山區(qū)高速公路高填方斜坡軟土路基治理技術(shù)淺談

李 穎 四川達(dá)陜高速公路有限責(zé)任公司，四川 達(dá)州 635000

軟土路基的特征是抗剪度低、壓縮比高、含水量大、孔隙大以及結(jié)構(gòu)疏松等特點(diǎn)，由于自身固定性和荷載能力都在不斷下降，最終導(dǎo)致山區(qū)高速公路使用壽命受到影響。本文通過(guò)對(duì)路況介紹之后，根據(jù)山區(qū)滑坡形成機(jī)理分析，提出了軟土路基綜合治理的措施，為改善山區(qū)高速公路提供了合理的方案。

1 山區(qū)高速公路高填方斜坡軟土路基介紹

該地區(qū)位于四川省萬(wàn)源(陜川界)至達(dá)州(徐家壩)高速公路段，其地貌為緩斜坡地形，自然坡度在8 度～15 度之間，地表特征為第四系坡積層所覆蓋，主要以淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土為主，并且該地段地下水比較豐富，穩(wěn)定性和荷載能力下降，對(duì)于路基的影響比較嚴(yán)重。在具體施工過(guò)程中，主要以開(kāi)挖坡體表層土體的翻曬過(guò)程中，上覆土體其穩(wěn)定性比較差，這就很容易形成滑坡現(xiàn)象，呈現(xiàn)“簸箕”狀。在滑坡后緣形成最大寬度約20cm，長(zhǎng)度約30m，高度約為60cm。通過(guò)勘察人員勘察具體地質(zhì)，其結(jié)果表明:該路段滑坡的面積約為13400 平方米，由于受到滑坡影響，造成該路段路基嚴(yán)重破壞。

山區(qū)高速公路高填方斜坡軟土路基的巖體構(gòu)成為:(1)覆蓋層。斜坡積層粉質(zhì)粘土主要以軟塑為主，局部呈現(xiàn)可塑或者是硬塑狀，其他土質(zhì)還包含灰黃、褐黃以及灰褐色。(2)基巖，該地段中根據(jù)巖體的結(jié)理、裂隙發(fā)育狀況以及硬度與完整性，將基巖劃分為全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化以及中風(fēng)化三個(gè)層次，具體內(nèi)容是:在全風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖中，主要是以灰色為主，節(jié)理裂隙極發(fā)育，巖石的風(fēng)華比較強(qiáng)烈，巖芯主要呈現(xiàn)的是土狀，并且可見(jiàn)細(xì)小圓形顆粒，周圍是砂狀。在滑坡大部分地區(qū)分布;在強(qiáng)風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖中，主要以灰色和深灰色為主，節(jié)理裂隙發(fā)育完善，巖體比較容易破碎，巖芯屬于砂狀以及碎塊狀;對(duì)于中風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖:呈現(xiàn)深灰色或者是灰色，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體比較容易破碎，巖芯呈塊狀或者是砂狀。該地段山區(qū)高速公路斜坡軟土主要是由于受到丘陵谷地沉積影響，水流搬運(yùn)巖石風(fēng)化產(chǎn)物和地表有機(jī)物質(zhì)在低洼處沉積最終形成的，該地質(zhì)的分布面積不大，但是其底部硬層經(jīng)常會(huì)有軟大的橫向坡度，因此斜坡軟土的特征是:流滑性、膨脹性、分布不均勻以及厚度變化大等，由于斜坡軟土地處山體斜坡地段，因此其母巖風(fēng)化差異以及地形起不同，在受到統(tǒng)一斜坡地段的軟土影響下，產(chǎn)生不均勻以及不連續(xù)性，最終導(dǎo)致整個(gè)路基的穩(wěn)定性受到威脅，造成高速公路產(chǎn)生不良影響

2 高速公路軟土地基滑坡的機(jī)理分析

勘察人員根據(jù)地質(zhì)地貌進(jìn)行分析，勘察結(jié)果表明:由于地質(zhì)、地形以及不利的巖土組合以及地下水等多種因素，再加上路基在修建施工過(guò)程中，對(duì)周圍邊坡的擾動(dòng)以及地下水滲透等造成邊坡失去了穩(wěn)定性，在受到遇水侵蝕基巖頂面匯集最終將山區(qū)高速公路巖體進(jìn)行軟化，在力學(xué)強(qiáng)度不斷降低的同時(shí)，使得地基失衡，地基的橫向和豎向產(chǎn)生變形現(xiàn)象，最終導(dǎo)致滑坡現(xiàn)象發(fā)生。

根據(jù)該路段分析，軟土路基場(chǎng)地的斜坡地形從勘察結(jié)果中表明:由于下伏全風(fēng)化基巖風(fēng)化現(xiàn)象比較強(qiáng)烈，在受到長(zhǎng)期遇水侵蝕影響下很容易飽和，軟土路基的抗剪強(qiáng)度明顯下降，路基在填筑加載之后，整個(gè)填方體以及下伏涂層、強(qiáng)風(fēng)化界面很容易出現(xiàn)滑動(dòng)現(xiàn)象，最終導(dǎo)致巖土深層滑動(dòng)，影響軟土路基的機(jī)理。因此，針對(duì)這一現(xiàn)象必須要采取及時(shí)的措施，避免由于遇水的不斷下滲以及滑坡移動(dòng)造成對(duì)路基的影響加重，威脅到山區(qū)人民的生命財(cái)產(chǎn)以及安全，與此同時(shí)，為了提高該路段路基填方施工進(jìn)度，加強(qiáng)對(duì)斜坡軟土路基治理十分有必要。

3 山區(qū)高速公路高填方斜坡軟土路基治理技術(shù)分析

通過(guò)上述路基介紹，為了加強(qiáng)對(duì)高填方斜坡軟土路基處理，避免由于滑動(dòng)現(xiàn)象對(duì)路基造成更大的影響，在勘察人員了解了具體路況以及地形地貌之后，采取綜合治理的方式，來(lái)解決山區(qū)高速公路高填方斜坡軟土路基治理問(wèn)題。

3.1 確定滑動(dòng)面力學(xué)的參數(shù)

通過(guò)分析滑坡工程地質(zhì)勘察資料，針對(duì)典型地質(zhì)斷面進(jìn)行計(jì)算，確定出具體地段之后，然而該地段路基滑移之后基本上處于穩(wěn)定的臨界狀態(tài)，其安全系數(shù)為:K=1，粉質(zhì)粘土c=12kPa，=10(度)，填方體c=0.根據(jù)該地段斷面進(jìn)行反算之后，得到滑動(dòng)面抗剪反算的相關(guān)參數(shù)，其中，c=9.2kPa，=2.5，潛在滑動(dòng)面的參數(shù)為:c=18kPa，=11.1(度)。綜合治理如圖1 所示:

圖1 工點(diǎn)滑坡全貌圖

3.2 軟土路基治理技術(shù)分析

根據(jù)勘察結(jié)果表明:為了徹底治理滑坡，針對(duì)其形態(tài)、規(guī)模、性質(zhì)以及地質(zhì)條件等采取分區(qū)綜合治理的方式，具體內(nèi)容表現(xiàn)在以下幾點(diǎn):由于在山區(qū)高速公路中，該地段的滑坡推力影響比較大，再加上地下水以及雨水侵蝕的影響，很容易造成滑坡現(xiàn)象加劇，地質(zhì)失穩(wěn)。因此要采用清淤換填、排水設(shè)計(jì)以及抗滑樁支擋等多種方式相結(jié)合，在綜合治理方案中解決滑坡現(xiàn)象。具體方案是:(1)清淤換填措施。針對(duì)山區(qū)高速公路高填方斜坡軟土地基進(jìn)行換填處理，一般采用石方填筑。(2)抗滑樁的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。為了增強(qiáng)填方坡腳穩(wěn)定性，確保樁板墻的聯(lián)合受力，因此在填方邊坡一側(cè)設(shè)置多根抗滑樁支擋，并且樁設(shè)置的方向要與路基橫斷面方向保持一致，提高聯(lián)合擋墻的效果。基于勘察資料分析到，在綜合治理方案中，必須要考慮滑坡滑動(dòng)巖土層的物理力學(xué)特征，根據(jù)斷面計(jì)算出抗滑樁長(zhǎng)以及具體布置位置，通常在抗滑樁之間采用預(yù)制鋼筋混凝土板做擋土處理，增強(qiáng)其穩(wěn)定性。(3)軟土路基排水處理。通常在路基的左側(cè)設(shè)置排水溝，促進(jìn)地表水以及雨水全部流入到涵洞中，將水分排出滑坡體外。另外，在滑坡體內(nèi)部要增設(shè)樹(shù)枝狀盲溝排水設(shè)計(jì)，避免由于水分對(duì)軟土路基造成影響。

4 總結(jié)

綜上所述，通過(guò)分析山區(qū)高速公路高填方斜坡軟土路基的特點(diǎn)以及該路段在成的滑坡現(xiàn)象，并且針對(duì)軟土路基的特點(diǎn)，制定了綜合的治理方案，基于軟土路基的地質(zhì)地貌條件，采用了換土填石、抗滑樁支擋以及排水設(shè)計(jì)等綜合治理方案，為解決山區(qū)高速公路高填方斜坡軟土路基治理提供了措施，在確保該項(xiàng)綜合治理方案安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等方面，提高了山區(qū)高速公路軟土路基的穩(wěn)定性，增強(qiáng)了路面荷載效果，確保高速公路正常通行，并且該方案的實(shí)施提高了高速公路的使用壽命，進(jìn)而推動(dòng)了我國(guó)高速公路建設(shè)的不斷發(fā)展。

［1］劉奇軍，崔曉茹，張浩華，童懷峰.高填方路基沉降變形分析與預(yù)測(cè)及其控制標(biāo)準(zhǔn)研究［J］.長(zhǎng)沙理工大學(xué)，2015(14).

［2］高志偉，李仁強(qiáng)，王順興，張淼.山區(qū)高速公路陡斜坡高路堤破壞模式分析及治理技術(shù)［J］.昆明理工大學(xué)，2014(13).

［3］張永清，高麗霞，金生吉，趙亮.山區(qū)高速公路路基差異沉降特性與控制措施研究［J］.重慶交通大學(xué)，2015(33).

［4］楊勝波，孟慶山，胡明鑒，郭愛(ài)國(guó).山區(qū)高速公路高填土路基病害分析及處理措施［J］.交通世界(建養(yǎng).機(jī)械)，2015(28).

［5］孫明珠，沈文明，王志超，靳志東.山區(qū)高速公路路基差異沉降特性與控制措施研究［J］.巖石力學(xué)工程，2013(22).

［6］曹向陽(yáng)，成永剛，陳遠(yuǎn)川.高速公路節(jié)地關(guān)鍵技術(shù)及節(jié)地效果綜合評(píng)價(jià)［J］.西安建筑科技大學(xué)，2015(37).

［7］張偉斌，吳春勇，楊鑫.山區(qū)公路高填方涵洞土壓力理論及加筋減載研究［J］.石家莊鐵道大學(xué)，2014(05).