路塹邊坡處治措施綜述及應用

文/新疆維吾爾自治區交通規劃勘察設計研究院 高禮

公路路塹邊坡是公路工程施工過程中人為形成的斜坡,高路塹邊坡失穩破壞產生的滑坡、泥石流等,隨時都有可能帶來嚴重的破壞，甚至帶來災難。所以邊坡設計應滿足安全性、適用性、耐久性等條件。

目前，對于公路路塹邊坡的設計主要采用坡率法和邊坡加固法。坡率法是通過控制邊坡的高度和坡度后，無需對邊坡進行特殊工程加固就能使邊坡達到自身穩定的邊坡設計方法。

項目介紹

項目位于新疆維吾爾自治區南部巴音郭楞蒙古自治州和碩縣境內，路線總體走向為由南向北，全長41.96km。根據現場核查，K17+220～K17+700段存在路塹邊坡失穩現象，因此，擬對該段進行邊坡坡率變更設計。

項目區域地層巖性復雜，主要分布自上古生界～新生界的地層，路線經過的區域，巖性以片巖、鈣質砂巖、夾大理巖、結晶灰巖等為主，屬于硬質巖～軟巖，構造剝蝕作用較強烈。沿線主要存在崩塌和碎落的不良地質現象。

路線范圍內受斷層影響較為顯著的地區主要為F1斷層，F1斷層從路線K17+200～K17+600段通過，總體走向SN，走向北偏東85°，產狀143°∠79°，延伸長度大于1000km，為斷面E傾的逆斷層

工程地質評價

路線K17+220～K17+510段，路線位于低中山區，黑達阪頂部，該段為路塹開挖段，路線布設在老路路塹的右側邊坡上。地面表層為角礫層，灰黑色，厚度約2.0m，為斷裂破碎帶，風化嚴重；其下為風化砂巖，強風化至中風化。

K17+510～K17+585段，路線位于低中山區，左側切割山體坡腳，山體高約70.0m，開挖面高約5.0m，巖性為砂巖，灰黃色，陡傾外側，塊狀結構，巖體較完整；表層強風化層厚度0.1m，其上坡面覆蓋坡積碎石土，厚度約1.5m，坡腳有少量碎落物。右側上部為膠結碎石層，最大厚度7.0m，層面傾斜，層厚順線路走向逐漸增大，密實，下伏基巖。

K17+585～K17+700段，路線位于低中山區，地基土為塊石、碎石，填筑厚度達3.0m至8.0m不等。

該段挖方面陡立，巖層陡傾外側，塊狀結構，層間夾有2cm的靡棱化石英巖脈，較破碎，坡腳可見掉塊；根據《巖土工程勘察規范（2009年版）》（GB50021-2001）的規定，本段崩塌的巖土工程評價為II類，即：規模較大，破壞后果嚴重，應對可能崩塌、碎落產生的危巖采取防護處理措施。

存在的問題

該段巖層陡傾，存在三組節理，分別為J1：28～62°∠40～71°，J2：230～262°∠38～51°，J3：5°∠50～77°，該三組節理將巖體切割成楔形體，整體性較差。

因該段巖體開挖面較高，巖層陡立外傾，巖體節理發育；該段巖體位于斷層帶內，整體性較差；巖體開挖后，K17+340～K17+420段右側開挖成型的2.0m寬的邊坡平臺，已發生局部滑塌，同時，挖方邊坡中部已出現滑動裂縫，危及邊坡穩定和道路安全。

根據原設計縱坡曲線指標可知，該段縱坡豎曲線各項指標均已達到極限值，不存在調坡的可能性。因此考慮通過調整挖方邊坡坡率及邊坡形式的方式達到設計要求。該段原設計挖方邊坡形式采用情況為：路基右側挖方邊坡采用1∶0.75；并設置邊坡平臺，邊坡平臺寬度2.0m，每15.0m設置一級臺階。路基左側∶邊坡采用1∶0.5。

表1 原設計K17+220～K17+700段巖石挖方邊坡穩定性計算

根據山體開挖高度、巖體特性，對該段逐樁進行邊坡穩定性計算，計算結論表1所示：

由表1可知，原設計K17+340～K17+420段，右側挖方邊坡穩定安全系數小于1.05～1.15的規定值，需對該段挖方邊坡坡率進行變更設計。

邊坡坡率調整

以相關工程實例作為參考，并參照規范，對強風化巖石采用1∶0.75～1∶1.25的坡率，對弱風化、微風化巖石采用 1∶0.5～ 1∶1的坡率，針對 K17+340～ K17+420段路基右側，挖方邊坡放緩至1∶1.0，右側挖方邊坡高度為60.25 m，屬于巖石深挖路塹邊坡，對邊坡進行穩定性計算。計算結論得出邊坡穩定安全系數為1.095，該段挖方邊坡穩定安全系數滿足規范要求1.05～1.15的規定值。

因該段受斷裂帶的影響，現有挖方邊坡巖體較破碎，K17+365～K17+400段現有挖方邊坡坡面變形開裂，采用消坡卸載的方式，保證路基邊坡的穩定，同時，對挖方邊坡采取相應防護處理。

根據變更設計挖方邊坡穩定性計算情況，結合現場實際情況，該段挖方邊坡形式采用臺階坡。為保證邊坡的穩定性及可靠性，對原設計相應排水設施做出更改。挖方邊坡設置邊坡平臺，臺階寬度為2.0m，每15.0m設置一級。因該段巖體陡傾，斷裂分布，節理裂隙發育，在開挖過程中，為避免對巖體的過度擾動，建議采用小型光面爆破或免爆的方法施工。

路基排水

原設計方案擬定在該段設置護面墻路段坡腳處，設置漿砌片石邊溝，邊溝形式采用寬淺型，邊溝底寬0.6m，深度0.3m，邊溝內邊坡1∶2.0。防護工程采用護面墻及主動防護網分別布設于K17+260～K17+580段路基右側、K17+250～K17+580段路基左側及K17+360～K17+500段路基左側和K17+320～K17+480段路基右側存在碎落工程隱患的路段。現根據上述坡率調整，配合變更路基排水設施如下：

漿砌片石邊溝：在該段設置擋墻路段坡腳處，設置漿砌片石邊溝，邊溝形式采用寬淺型，邊溝底寬1.0m（兼碎落臺），邊溝深度0.3m，邊溝內邊坡1∶2.0；設置的邊溝起終點處，與原有設計的排水設施順接。

漿砌片石截水溝：在K17+220～K17+340和K17+410～K17+700段路基右側，挖方邊坡外側設置漿砌片石截水溝，截水溝采用矩形斷面，截水溝寬度0.4m，截水溝深度0.4m；設置的截水溝起終點處，將坡面匯水排出路基以外。

結束語

現代公路邊坡防護必須根據公路的實際情況開展設計工作，對地質災害發生段落邊坡坡率的確定，需前期做好相關地勘物探，掌握詳細的巖土資料。此外在公路交工運營后，應加強對危險路段邊坡防護工程的后期使用情況進行跟蹤觀察，并協同養護部門定期進行檢修和維護工作，確保行車安全，保證山區道路的良好運行。