康西線邊坡病害的分析與處治

賈亞紅

（山西省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院，山西 太原 030012）

1 項(xiàng)目概況

康西線原為古代楊廣大道，從太原經(jīng)此路通往靜樂(lè)、嵐縣等地，可縮短里程70余公里。該線段自建成通車以來(lái)，路面及沿線邊坡呈現(xiàn)出不同程度的各種病害，導(dǎo)致道路通行能力低，群眾滿意度差。為保證康西線太原境內(nèi)段的安全、快捷和暢通，保障行人安全，急需對(duì)其進(jìn)行改造。

本項(xiàng)目巖性以花崗片麻巖、變質(zhì)巖為主，表層覆蓋第三、四系地層，抗風(fēng)化能力弱，地下裂隙水發(fā)育，易發(fā)生崩塌、滑塌、碎落、落石等不良地質(zhì)病害。

2 現(xiàn)狀調(diào)查

經(jīng)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)該路段挖方段共有26處病害邊坡，其中8處土質(zhì)邊坡，18處石質(zhì)邊坡。挖方邊坡病害類型主要為崩塌、滑塌、碎落、落石等[1]，其中在K1+900—K2+310段，右側(cè)邊坡坡體中部有裂隙水發(fā)育，邊坡滑塌嚴(yán)重，壓縮了路面寬度，此段落僅容單車通行，在很大程度上影響行車安全和路基路面的使用；填方段共有7處路堤病害邊坡，其中3處水毀，4處擋墻毀壞。填方邊坡病害類型主要有擋墻墻體外移，墻背沉陷、墻體毀壞、邊坡水毀等。

3 邊坡病害分析及處治

3.1 挖方段邊坡病害原因分析

a）邊坡較高，坡率較小，全線挖方段石方邊坡坡率為 1∶0.1～1∶0.2，土方邊坡坡率為 1∶0.3～1∶0.5。

b）地質(zhì)情況較差，一方面有些巖層傾向路基，不斷坍塌，另一方面巖石巖性較差，均為易風(fēng)化、碎落巖性。

c）所有邊坡均一坡到頂，沒(méi)有平臺(tái)，也沒(méi)有防護(hù)，安全系數(shù)小，沒(méi)有安全儲(chǔ)備，不能滿足規(guī)范要求。

3.2 挖方段綜合處治原則及方案

3.2.1 處治原則

a）消除各種安全隱患，滿足規(guī)范要求，確保行車安全。

b）加強(qiáng)排水，頂部設(shè)截水溝，坡腳設(shè)邊溝、盲溝等排水設(shè)施。

c）土質(zhì)塌方段放緩邊坡。

d）石質(zhì)邊坡根據(jù)不同情況采用不同的處治方案。

3.2.2 處治方案

a）埡口處是塌方最嚴(yán)重的一段，左右側(cè)強(qiáng)風(fēng)化石質(zhì)塌方，右側(cè)邊坡還有裂隙水發(fā)育。主要處治措施為：清理塌方，按第一級(jí)1∶0.5，以上各級(jí)1∶0.75，每8 m設(shè)一級(jí)2 m寬平臺(tái)刷坡，刷坡后左側(cè)采用框架錨桿防護(hù)，右側(cè)采用擋土墻+護(hù)面墻防護(hù)，前后設(shè)排水盲溝排除坡體裂隙水。

b）起點(diǎn)段塌方長(zhǎng)度較長(zhǎng)，右側(cè)坡體有強(qiáng)風(fēng)化和弱風(fēng)化兩種，局部巖層傾向路基。主要處治措施為：強(qiáng)風(fēng)化段采用框架錨桿+綠化防護(hù)，弱風(fēng)化段采用清方和掛SNS網(wǎng)防護(hù)。

c）隧道段塌方：左側(cè)邊坡節(jié)理裂隙發(fā)育，碎落現(xiàn)象嚴(yán)重，通車后雖經(jīng)處理，但未徹底。主要處治措施為：清理塌落碎石，直接利用原鐵絲網(wǎng)噴射混凝土防護(hù)，同時(shí)底部設(shè)擋渣墻防落石。

d）危巖段：連續(xù)拱橋右側(cè)山體發(fā)育垂直貫通裂隙，底部懸空，有向路基崩塌傾向。為確保橋梁安全，主要處治措施為：首先清理表層松散石塊，采用水泥砂漿封閉裂縫，下部支模+混凝土進(jìn)行支擋，分級(jí)放緩邊坡后在邊坡的1/3和2/3處布置兩道預(yù)應(yīng)力錨索，然后掛SNS主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)防護(hù)。一般路段危巖采用清方處理。所有段落在工程完工后均需進(jìn)行定期監(jiān)測(cè)、清理等配套養(yǎng)護(hù)工作，確保后續(xù)行車安全。

3.3 填方段病害原因分析

a）排水設(shè)施不完善；

b）重車較多；

c）臺(tái)背填料壓實(shí)度不足。

3.4 填方段綜合處治原則和方案

3.4.1 原則

a）完善排水設(shè)施，消除各種隱患。

b）開(kāi)挖路基，換填灰土或石渣。

c）新舊路基結(jié)合處設(shè)臺(tái)階，鋪設(shè)格柵。

d）坡體采用骨架綠化防護(hù)。

3.4.2 方案

a）水毀段落（共3處，累計(jì)處治長(zhǎng)度為75 m），路面懸空。主要處治措施為：在原有路基段開(kāi)挖臺(tái)階，采用10%灰土填筑，臺(tái)階處與新填筑段鋪設(shè)土工格柵。坡體采用骨架防護(hù)，上下游排水采用線外涵連接邊溝。

b）擋墻毀壞段落（共4處，累計(jì)處治長(zhǎng)度為120 m），臺(tái)背路面沉陷，擋墻墻體外移。主要處治措施為：開(kāi)挖換填不易風(fēng)化的巖石石渣。新舊路基結(jié)合部鋪設(shè)鋼塑格柵。拆除毀壞段擋墻后重新砌筑。

挖方、填方段邊坡病害段落及類型分別見(jiàn)表1和表2。

表1 挖方段邊坡病害段落及類型表

表2 填方段邊坡病害段落及類型表

4 處治方案說(shuō)明

4.1 錨桿鐵絲網(wǎng)噴射混凝土

結(jié)構(gòu)及材料要求：

a）根據(jù)邊坡巖體的破碎情況確定錨桿錨固深度及鐵絲網(wǎng)孔間距，錨固深度一般為2.0～6.0 m，鐵絲網(wǎng)孔間距為20～25 cm。

b）錨桿孔深應(yīng)比錨固深度深20 cm，用1∶3水泥砂漿固定錨桿。

c）分2～3次噴射混凝土，厚度應(yīng)小于15 cm，一般以8 cm為宜。

d）材料用量、配合比及規(guī)格分別見(jiàn)表3、表4。

表3 噴射混凝土材料用量(m2)

表4 錨桿鐵絲網(wǎng)鋼筋規(guī)格及用量表(m2)

4.2 護(hù)面墻+擋土墻

結(jié)構(gòu)及材料要求：

a）實(shí)體護(hù)面墻，采用變截面形式，頂寬0.4～0.6 m，底寬為頂寬加 0.1～0.2倍的墻高，每 6～10 m高度設(shè)一級(jí)，墻背每4～6 m高設(shè)寬度不小于0.5～1.0 m的防滑錯(cuò)臺(tái)。

b）護(hù)面墻基礎(chǔ)埋置深度應(yīng)在冰凍深度以下至少0.25 m。

c）石料抗壓強(qiáng)度應(yīng)不低于30 MPa，砂漿標(biāo)號(hào)應(yīng)不低于7.5號(hào)。

d）當(dāng)防護(hù)邊坡高度不大于8 m時(shí)，宜采用護(hù)面墻防護(hù)；防護(hù)邊坡高度大于8 m且為強(qiáng)風(fēng)化軟質(zhì)巖石時(shí)，宜采用（護(hù)面墻+護(hù)坡）的防護(hù)形式。護(hù)面墻不陡于1∶0.5；漿砌片石護(hù)坡不陡于l∶l，對(duì)高度大于15 m的高邊坡，應(yīng)在適當(dāng)位置設(shè)臺(tái)寬大于1.0 m的邊坡平臺(tái)。擋土墻適用于各類不穩(wěn)定坡體[1]。

4.3 SNS系統(tǒng)

SNS系統(tǒng)是一種柔性安全防護(hù)技術(shù)[1]，是將鋼絲繩網(wǎng)系統(tǒng)覆蓋在坡面上，通過(guò)采取不同的錨固方式，從而達(dá)到有效防止各類邊坡地質(zhì)災(zāi)害的目的。

4.4 排水設(shè)計(jì)

沿墻身外側(cè)設(shè)置排水溝，排水溝采用磚砌，用M5.0砂漿抹面；邊坡覆蓋層與巖體分界處設(shè)一排水平間距為2 m的φ30PVC水管，泄水管與水平面呈10°以下夾角。

5 小結(jié)

從該路段邊坡病害的治理中，我們可以得出以下結(jié)論：

a）工程地質(zhì)資料是處理邊坡問(wèn)題的基礎(chǔ)，直接決定邊坡處治方案的選擇和實(shí)施效果。邊坡施工時(shí)應(yīng)自上往下邊削坡邊施工，盡量避免一挖到底后再進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)施工的工序。

b）選線時(shí)必須設(shè)法繞避可能發(fā)生大型崩塌的地段。繞避有困難時(shí)，也應(yīng)使路線與陡坡坡腳之間留有適當(dāng)?shù)木嚯x，以便設(shè)置防護(hù)工程，確保行車安全。

c）當(dāng)崩塌巖塊較大時(shí)，遮擋構(gòu)筑物頂部應(yīng)有足夠的緩沖層厚度；當(dāng)崩塌巖塊較小時(shí)，可采用支擋、刷坡或設(shè)置攔截建筑物等措施。

d）必須做好地面排水工作；在崩塌地段施工時(shí)，只宜采用小爆破由上而下進(jìn)行開(kāi)挖作業(yè)，不宜采用大爆破方法施工[2]。

總之，邊坡治理是一個(gè)復(fù)雜的地質(zhì)問(wèn)題，它與邊坡高度、水文地質(zhì)條件均有緊密的聯(lián)系[2]，必須針對(duì)不同工程所處的地質(zhì)、水文、氣候等特點(diǎn)，靈活采取不同的處治措施，確保公路安全。