人工高填邊坡處治措施研究

摘 要：人工填方是一種常見的路基形式，路基穩(wěn)定性受高填方穩(wěn)定性控制。文章對(duì)高填方的常見處理方式進(jìn)行了論述，同時(shí)針對(duì)某人工填方邊坡進(jìn)行了分析研究，提出了處理的措施。

關(guān)鍵詞：高填方邊坡；幾何尺寸；優(yōu)化設(shè)計(jì)

前言

人工填方是一種常見的路基形式，路基穩(wěn)定性受其中大于20m的高填方穩(wěn)定性控制。日常高填方的處理一般有以下幾種方式。

對(duì)于地形較平緩（一般平均小于<11度）的原地面，進(jìn)行常規(guī)放坡并分層壓實(shí)。地面坡度大于1：5時(shí)應(yīng)該挖臺(tái)階后再放坡，有條件時(shí)應(yīng)設(shè)置護(hù)腳墻。對(duì)于地形平緩但填方較高（填方>10m）的邊坡，考慮強(qiáng)夯并碾壓。當(dāng)?shù)孛嫫露却笥?：2.5時(shí)，應(yīng)計(jì)算其滑坡推力，當(dāng)有剩余下滑力時(shí)應(yīng)設(shè)置抗滑支擋結(jié)構(gòu)。

對(duì)于一些超高人工填方，應(yīng)進(jìn)行專家論證和經(jīng)濟(jì)技術(shù)性比選，考慮路基和橋梁方式合理性，最終綜合確定方案。

1 常見高邊坡處理措施

1.1 基層處理

對(duì)稻田、魚塘等范圍內(nèi)流塑～軟塑狀的粉質(zhì)粘土、淤泥，施工回填前應(yīng)先進(jìn)行清淤換填或拋石擠淤處理。原地面應(yīng)清除淤泥、生活垃圾、有機(jī)質(zhì)土等，然后再進(jìn)行填筑。

清淤換填、拋石擠淤的作用主要是加固基礎(chǔ)，防止產(chǎn)生不均勻沉降，破壞路基穩(wěn)定。如軟弱地基在坡腳處，邊坡易在此處剪出滑移。

對(duì)于處于潮濕低洼、沖溝等路段邊坡，可視情況在基地設(shè)置不同厚度的碎片石層。

對(duì)地面坡度大于1：5時(shí)應(yīng)該挖臺(tái)階后，地面自然縱坡大于12%或橫坡大于1：5時(shí)，應(yīng)在斜坡上分級(jí)挖成寬度不小于2.0m，并向內(nèi)傾斜大于4%的臺(tái)階，并用小型夯實(shí)機(jī)加以夯實(shí)后方可進(jìn)行分層碾壓。

挖臺(tái)階后，填方與原始地面結(jié)合性更好，摩擦力增加，可視為填土-地表交界面抗剪強(qiáng)度增加。

1.2 坡體處理

處于填方坡體處理有很多類型。強(qiáng)夯法適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與黏性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等。強(qiáng)夯的有效加固深度應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場試夯或當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)確定，常規(guī)填方中可每層8m或10m夯實(shí)一次。但受周邊結(jié)構(gòu)物、高壓線（凈空）、土工格柵等影響，不應(yīng)一味采用強(qiáng)夯處理。

土工格柵是一種重要的土工合成材料，可以加固邊坡，提高填土的抗剪強(qiáng)度，減少不均勻沉降，從而提升坡體的性能。

對(duì)于不受占地影響的區(qū)域，可以考慮使用反壓護(hù)道進(jìn)行反壓，以防止填方邊坡產(chǎn)生剪切、滑移，保證路基穩(wěn)定。

1.3 坡面處理

對(duì)于填方坡面一般采用網(wǎng)格護(hù)坡+植草進(jìn)行防護(hù)。對(duì)于超高邊坡（H>20m），視水文條件，選擇在每級(jí)平臺(tái)或者特定平臺(tái)上設(shè)置排水溝，縱向每隔一段距離設(shè)置縱向排水溝。通過坡上排水溝的設(shè)置，可快速排出坡體表面積水，保持坡體干燥穩(wěn)定。

2 工程方案

某工程需跨越?jīng)_溝，K0+180～K0+340段路堤填土高度大，中心最大填高>40m。

沖溝走向?yàn)闁|南至西北，最低點(diǎn)位于勘察區(qū)西北側(cè)，高程為335.7m，最高點(diǎn)位于勘察區(qū)西南側(cè)沖溝頂部，高程為433.3m，地形坡度一般約為20°～35°。

以最高斷面K0+200為研究對(duì)象。第一級(jí)第二級(jí)高8m，坡比為1：1.5，1：1.75，第三四級(jí)坡比為1：2.0，第五級(jí)和第六級(jí)為1：2.5，高10m。填方內(nèi)摩擦角為30度，基巖為砂巖，強(qiáng)風(fēng)化層內(nèi)摩擦角為42度。

原始地面部分坡度較陡大于1：2.5，將原始地面劃分為5段，滑面參數(shù)取填土參數(shù)，采用通用方法計(jì)算剩余下滑力。按原始地面坡度計(jì)算下滑力，最后結(jié)果為負(fù)值，表示整體無剩余下滑力。

假定地表地形平緩，，限定滑動(dòng)剪出口為第五、第六級(jí)邊坡，入口為坡頂和第一級(jí)坡面，經(jīng)計(jì)算最危險(xiǎn)剪出面為第一級(jí)邊坡底至第五級(jí)邊坡頂。安全系數(shù)為1.33。說明整體邊坡滑移可能性小于局部滑移，需加強(qiáng)第二、三、級(jí)邊坡坡體防護(hù)，如設(shè)置土工格柵、網(wǎng)格護(hù)坡等。

3 處治措施

基層處理：基底處理達(dá)到規(guī)范和設(shè)計(jì)要求值后，在沖溝最低處沿地面設(shè)置厚2m碎石墊層，以排除路基中滲水，增強(qiáng)整體穩(wěn)定性。填石邊坡應(yīng)將表土清除至巖面再進(jìn)行填石施工，以防止填石與原地面之間產(chǎn)生軟弱夾層。

放坡：本次放坡按常規(guī)方式處理。第一級(jí)邊坡按1：1.5放坡，第二級(jí)邊坡按1：1.75放坡，坡高8m，第三級(jí)以下邊坡坡高10m，第三級(jí)、第四級(jí)按1：2放坡，第五級(jí)、第六級(jí)邊坡按1：2.5放坡。各級(jí)邊坡間設(shè)2m寬平臺(tái)，2m平臺(tái)設(shè)2%～4%的外傾斜坡。

坡體處理：在第二級(jí)邊坡以下設(shè)置土工格柵，豎向間距為2米，每層長度30米。填筑時(shí)要求超寬填筑0.5～1.0m。土工格柵范圍內(nèi)填料應(yīng)該采用強(qiáng)度透水性好的碎石土、砂性土等，填料綜合內(nèi)摩擦角不小于35°，以提高中間層的強(qiáng)度，不至于出現(xiàn)上述計(jì)算中的滑移，填料中塊碎石含量不小于35%，石料粒徑不大于15cm。邊坡壓實(shí)度要求達(dá)到90%以上。

高填方段路基填料下層使用塊、片石進(jìn)行填筑，上層使用填土進(jìn)行填筑，以第四級(jí)平臺(tái)內(nèi)邊線向內(nèi)側(cè)以1：2.5（考慮經(jīng)濟(jì)性，可定為1：2.0）坡面為土石填料分界線。邊坡施工到頂后，盡可能讓其沉降1～2個(gè)雨季后再施工路面，或設(shè)置臨時(shí)路面。交通標(biāo)志標(biāo)線設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮設(shè)置“高填方觀察段”的警示性標(biāo)志提示行人和車輛注意安全。

排水設(shè)施：在邊坡每級(jí)平臺(tái)設(shè)置橫向的排水溝，平臺(tái)水流沿排水溝流向平臺(tái)中部，縱向接入下一級(jí)平臺(tái)排水溝，最后接入坡腳排水溝。

高邊坡填筑后，應(yīng)盡可能盡快平場，以減少邊坡高度保證安全。同時(shí)應(yīng)設(shè)置專門的邊坡維護(hù)和觀察

高填方綜合處理方案如下圖所示：

4 結(jié)束語

高填方邊坡處理是一個(gè)復(fù)雜的過程，工程的地質(zhì)資料及處理方法的選擇對(duì)保證高填方邊坡的穩(wěn)定性非常重要。高填方邊坡在綜合基層處理、坡體處理、坡面處理統(tǒng)一考慮下選擇合適處理措施進(jìn)行處治。對(duì)于某工程案例，提出了高填方邊坡通過設(shè)置土工格柵+填石路堤+橫縱向排水+網(wǎng)格護(hù)坡等方式進(jìn)行綜合處理，對(duì)類似高填方的處理方式提供了一定的參考。

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