西部某高速公路高路堤变形机制分析及处治措施探讨

　　西部某高速公路高路堤变形机制分析及处治措施探讨：本文依托西部某高速公路过湿土高路堤在施工过程中滑塌变形，通过施工阶段的补充勘察、取样，对变形成因进行分析，拟定合理设计参数，根据理论计算及工程实践提出切实可行的方案对比，依据经济、技术、工期、环保、可持续发展的原则，择优选择最终施工处治措施，可为过湿土高路堤勘察、设计、施工提供依据。　　关键词：高路堤；过湿土；圆弧滑动；桩板墙；碎石桩；反压护道　　　　一、引言　　西部某高速公路K63527～K63687段为填方高路堤，填方最高15.58米。施工图设计勘察揭露覆盖层为第四系残坡积粉质粘土，黄褐色，呈软塑～可塑状，厚1.6～4.5m，下伏基岩为侏罗系遂宁组泥岩。依据勘察资料，设计采用底部铺片石1.5米碎石0.1米砂0.1米1层土工格栅处治，设置观测桩9处、沉降板3处对高路堤进行观测。 　　2011年8月16日下午，路基填方高度至13～14m时，右侧发生滑塌变形现象，填筑顶面塌陷宽约12m，高1.5～2.0m（图1），坡脚农田发生隆起现象（图2）。为查清原因，为设计处治提供可靠依据，对该项目区进行了施工阶段的补充工程地质勘察工作。　　图1填筑路基塌陷　　图2坡脚农田隆起　　　　二、项目区环境地质及水文地质条件认识　　项目区属丘陵地貌，原地貌横跨两小冲沟，地形总体南高北低，冲沟切割浅，一冲沟走向337°，沟底平缓，纵坡小于3%，底宽约50m；另一冲沟走向27°，沟底平缓，纵坡小于3%，底宽约60～90m。　　素填土：路基填方体，成分为泥岩碎块为主夹少量粘性土，黄褐色，松散～密实，路基底部换填层内底部约1m有水富集，勘探揭露厚0.5～14.9m。　　残坡积层粉质粘土：黄褐色、灰褐色，可塑状为主，干强度中等，韧性中等，无摇震反应，分布厚薄不均，东西南三侧较薄，北侧较厚，钻探揭露最大厚度9.7m。　　路堤以外地表以下分布1～3m厚度不等的过湿土，软塑状，灰褐色、黄褐色，路堤以下局部呈软塑状。 　　侏罗系上统遂宁组泥岩：棕红色，泥质结构，中厚层状构造，由粘土矿物组成。钻探揭露强风化层厚1.6～3.8m，以下为弱风化。　　特殊岩土：为过湿土，承载力低，压缩性高，厚1～2m，已采取换填片石处理，由于换填片石施工期间，路基下积水，导致基地部分土层软化，含水量超过30%，呈软塑状态。　　水文地质条件：施工期间，地表水受填土路基阻隔，涵洞没有形成，在路基左侧积水（图3），由于路基底部为抛填的泥岩、砂岩，导致右侧路基底部渗水，形成漫流（图4），流量约为0.1L/s；路堤区地下水主要为第四系孔隙水和基岩裂隙水。第四系孔隙水：素填土厚度大，透水性好，路基底部换填1.5m片石，换填后路基坡脚周围为粉质粘土，粉质粘土透水性差，为相对隔水层，路基左侧山沟中汇水积于换填部位难以排出，导致路基基底积水。勘察过程中钻孔水位埋深0～13m。　　图3路基左侧积水　　图4路基右侧漫流　　　　三、岩土体工程地质特征　　1、土体工程地质特征及主要物理力学指标 　　该段路基基底原状土受地下水长期浸泡发生软化，施工填筑后发生了滑塌，使路基基底下及坡脚部分原状土发生扰动剪切破坏，现状路基基底以下的粉质粘土按物理力学性质分为三部分（软化土体、变形体土体、原状土），取样进行室内试验，试验结果统计如下（表1、表2、表3）：　　表1软化带土、变形体、原状土物理性质统计表　　　　　　　　表2变形体、原状土力学性质统计表　　　　　　表3变形体、原状土力学性质试验一览表　　　　　　 　　根据试验结果可以看出：　　1)原状土和变形体土体状态都是可塑，液性指数分别为0.339、0.396，滑坡体土体比原状土稍软。　　2)变形体土体抗剪强度由于扰动明显低于原状土，变形体土快剪指标为：C=0.016MPa、φ=7.109