路塹高邊坡處治優(yōu)化設(shè)計(jì)

凌立鑫

（蘇交科集團(tuán)股份有限公司，江蘇 南京 210017）

邊坡處治工程主要是通過防護(hù)、支擋、加固、排水等方式將地質(zhì)體的變形長期控制在一定的尺度內(nèi)，避免地質(zhì)體發(fā)生突發(fā)性破壞形成災(zāi)害。在公路工程中，高邊坡處治設(shè)計(jì)的好壞，很大程度上取決于方案設(shè)計(jì)的優(yōu)劣。方案選擇合理就能做到安全可靠，并帶來可觀的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益［1-6］，本文結(jié)合工程實(shí)例著重闡述邊坡優(yōu)化設(shè)計(jì)理念。

1 邊坡降級設(shè)計(jì)

福建省某公路K196+480~K196+610段邊坡設(shè)計(jì)錨固地層為坡殘積層及砂土狀強(qiáng)風(fēng)化凝灰質(zhì)熔巖夾塊石。該邊坡施工時(shí)發(fā)生滑塌，滑塌范圍為K196+480~K196+490段，在施工第1級擋墻時(shí)，第1、2級邊坡滑塌，第2級邊坡從小里程起到+480斷面以前4根地梁基本沒有發(fā)生下錯(cuò)，第5，6根發(fā)生下錯(cuò)，尤以第6根最為明顯；K196+510~K196+520段邊坡第1、2級也已經(jīng)滑塌，地梁下錯(cuò)；K196+490~K196+510段是滑坡的反壓段。根據(jù)以上情況，對邊坡K196+480~K196+540段進(jìn)行改坡刷方，將平臺(tái)加寬，并進(jìn)行局部坡率調(diào)整，相應(yīng)減小上部卸荷平臺(tái)寬度。選取K196+510為代表性斷面，該斷面因邊坡滑塌而產(chǎn)生多處裂縫，現(xiàn)對該斷面進(jìn)行改坡刷方，在第1級邊坡頂向內(nèi)開挖8 m寬平臺(tái)后，以1∶1的坡度向上刷第2、3、4級邊坡，在第5級邊坡頂設(shè)置16.6 m的加寬平臺(tái)后，仍以1∶1的坡度向上刷方，邊坡坡率調(diào)整如圖1所示。

圖1 K196+510斷面調(diào)整圖

對坡率調(diào)整后的K196+510斷面進(jìn)行工程處治，處治方案如下：第1級邊坡設(shè)路塹擋土墻且在墻腳采用土體反壓；第2級邊坡采用錨索地梁加固；第3級邊坡采用拱形骨架防護(hù)；第4級邊坡采用錨索地梁加固；第5級邊坡采用拱形骨架防護(hù)；第6級邊坡采用加厚護(hù)面墻防護(hù)；第7級邊坡采用錨索框架加固；第8級邊坡采用拱形骨架防護(hù)。推測滑動(dòng)面和斷面防護(hù)設(shè)計(jì)圖如圖2所示。

圖2 K196+510防護(hù)設(shè)計(jì)圖

2 邊坡挖除設(shè)計(jì)

為滿足福建某公路互通工程填土要求，擬對ZK122+055~ZK122+240段左側(cè)高邊坡進(jìn)行取土刷方。以ZK122+188.85斷面為例，其斷面設(shè)計(jì)如圖3所示。

該邊坡為二元結(jié)構(gòu)邊坡，邊坡上部為砂土狀強(qiáng)風(fēng)化凝灰熔巖，下部為碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化凝灰熔巖，坡腳為弱~微風(fēng)化基巖，二元接觸界面較陡；上部坡體砂土狀的強(qiáng)風(fēng)化層巖土強(qiáng)度指標(biāo)較低，遇水較易軟化，下部基巖相對隔水，邊坡開挖卸荷易引起坡體原生結(jié)構(gòu)面松弛，導(dǎo)致坡體上覆強(qiáng)風(fēng)化層沿結(jié)構(gòu)面或二元接觸界面的滑動(dòng)變形，邊坡穩(wěn)定性較差。

圖3 ZK122+188.85斷面設(shè)計(jì)圖

該邊坡原設(shè)計(jì)最高為5級，各級邊坡設(shè)計(jì)坡率及防護(hù)加固工程措施為：第1級1∶0.75，孔窗式護(hù)面墻；第2級1∶0.75，錨桿框架與孔窗式護(hù)面墻交錯(cuò)布置；第3級1∶1.0，拱形骨架植草；第4級1∶1.0，錨桿框架與拱形骨架植草交錯(cuò)布置；第5級1∶1.0，三維網(wǎng)噴播植草?，F(xiàn)拆除該邊坡原防護(hù)加固措施后進(jìn)行分級取土刷方，并在第2級邊坡頂向內(nèi)刷20 m寬的平臺(tái)，刷方完成后對坡面進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)。

3 邊坡繞避設(shè)計(jì)

路線設(shè)計(jì)階段應(yīng)在滿足路線線形指標(biāo)的前提下，盡量繞避沿線高邊坡，避免高填深挖，對于無法繞避的高邊坡，須進(jìn)行路基、隧道方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，擇優(yōu)選用。

清平鄉(xiāng)段路線在綿遠(yuǎn)河右岸展布，為盡量避免對清平鄉(xiāng)的拆遷和減少侵占耕地，并為2期工程走高線方案提高路線高程，路線選擇在清平鄉(xiāng)場鎮(zhèn)民房后部的山坡坡腳通過。其中主要存在廟子溝滑坡、巖腦殼滑坡、三興廟滑坡、棋盤石滑坡和劉拐子滑坡以及麻柳溝、蒲家溝、草墩溝、簸箕溝、芍藥溝、劉拐子溝和黑灘溝等泥石流災(zāi)害，區(qū)內(nèi)路線分別與F20~F25斷裂帶斜交，斷裂帶對公路影響較大。因此，K20+000~K21+822.990段分別采用了C1線的隧道方案和C2線的路基方案進(jìn)行比選，路線方案如圖4所示。

圖4 路線方案圖

對于劉拐子滑坡，兩路線方案均采取了抗滑樁進(jìn)行處治的措施，對芍藥溝泥石流和劉拐子溝泥石流均在不同部位采用橋梁跨越。

在C2K20+380~C2K21+290段，C2方案在山坡展線，需要通過三興廟滑坡和棋盤石滑坡，由于棋盤石滑坡在路線上部，位置較高，具有一定危害性，且三興廟上部山坡斷裂帶發(fā)育，對下部公路存在較大安全隱患。同時(shí)，由于地形較陡，一般擋土墻難以設(shè)置，部分段落需要設(shè)置樁板墻，工程造價(jià)較高。C1方案設(shè)置了925 m隧道繞避了三興廟滑坡和棋盤石滑坡，安全性比較高。C1、C2方案比較見表1。

表1 方案C1、方案C2方案比較表

4 結(jié)語

開展路塹高邊坡處治優(yōu)化設(shè)計(jì)意義重大。本文闡述的路線繞避、邊坡降級、邊坡挖除等優(yōu)化設(shè)計(jì)理念，可為后續(xù)路塹高邊坡處治設(shè)計(jì)提供借鑒。

［1］ 陳立新.高速公路邊坡處治技術(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究［M］.長沙：中南大學(xué)出版社，2007．

［2］JTG D30—2015公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［3］DZ 0240—2004滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范［S］.

［4］GB 50086—2001錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范［S］.

［5］ 徐邦棟.高塹坡設(shè)計(jì)及病害分析與防治［M］.北京：中國鐵道出版社，2011．

［6］ 洪文忠.某高速公路順層軟巖邊坡開挖穩(wěn)定性分析及支護(hù)方案研究［J］.公路交通技術(shù)，2013（5）：14-17.