公路工程路基边坡病害治理思路与方案分析

张宏伟,申铁军

（1.山西路桥第三工程有限公司,山西 忻州 034000; 2.山西路桥建设集团有限公司,山西 太原 030006）

0 引言

2021年入汛以来，山西省晋城市阳城县降雨持续时间长、累计降雨量大、强降雨范围广、降雨时段集中，从而引发山体滑坡等地质灾害，致使道路中断，客货运停运等，交通系统受到严重影响，严重影响沿线居民基本出行，更无法满足舒适、快捷的服务体验。在路基边坡病害治理过程中，针对不同边坡病害类型补充了每个水毁路段的病害缺陷类型、相应调查和检测内容、病害原因分析及相应的处置方案，且每段病害应附平面图或照片和至少一个横断面图[1-3]。

1 路基边坡病害治理设计思路

1.1 路堤边坡病害治理思路分析

填方路基边坡亏坡、填方路基掏空、路基冲垮均属于边坡病害中的局部坍塌，病害原因分析与修复思路如下：

亏坡路段多为半填半挖路基，由于填挖交界处雨水下渗而导致边坡失稳，失稳原因分析仅考虑地面水的影响不妥，还应对挖方侧坡体地下水影响进行分析。应进一步核查填挖交界段原始地面横坡是否陡峻，对于碎落台低于边沟的路段，应结合现场实际，调整碎落台或边沟高度，确保挖方边坡水流进入边沟，并应将边沟水引至填方段排水沟或自然沟渠，避免冲刷路基。沿河路基边坡坡脚受水流冲刷而导致边坡坍塌的路段，应分析受冲刷的原因，进而确定再次恢复路堤还是需要增设相应的防护工程。应明确路面结构层无明显变形的标准，通常情况，填方路基掏空路段很难保证路面结构层无变形。因此，应结合路基脱空的位置(仅路肩部分脱空、路基脱空及桥涵台后脱空等)、范围及原因等合理确定填补、挖除路面重新填筑或注浆处理等恢复方案。无法采用机械进行压实的路段，设计采用片石墙或石笼的方案，只能解决边坡防护问题，用于路基填筑不尽合理，应采用小型人工夯实的方法确保路基的压实质量[4-6]。

1.2 路堑边坡病害治理思路分析

挖方路堑岩性以土质及泥岩为主，边坡出现坍塌、防护工程开裂破坏等病害，设计以清除坍塌物，恢复原路堑墙为主要设计思路，但应注意土+泥岩二元结构边坡的稳定性问题。由于泥岩是相对隔水层，下渗水极易在土岩界面处滞留而导致土体软化，进而引起边坡失稳。要对该类边坡加强工程地质勘察，进行稳定性分析与验算，必要时，应按滑坡进行防护及支挡。降水导致边坡土体富水只是边坡破坏的原因之一，应结合边坡地质、水文条件、岩土体特性、原有边坡设计方案及防护工程措施等进行综合分析，合理确定边坡破坏类型及处置方案。对于滑坡路段，应进行独立工点设计，通过地质调绘及工程地质勘察手段，查明滑坡范围、滑面位置、滑坡类型、规模，分析其产生滑动的原因，通过不同工况下滑坡稳定性分析与验算，确定滑坡处置方案。设计采用设置拦渣墙、护面墙、路堑墙及挂网等方案对边坡坍塌进行处置方案较合理，但规模较大，应结合现场实际，通过卸载、放缓边坡、综合排水设计等细化处置方案，节约造价[7-9]。见图1、图2。

图1 砂岩、泥质砂岩路堑边坡治理

图2 粉质黏土路堑边坡治理

2 路基边坡病害治理方案分析

（1）K64+185-265段边坡。该段边坡采用桩板墙进行边坡支挡，坡脚下清理河道，增设挡墙的处置方案。设计说明中，该段破坏原因为水毁，但水的来源以及如果影响路基的稳定性并没有分析清楚，进一步补充完善。补充原上边坡设计方案、路堤填筑方案及相关的支挡防护措施，并对原设计方案存在的不足进行分析，以便合理确定水毁后的路基设计、防护支挡措施。在设计说明及横断面图中补充岩土体工程地质及水文地质条件，由于没有相关的地勘基础资料，现有桩板墙位置、长度、锚杆等设置合理性无法判断。仅从横断面看，桩板墙设置位置不尽合理，现有位置既不能降低桩长，也不能减少填方，还可能由于桩顶土体较陡而产生越顶破坏。因此，要在路肩位置设桩板墙，减少陡坡上填筑路基及填方路堤下滑越顶的风险，同时可以减小工程规模，降低造价[10]。

（2）K91+160-+245段边坡。该段边坡采用衡重式路肩墙设计方案。根据设计说明，对该段边坡进行了测绘及详细的地质钻探，补充地质勘察内容及相关评价结论。补充了原路堤填筑方案及相关的支挡防护措施，并对原设计方案存在的不足进行了分析，合理确定水毁后的路基设计、防护支挡措施。原设计说明中，该段破坏原因为水毁，但水的来源以及如果影响路基的稳定性并没有分析清楚，且从照片及横断面看，该段路基为半填半挖，原始地面横坡较陡，应加强路堤破坏原因的分析论证，并对其稳定性进行验算。挡墙底采用微型桩，说明微型桩是用来改善基底地质条件还是抵抗坡体下滑的作用，并根据稳定性分析与验算确定微型桩是否能满足设计要求[11]。

（3）K95+330-+410段边坡。该滑坡为小型土质滑坡，设计采用微型桩+挡墙+排水的滑坡治理方案。已经发现的最远处裂缝标高为918.2 m，距离路基中线约22 m，根据横断面图，T9501钻孔标高为915.28 m，滑坡后缘高于T9501，由此推断，现横断面上滑坡范围有误，初步推测滑坡范围大于目前确定的范围。第四系土层与下伏安山岩界面陡倾于路基，进一步核查土石界面以上土体的稳定性，是否存在土石界面深层滑动的可能。现有微型桩+挡墙的方案可以保障滑坡上部土体的稳定性，但下部滑体一旦失稳，会导致现有防护工程失效而引起路基坍塌。从横断面看，上部卸载+下部反压的方案更有利于滑坡的稳定，要与现有方案进行比选论证。现有渗沟+截水沟的方案难以解决地下水位高的问题，要结合现场调查[12]。

（4）K0+500-K0+757段边坡。该段存在上边坡坍塌及下边坡水毁问题，设计采用增设下挡墙、清理上边坡坍塌物的设计方案基本合理，补充上边坡岩土体特性、原边坡设计及支护方案，分析上边坡坍塌原因，以便确定清理方案是否能满足边坡稳定性要求。

（5）K3+738-K3+758段边坡。该段采用衡重式路肩墙+片石混凝土护墙+强夯碎石墩地基处理方案，设计方案较为复杂，规模较大，补充该段病害类型及原因、基底地质条件、河流冲刷深度等内容。高夯击能压填碎石形成强夯碎石墩的方案会影响旧路的稳定。地基采用碎石桩处理后，仍设置了钢筋混凝土扩大基础，地基处理规模大，明确设计原因。设置支撑墙的路段，新旧挡墙之间设置锚杆连接，以保证其整体性。

（6）K48+560-+650段滑坡。补充滑坡工点设计说明，内容包括工程地质勘察情况、滑坡范围、规模、类型、滑面位置、滑动方向、滑坡失稳原因分析及不同工况下滑坡的稳定性分析与评价。补充原边坡设计方案及防护支挡工程，并分析其有效性。横断面图中示出滑面位置。从现有资料看，该滑坡有两种滑动可能，一是表层碎石土沿陡峻的土岩界面下滑，二是层状灰岩的顺层滑动。设计采用卸载方案较合理，但由于卸载范围有限，卸载后上部碎石土临空后仍会产生滑动，全部卸载，若全部清除有难度，放缓最上一级边坡，并在全坡面采用锚索框架梁的方案。

（7）K49+880-980段、K51+090-110段、K51+170-190段均为二次坍塌，K59+168平交出现4次坍塌。设计采用清理松散坍塌体的方案，由于边坡出现多次破坏，要加强工程地质勘察工作，查明边坡岩土体特性及多次失稳的原因，并采取相应的防护支挡措施，避免再次出现破坏。

3 病害治理设计注意事项

采用的技术标准多为新建公路设计规范，对于灾后恢复工程并不完全适用，要补充技术规范和标准，并按补充后的规范标准进行文件编制与设计。按原设计恢复支挡防护工程时，结合破坏原因，分析原设计方案是否合理有效，若原设计方案欠合理，简单的恢复可能导致边坡再次失稳。路基沉降段工程数量表，路基开挖部分均为石渣，核查补充原路基填料是否均为石渣。回填石渣路段若铺设土工格栅，明确土工格栅上下10 cm范围内采用砂砾填筑，避免石渣刺破格栅而导致其失效。为保证路床压实度，对路床石渣的最大粒径、压实度进行明确。明确路侧填平区(弃渣场)发生水毁的原因，如果土层松散，需进行压实补强后恢复防护、排水设施。若填平路段原始地面横坡较陡而发生滑移变形，需进行稳定性分析与验算，并加强防护支挡。路基沉降路段均采用翻挖路面下一定厚度的土层，采用石渣回填压实的方案，明确翻挖深度的确定依据[13]。

4 结束语

此次灾后恢复设计进行了大量的现场调查研究和分析论证工作，拟定的设计思路与方案基本符合有关公路技术标准、规范的要求，内容构成基本完整，提交的设计文件内容全面。该项目为水毁工程，要补充原有过程采用的标准与规模、设计原则、布设位置等相关说明、现场交通安全设施损毁的照片等资料，修复工程实施后达到了原设计功能。