陽盂高速公路路基病害分析及穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

高 磊

(山西省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院，山西 太原 030006)

陽盂高速公路路基病害分析及穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

高 磊

(山西省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院，山西 太原 030006)

以陽盂高速公路路基病害為例，綜合考慮了該段公路的工程地質(zhì)條件、地質(zhì)構(gòu)造、區(qū)域降水影響等因素，對(duì)路基病害現(xiàn)狀進(jìn)行了分類，分析了沉降變形的原因，并對(duì)填土路基穩(wěn)定性進(jìn)行了評(píng)價(jià)，針對(duì)不同的病害狀況給出了相應(yīng)的結(jié)論和處治建議，對(duì)類似工程有借鑒作用。

高速公路；路基病害；沉降變形；穩(wěn)定性分析

1 引 言

陽盂高速公路是山西省高速公路網(wǎng)規(guī)劃中東縱的重要組成部分，項(xiàng)目區(qū)位于山西省中東部，太行山西麓，南北向展布，地形起伏較大，溝谷縱橫。 陽盂高速公路自2011年運(yùn)營(yíng)以來，部分路基路面出現(xiàn)不同程度的沉降、開裂等病害，嚴(yán)重影響了高速公路行車的舒適性和安全性。

2 場(chǎng)地工程地質(zhì)條件

2.1 地層巖性

(4)奧陶系中統(tǒng)峰峰組(O2f)灰?guī)r、泥巖：灰?guī)r，青灰色、灰白色，強(qiáng)風(fēng)化，結(jié)晶結(jié)構(gòu)，層理構(gòu)造，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖心為碎塊狀柱狀；泥巖，灰褐色、褐黃色，全強(qiáng)風(fēng)化，全風(fēng)化呈粘土狀，強(qiáng)風(fēng)化呈碎塊狀及片狀。

2.2 地質(zhì)構(gòu)造

項(xiàng)目區(qū)地處呂梁—太行斷塊的中東部，跨越五臺(tái)山塊隆南部，太行山塊隆中段西側(cè)和沁水塊坳的東北邊緣，系三個(gè)三級(jí)構(gòu)造單元的交匯處。區(qū)內(nèi)歷經(jīng)多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，構(gòu)成了現(xiàn)今的基本構(gòu)造格局。項(xiàng)目區(qū)構(gòu)造不甚發(fā)育,巖體總體傾向西，主要構(gòu)造形跡為燕山期受水平擠壓而形成的次級(jí)寬緩褶皺及伴生的斷層，構(gòu)造簡(jiǎn)單。

2.3 水文地質(zhì)條件

勘察期間，在鉆探深度范圍內(nèi)未揭示地下水。項(xiàng)目區(qū)內(nèi)水系主要有桃河、溫河兩大河流，在平定縣娘子關(guān)鎮(zhèn)會(huì)合后形成綿河。綿河是滹沱河一級(jí)支流，屬于海河流域。其中桃河支流有南川河，溫河支流有盂縣河、秀水河、陰山河、招山河等。地下水類型主要為松散層孔隙水和灰?guī)r裂隙、巖溶水。水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。

3 路基病害現(xiàn)狀

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，公路病害分為以下三種形式：

(1)路基沉陷。分布在5個(gè)路段，長(zhǎng)0.24 km。表現(xiàn)形式為路基沉降，路面呈波浪形，勘察期間發(fā)現(xiàn)最大沉降量可達(dá)10 cm。其中K13+546～K13+596段橋臺(tái)右側(cè)錐坡破損嚴(yán)重，坡面出現(xiàn)大量裂縫，坡腳完好，該段僅發(fā)生沉陷，未發(fā)生滑移。

(2)路面裂縫。分布在10個(gè)路段，長(zhǎng)1.565 km。裂縫形式為張開和錯(cuò)臺(tái)，張開裂縫有縱、橫向裂縫，張開寬度不超過1 cm，縱向裂縫長(zhǎng)度較長(zhǎng)，可延伸至整個(gè)段落，橫向裂縫較少、較短；錯(cuò)臺(tái)裂縫分布較少，一般錯(cuò)開深度2～3 cm。

(3)路基沉陷、路面裂縫。分布在15個(gè)路段，長(zhǎng)2.665 km。表現(xiàn)形式為路基發(fā)生沉降變形，路面產(chǎn)生大量裂縫，發(fā)生側(cè)滑或存在側(cè)滑的潛在危害性。其中K21+000附近段邊坡坡面破碎，一級(jí)平臺(tái)排水溝破環(huán)，排水溝上1 m處有連續(xù)性隆起帶，該段已經(jīng)發(fā)生側(cè)滑。

4 路基沉降變形原因分析

結(jié)合本次地質(zhì)調(diào)查、鉆探和試驗(yàn)成果分析，本次勘察的病害嚴(yán)重段落基本都是填方路段，填料主要分為兩種類型，一種為黏性土，密實(shí)度低，含水量較大，含水率達(dá)18%～24%，呈可塑狀態(tài)，強(qiáng)度較低；另一種為碎石土，顆粒成分以強(qiáng)風(fēng)化的灰?guī)r巖塊為主，混合土充填，巖塊顆粒大小懸殊，最大可達(dá)30 cm，級(jí)配不均，呈松散-稍密結(jié)構(gòu)，有少數(shù)段落為礦渣充填。所有鉆孔在鉆進(jìn)過程中基本都有漏漿現(xiàn)象，有的甚至有塌孔現(xiàn)象，有的剛過巖塊就發(fā)生鉆進(jìn)極快現(xiàn)象等等。這些現(xiàn)象都表明，發(fā)生病害的主要內(nèi)因是填料級(jí)配不均勻、松散，黏性土含水量大、強(qiáng)度低；外因是部分填方路段附近地表水的排泄不暢導(dǎo)致路基范圍內(nèi)填土含水量局部增大，造成強(qiáng)度降低，或是原地基承載力本身較低，引起路基不均勻沉降變形和側(cè)向滑移變形。

5 路基的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

(1)斜坡路堤填土路段。分布在15個(gè)路段，填料與原地面接觸帶為斜坡，病害現(xiàn)狀為沉陷，或縱(橫)向裂縫，或錯(cuò)臺(tái)，填料由碎石和黏性土構(gòu)成。大部分段落路基目前沒有發(fā)生滑移，但有發(fā)生路基側(cè)向滑移的潛在危害，穩(wěn)定性稍差。個(gè)別段落如K8+830～K8+860和K20+900～K21+210段，目前已發(fā)生側(cè)向滑移：K8+830～K8+860段桃河特大橋盂縣端左幅橋臺(tái)路基出現(xiàn)沉陷、裂縫，一級(jí)錐坡和二級(jí)錐坡坡面上均有連續(xù)性環(huán)形鼓脹帶，坡面有大量裂縫，路基已經(jīng)向左側(cè)滑移，穩(wěn)定性差；K20+900～K21+210段為高邊坡填土路段，最大填方高度40 m，邊坡局部坡面破碎，一級(jí)平臺(tái)排水溝破壞，排水溝上1 m處有連續(xù)性鼓脹，坡面裂縫較多，路基已經(jīng)向右側(cè)滑移，穩(wěn)定性差。

(2)一般路堤填土路段。分布在15個(gè)路段，病害現(xiàn)狀為沉陷，或縱(橫)向裂縫，或錯(cuò)臺(tái)，填料有碎石和黏性土構(gòu)成(K21+550～K21+680段中大部分為挖方段落)，大部分段落路基目前沒有發(fā)生滑移，填料級(jí)配不均、密實(shí)度不足、含水量較大等，引起路基路面沉降變形，穩(wěn)定性稍差，其中K13+546～K13+596段楊家莊大橋陽泉端右幅橋臺(tái)路基，此段最大填方高度僅10 m，錐坡坡面出現(xiàn)大量裂縫，被雨水沖刷現(xiàn)象比較嚴(yán)重，坡腳完整，未見變形跡象，此段僅發(fā)生沉陷。K22+675～K22+720段出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)、沉陷，此段最大填方高度20 m，左幅路基錯(cuò)臺(tái)高度達(dá)6 cm，路面上有向外側(cè)滑移的環(huán)形裂縫帶，表明此段已經(jīng)發(fā)生側(cè)滑，路基穩(wěn)定性差。

6 結(jié)論及建議

(1)碎石土填料級(jí)配不均、密實(shí)度差，黏性土含水量較大、強(qiáng)度低是引起填方路段路基產(chǎn)生不均勻沉降變形的主要原因，部分路段地表水排泄不暢為次要原因。

(2)建議對(duì)已變形路段進(jìn)行加固處治，填料為黏性土的路段宜采用粉噴樁或高壓旋噴樁處治，填料為碎石土的路段宜采用灌漿法進(jìn)行處治。

(3)建議盡快對(duì)K8+830～K8+860段桃河特大橋盂縣端橋臺(tái)錐坡進(jìn)行抗滑樁和灌漿法處治。

(4)建議盡快對(duì)K13+546～K13+596段楊家莊大橋陽泉端橋臺(tái)已破壞的錐坡進(jìn)行清理處治，并完善橋臺(tái)附近排水設(shè)施。

(5)建議盡快對(duì)全線具有潛在危害的路段進(jìn)行加固處治，避免潛在滑移的發(fā)生。

(6)完善路堤邊坡的坡面防護(hù)及地表水的排水設(shè)施，減小地表水下滲對(duì)路基及邊坡體的影響。

[1] 公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范(JTG C20-2011)[S].

[2] 公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD 30-2004)[S].

[3] 建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范(GB 50030-2002)[S].

[4] 馬惠明，王恭先，周德培.山區(qū)高速公路高邊坡病害防治實(shí)例[M].人民交通出版社,2006.

A dissertation on the Yangyu highway subgrade disease and stability analysis

GAO Lei

(Transportation Planning Survey and Design Institute of Shanxi Province， Taiyuan，Shanxi 030006，China)

In Yangyu highway subgrade disease as an example, considering factors engineering geological conditions of the road section, geological structure, regional precipitation impact，The status of roadbed diseases were classified, analyzed settlement reason, and filling roadbed stability were evaluated，F(xiàn)or different disease status we give the corresponding conclusions and recommendations Treatment of similar projects have reference。

highway；roadbed disease；settlement；stability analysis

2016-05-13

高磊(1984-)，男，陜西咸陽人，工程師。

U416.1

C

1008-3383(2017)03-0005-02