某高速公路连接线lk2左侧路堑边坡病害研究和治理对策

某高速公路连接线LK2左侧路堑边坡病害研究和治理对策　　【摘要】文章简要介绍了某高速公路施工过程中LK2左侧路堑边坡由于暴雨诱发产生病害的类型、特点，并分析了病害产生的原因，从定性和定量角度分析计算了边坡的稳定性，最后提出了该边坡病害治理措施。【关键词】公路边坡；病害分析；病害处治【中图分类号】TU721.4【文献标识码】A【文章编号】1727-5123（2013）05-061-01某高速公路施工过程中LK2+834.2～+950左侧路堑边坡开挖至一级边坡后，在暴雨作用下产生滑动破坏，破坏模式为土质边坡圆弧型滑动。本文介绍了该边坡病害概况，分析了病害的成因，同时对边坡稳定性进行了定性分析和定量计算，最后根据定量计算结果对该边坡病害进行了处治设计。目前，该边坡病害处治正在实施过程中，旨在为相似工程提供处治经验。1路堑边坡概况6 该边坡原设计二级坡，第一级坡高10.0m，第一级平台宽2.0m，一级坡率1：1.25，二级坡率1：1.5，第一级边坡采用锚杆框架内植草防护，第二级边坡采用浆砌片石网格植草防护。2012年5月开挖二级坡后，边坡出现下沉、开裂。进行变更设计，变更设计方案如下：⑴第一级边坡平台由2.0m拓宽为8.0m，第二级边坡仍按1：1.5坡率放坡，但坡高调整为8.0m；⑵第二级边坡平台宽2.0m，第三级边坡坡率1：1.75，一坡到顶；⑶第一级边坡维持原设计的锚杆框架内植草防护；第二级边坡LK2+850～LK2+930段由浆砌片石网格植草防护调整为锚杆框架内植草防护，LK2+840～LK2+850段和LK2+930～LK2+950段及第3级坡采用浆砌片石网格植草防护；⑷山坡截水沟及平台截水沟维持原设计不变，第2级平台增设平台截水沟。2013年5月，该边坡一级边坡开挖到位后，二级坡锚杆框架施工完毕，三级坡浆砌片石网格植草施工完毕，由于韶关地区持续暴雨作用下，边坡出现滑东，一级坡面被挤出，一级平台下沉30～50cm，二级坡锚杆框架被剪断，堑顶水沟下错、开裂，距离堑顶外10～20m，有一天机耕道，沿机耕道发现一条贯通的纵向裂缝，下沉5cm，张开10cm。该边坡已发生滑坡，必须对其进行根治，确保边坡长期稳定。2公路边坡病害成因分析2.1工程地质概况。2.1.1地形地貌。本边坡位于低山丘陵地貌区，总体地势为东高西低。本边坡位于较陡斜坡中部，自然坡度20～50°，线路通过部位及边坡上方地势较陡，不利于边坡整体稳定；山坡坡面植被较丰，主要为杂树。6 2.1.2地层岩性。上覆坡残积粘性土，呈可塑-硬塑，局部含角砾及碎块，岩芯遇水易软化；下伏石炭系石磴子组（C1ds）全～中风化粉砂岩、页岩、灰岩互层；产状100°∠25°，岩体逆向路基，有利于边坡的整体稳定。但本路段地表残积粉质粘土覆盖层较厚，一般有10～20m厚。2.1.3地质构造。本边坡主要位于曲江向斜西翼，本路段未发现大的断裂构造。2.1.4水文地质。路堑内无地表水体，地下水主要为松散层孔隙水，局部有少量的基岩裂隙水，由于残坡积土或风化层碎石土结构松散，孔隙连通较好，故透水性好，为地下水的良好通道。下伏基岩为相对隔水层，因此，地下水入渗后往聚集在碎石土底部，造成碎石土底部及基岩面易被地下水浸泡，因而覆盖层与基岩面附近岩土体抗剪强度较低，而易于形成滑动带（面）；主要受大气降水补给。2.2病害成因分析。该边坡病害成因如下：⑴削坡开挖，改变了山体应力分布状态，山体覆盖层厚，在地表水和地下水作用下，坡面岩土进一步软化，进一步降低坡面土体强度；⑵坡面岩土以粉质粘土、全风化泥质粉砂岩、页岩组成，岩性软弱，承载力较低，整体抗剪强度较低。3边坡稳定性分析及计算3.16 定性分析。从边坡病害的成因机制及其变形迹象可定性评价该滑坡体的稳定性：其在天然情况下，处于基本稳定状态；在暴雨条件下，边坡坡体整体稳定性较差，由于已有处治措施处治范围有限，造成滑坡局部稳定性差，发生浅部失稳坡坏。3.2定量计算。极限平衡反算法，假定路基开挖后边坡处于极限稳定状态（稳定系数K=1），主滑段粘聚力C=18.0kPa，反演计算主滑带内摩擦角，LK2+860断面，φ=13°；LK2+900断面，φ=14.5°。经综合考虑取饱和抗剪指标C=18kPa、φ=14°进行计算，饱和重度r=21.0kN/m3，安全系数K=1.2。选择LK2+860典型断面进行边坡稳定验算，边坡剩余下滑力为494KN/m；选择LK2+900典型断面进行边坡稳定验算，边坡剩余下滑力为875KN/m，该边坡抗滑能力不足，有产生滑动破坏的可能。4边坡病害治理设计根据该边坡病害成因及近期变形加剧的情况，在进一步对该深层滑坡的结构和稳定性进行分析评价后结合对新的次级滑坡的稳定性进行分析评价的基础上，采用强支护、排水及坡面防护的综合治理措施。处治措施介绍如下（图1、2）：⑴第一级坡坡率1：2，坡高10m，采用护脚墙+支撑渗沟+锚杆框架植草防护。6 ⑵第一级平台宽11.0m，第二级边坡高8.0m，坡率1：1.5，采用支撑渗沟+预应力锚索框架植草+锚杆框架内植草防护。LK2+834～+880段锚索索长至上而下分别为44m、42m、40m；LK2+880～+930段锚索索长至上而下分别为35m、35m、35m。⑶第二级平台宽8.0m，第三级边坡高8.0m，坡率1：1.5，采用支撑渗沟+预应力锚索框架植草+锚杆框架内植草防护。LK2+836～+880段锚索索长至上而下分别为46m、44m、42m；LK2+880～+920段锚索索长至上而下分别为38m、35m、33m。⑷第三级平台宽2.0m，第四级边坡高4.2～4.5m不等，坡率1：2，采用砼框架填土植草防护。⑸第四级边坡坡顶设6.5m宽机耕便道（含山坡截水沟宽度），便道外侧按1：0.75坡率放坡至与自然坡相交，坡面采用实体式护面墙防护。⑹第一～三级平台及第四级边坡坡顶至截水沟范围用C20砼封闭，厚10cm。⑺LK2+834～+950第1～2级边坡布设两排排水孔，下排排水孔出口高于护脚墙顶或平台0.5m，排水孔垂直间距4.0m，水平间距6.0m，孔深15m，交错布设。排水孔上倾6°，孔径Φ110mm，孔内设带孔Φ100mmPVC管。⑻完善边坡平台和坡顶截排水系统。6 ⑼锚索采用4Φj15.24mm钢绞线，预应力大小为450KN，锚固段长8m，下倾30°。施工时锚索锚固段必须进入中风化岩层中，否则索长应增加。5结语5.1经分析，该边坡病害类型为土质边坡内圆弧型滑动破坏。5.2病害原因主要是开挖卸载，没及时支护，在暴雨条件下发生滑动。5.3通过计算分析，采用锚索框架强支护措施比较合理。参考文献1史爱民等.杭兰高速公路K22+300段边坡稳定性分析及其评价[J].公路交通科技，2010，5（3）：70～722赵明阶等.边坡工程处治技术[M].北京：人民交通出版社，20086