高速公路路堤滑坡的類型及防治措施

1、萬(wàn)梁高速公路路堤滑坡的類型及防治措施張紅利:萬(wàn)梁高速公路路堤滑坡的類型及防治措施?lo9?萬(wàn)梁高速公路路堤滑坡的類型及防治措施張紅利(中鐵西北科學(xué)研究院甘肅蘭州730000)摘要以萬(wàn)梁高速公路發(fā)生的路堤滑坡為例,介紹路堤滑坡的類型,特點(diǎn),治理工程設(shè)計(jì)的原則和措施,rata.勘察設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題.關(guān)鍵詞路堤滑坡類型特點(diǎn)防治原則1前言隨著我國(guó)高速公路建設(shè)向山區(qū)延伸,為滿足線形,坡度及高程的要求,高填路堤在高速公路中逐漸增多,路堤路基病害特別是路堤滑坡病害已成為山區(qū)高速公路建設(shè)中一個(gè)比較突出的問題.由于受施工工藝,填筑高度,降雨等的影響較明顯以及施工對(duì)早期變形跡象具有掩飾作用,所以該類病害具有明顯

2、的隱蔽性,突發(fā)性等特點(diǎn).往往病害多發(fā)生在主體工程完工即將交工驗(yàn)收之際,病害的出現(xiàn)不僅造成投資費(fèi)用的增加,而且對(duì)高速公路按期通車影響也很大,因此倍受建設(shè),施工以及設(shè)計(jì)等部門的關(guān)注.2線路概況萬(wàn)(州)梁(平)高速公路屬國(guó)道主干線上海一成都高速公路重慶段的一部分,是西部大開發(fā)和三峽工程移民地區(qū)的的重要通道.線路位于四川盆地東北邊緣的中低山丘陵區(qū),屬構(gòu)造剝蝕低山斜坡地貌,由萬(wàn)州開始沿萬(wàn)縣向斜西北翼向西穿過鐵峰山倒轉(zhuǎn)背斜后,沿黃泥塘背斜北西翼到梁平縣城,線路全長(zhǎng)67.237km.工程于1999年l2月開工,在距2003年l2月底通車之前的6個(gè)月中,先后出現(xiàn)了l0余處路堤滑坡,涉及治理工程費(fèi)用2800多萬(wàn)

3、元.路堤滑坡中5處出現(xiàn)在橋梁臺(tái)背填土地段,有8處填土高度在20m以上,其中3處原設(shè)計(jì)已在填土坡腳設(shè)有抗滑樁樁板墻防護(hù)工程.3路堤滑坡的類型及形成原因路堤滑坡主要指路堤在填筑過程中或填筑完成后出現(xiàn)的影響路堤整體或部分穩(wěn)定的滑坡病害,路堤中形成貫通的滑動(dòng)而,導(dǎo)致路基出現(xiàn)下沉,開裂等失穩(wěn)變形現(xiàn)象.路堤滑坡變形受地形地貌,填土高度,路基排水,施工工藝及設(shè)計(jì)等的影響,變形失穩(wěn)原因較復(fù)雜.類型主要有以下幾種.3.1填土沿斜坡老地面整體滑動(dòng)(1)填土沿老的斜坡地面的整體滑動(dòng)是山區(qū)高速公路路堤滑坡的主要類型.當(dāng)路基填土高度大于20m,斜坡坡度大小l5.時(shí),一旦填方基底處理不好,排水措施不完善,往往容易出現(xiàn)填土

4、沿著斜坡整體失穩(wěn)滑動(dòng).特別是當(dāng)斜坡由軟硬相間的巖層組成,硬巖相對(duì)透水而軟巖由相對(duì)親水的礦物組成且隔水時(shí),如梁平以東的砂泥巖互層地區(qū),此類滑坡更容易出現(xiàn).一旦線路內(nèi)側(cè)排水不徹底,水長(zhǎng)期由高向低滲流,導(dǎo)致路堤滑動(dòng),破裂面可能是沿老地面也可能切人老地面以下帶動(dòng)老地面覆蓋層整體滑動(dòng).(2)破裂面的位置與老地面覆蓋層厚度,地下水出露位置,地層巖性等有關(guān).一般當(dāng)覆蓋層較薄時(shí)即沿斜坡老地面滑動(dòng),當(dāng)覆蓋層較厚時(shí),破裂面往往深人覆蓋層之中.(3)填土路基滑動(dòng)的原因,除了填土較高,斜坡較陡外,水是誘使其整體失穩(wěn)的主要原因.因此當(dāng)路基內(nèi)側(cè)匯水面積較大時(shí),應(yīng)充分做好截排水措施,防止由于排水措施不力,導(dǎo)致填土路基沿斜坡

5、的整體失穩(wěn)破壞3.2填土誘發(fā)老滑坡的整體或部分復(fù)活由于路基在老滑坡體上填土不當(dāng)引起老滑坡的整體或部分復(fù)活的現(xiàn)象也是山區(qū)高速公路建設(shè)中遇到的主要路基病害.隨著近年來(lái)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害重視程度的不斷提高,高速公路在選線之初即繞避了大部分地質(zhì)病害,對(duì)無(wú)法繞避的也進(jìn)行了適當(dāng)?shù)墓こ讨卫?一般人們關(guān)注的重點(diǎn)主要放在外貌比較明顯的老滑坡地段和填方由滑坡后部通過的情況,而往往忽視外貌不很清楚且線路由滑坡前部通過的情況.萬(wàn)梁高速公路,此類病害比較突出,如菜梯子大橋全國(guó)中文核心期刊路基工程2005年第5期(總第122期)萬(wàn)州臺(tái)滑坡即是,線路由老滑坡前部填方通過,填方加載使老滑坡原本處于相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)逐漸失穩(wěn),最終出現(xiàn)破壞

6、.3.3路基沿填土內(nèi)部的破壞該類路基病害出現(xiàn)較少,但由于其更加隱蔽,出現(xiàn)時(shí)間的滯后性更明顯一些,往往對(duì)高速公路的按期通車造成意想不到的影響.萬(wàn)梁高速公路跳凳子大橋梁平臺(tái)路基滑坡即是此類破壞.出現(xiàn)此類病害的最直接原因是在路基填筑過程中,于填土中出現(xiàn)了相對(duì)薄弱面,可能由于填料的變化形成了相對(duì)隔水層,或者由于地下水的原因于填土中出現(xiàn)了相對(duì)過水帶,隨著填土的不斷增加或者由于通車后動(dòng)荷載的反復(fù)作用導(dǎo)致路基整體沿其中的薄弱面失穩(wěn).這一情況多集中出現(xiàn)在路線縱坡較大地段,特別是線路縱坡較大的橋臺(tái)臺(tái)背地段,由于臺(tái)背填土碾壓不實(shí),加之線路的大量匯水由此排泄,一旦排水處理不當(dāng),往往引起路基填土沿填土內(nèi)的圓弧形破壞.

7、3.4其它類型的填土路基滑坡除了以上三類外,由于人為因素導(dǎo)致填土路基滑坡的情況也屢見不鮮,其中有人們對(duì)地質(zhì)病害認(rèn)識(shí)上的問題,也有設(shè)計(jì)與施工方面的原因,有5處病害即是此類情況.雖然大部分病害在前期工作中已有所認(rèn)識(shí),并采取了一定的工程措施加以治理,但由于各種原因?qū)е鹿こ檀胧┎粔?施加后無(wú)法滿足要求,路基相繼出現(xiàn)開裂變形等現(xiàn)象.如梁天子中橋梁平臺(tái)高路堤,原設(shè)計(jì)填土高20m,下部設(shè)擋土墻,設(shè)汁要求的填料內(nèi)摩擦角較大,而實(shí)際填料根本未達(dá)到設(shè)計(jì)要求.分水中學(xué)大橋萬(wàn)州臺(tái)滑坡,原設(shè)計(jì)填土高16m,坡腳做了一排樁板墻,但由于沒有考慮設(shè)樁部位地面坡度較陡,而地層為強(qiáng)度較低的泥巖,致使抗滑樁錨固深度,地層側(cè)向承載力

8、不夠,出現(xiàn)偏移導(dǎo)致路基開裂變形等.4路堤滑坡的治理措施4.1治理原則(1)盡量不對(duì)路基本體進(jìn)行大的擾動(dòng),在不破壞原路基填筑形式的前提下以路基體加固為主.(2)加固措施應(yīng)首先考慮對(duì)路基體的變形進(jìn)行約束.采取以主動(dòng)施加外力的工程措施為主.(3)加固措施應(yīng)便于施工且施工周期短.4.2治理措施(1)預(yù)應(yīng)力錨索框架.由于路基已有規(guī)則的坡面,便于框架施工,更主要的是預(yù)應(yīng)力錨索的施工不僅對(duì)路基擾動(dòng)少,而且在錨索孑l注漿的過程中對(duì)已松動(dòng)的路基土體有加固作用,錨索張拉鎖定后起到很好的加固及約束變形作用.在施工時(shí)應(yīng)特別注意控制注漿壓力,漿液水灰比等,確保注漿的良好效果.(2)排水.高填路基病害大部分與水有關(guān),因此

9、在進(jìn)行工程治理的同時(shí)應(yīng)注意對(duì)水的處理,除了對(duì)地表水進(jìn)行攔排以外,對(duì)地下水采用仰斜排水孑l疏排,并注意根據(jù)出水情況對(duì)排水孑l的設(shè)置位置進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整.(3)其它措施.在主要采用以上兩種工程措施的情況下,根據(jù)實(shí)際情況還采用了其他工程措施,如對(duì)路基變形較嚴(yán)重地段采用路面注漿加固;對(duì)推力較大地段采用預(yù)應(yīng)力錨索框架結(jié)合抗滑樁等措施加固.2003年底萬(wàn)梁高速公路順利通車,根據(jù)對(duì)沿線高路堤滑坡治理情況的監(jiān)測(cè)以及回訪,均未出現(xiàn)新的變形跡象.s結(jié)語(yǔ)路堤滑坡由于變形原因較復(fù)雜,具有一定隱蔽性,突然性等特點(diǎn),在進(jìn)行治理工程的勘察設(shè)計(jì)時(shí).應(yīng)注意以下幾個(gè)問題.(1)由于工期壓力較大,很多路堤滑坡在出現(xiàn)以后,往往沒有足夠的時(shí)間對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)勘察工作,取而代之的是現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查.因此應(yīng)盡可能多地收集原有資料,并對(duì)相關(guān)的地質(zhì),設(shè)計(jì)以及施工情況進(jìn)行詳細(xì)分析.因?yàn)閷?duì)原有資料和情況的熟悉及分析對(duì)病害原因的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查工作尤為關(guān)鍵.(2)不能因?yàn)楣て趩栴}而放棄勘探工作,當(dāng)調(diào)查工作不能說明病害原因以及無(wú)法對(duì)破壞底界進(jìn)行界定時(shí),應(yīng)堅(jiān)持進(jìn)行適當(dāng)?shù)目碧焦ぷ?(3)治理工程設(shè)計(jì),堅(jiān)持少擾動(dòng)和