐伏的岩溶情况。

（2）对路基范围内落水洞采用开挖回填进行处理，必要时采用钢筋混凝土进行补强。

3 结束语

本文重点分析了贵州地区道路工程实施过程中出现的弃土场边坡、溶槽堆积物边坡及局部路基岩溶等几种关注度较小的不良地质现象，并针对其在勘察设计及实施等不同阶段提出了对应的处置建议，以期为今后相关工程建设过程中可能出现的相关不良地质现场的处置提供一定的借鉴。