山嶺區(qū)公路不良地質(zhì)災(zāi)害 及防護(hù)處理措施

王 建

（新疆維吾爾自治區(qū)交通規(guī)劃勘察設(shè)計研究院，新疆 烏魯木齊 830006）

1 項(xiàng)目概況

本公路主線（除罩面段外，罩面段維持原有標(biāo)準(zhǔn)）采用高速公路，設(shè)計速度為120km／h，整體式路基寬度采用28.00m，分離式路基寬度采用13.75m；路面采用瀝青混凝土高級路面，標(biāo)準(zhǔn)軸載為BZ—100；橋涵與路基同寬，荷載標(biāo)準(zhǔn)采用公路—Ⅰ級。本項(xiàng)目雖然多處經(jīng)過山區(qū)，但是由于多為低山～低中山，山體相對高差不大，一般不會發(fā)生大型的崩塌、滑坡及泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。但部分段山區(qū)見有小型泥石流溝，溝口有少量的泥石流堆積，由于該區(qū)降水量稀少，泥石流爆發(fā)性不強(qiáng)，并且設(shè)計時在溝口設(shè)置涵洞或小橋后，小型泥石流的影響不大。路線在山區(qū)個別段需開挖山體，部分段路塹較深，容易發(fā)生崩塌、碎落等現(xiàn)象。

2 路基防護(hù)方案比較分析

本路段路基防護(hù)工程主要包括水泥混凝土預(yù)制塊方格網(wǎng)護(hù)坡、漿砌片石護(hù)坡、漿砌片石拱形骨架護(hù)坡、漿砌片石截水壩（人字壩、順壩、單壩）、水泥混凝土護(hù)坡、水泥混凝土截水壩（人字壩、順壩、單壩）、漿砌片石護(hù)面墻以及錨桿掛網(wǎng)噴漿防護(hù)。

2.1 方格網(wǎng)護(hù)坡和拱形骨架護(hù)坡

針對本地區(qū)年降雨量較少的情況，考慮到互通式立體交叉區(qū)景觀以及體現(xiàn)地區(qū)民族特色的需要，結(jié)合一期工程的設(shè)施原則，為防止邊坡沖刷或方便綠化，分段落擬采用方格網(wǎng)護(hù)坡和拱形骨架護(hù)坡。

2.1.1 方格網(wǎng)護(hù)坡

方格網(wǎng)護(hù)坡設(shè)置于二堡互通式立體交叉區(qū)、德外里互通式立體交叉區(qū)、柳樹泉互通式立體交叉區(qū)、砂墩子互通式立體交叉區(qū)。方格網(wǎng)護(hù)坡的優(yōu)點(diǎn)在于可有效地避免實(shí)體式護(hù)面墻的坡面封閉效應(yīng)，大大改善了路容景觀，效果良好，并且施工速度快，分割的面積小，其穩(wěn)定性和抗雨水侵蝕能力要比拱形骨架護(hù)坡強(qiáng)。另外，一期工程在立交區(qū)段已實(shí)施了方格網(wǎng)護(hù)坡，本次采用此種型式與一期工程一致，同時坡面內(nèi)可依靠天然降水綠化。但該護(hù)坡方法僅僅適用于有放坡條件的地段或高邊坡上部，一般要求坡率緩于1∶1。

2.1.2 拱形骨架護(hù)坡

拱形骨架護(hù)坡法是通過在拱形骨架上設(shè)置導(dǎo)水的鑲邊石，從而防止坡面被沖刷、剝蝕，避免了實(shí)體式護(hù)面墻的坡面封閉效應(yīng)，并且大大改善了路容景觀，效果較好。拱形骨架護(hù)坡對坡面風(fēng)化土體的支撐穩(wěn)固作用較方格網(wǎng)護(hù)坡要好。另外，一期工程在相應(yīng)區(qū)段已實(shí)施了拱形骨架護(hù)坡，本次采用此種型式與一期工程一致，同時坡面內(nèi)可依靠天然降水綠化。但在降雨等條件下，埋置過淺的骨架將隨土體一起松動，并且其抗變形能力差，僅適用于穩(wěn)定邊坡。拱形骨架施工要比方格網(wǎng)護(hù)坡困難，常常造成邊坡淺層滑坡，以至骨架遭到破壞。

2.1.3 三維植被網(wǎng)植草護(hù)坡

三維植被網(wǎng)護(hù)坡技術(shù)綜合了土工網(wǎng)和植物護(hù)坡的優(yōu)點(diǎn)，起到了復(fù)合護(hù)坡的作用。土工網(wǎng)不僅具有加固邊坡的功能，在播種初期還起到防止沖刷、保持土壤的作用，對減少邊坡土壤的水分蒸發(fā)，增加入滲量也有較好的作用。但其在使用后期耐雨水沖刷能力較差，易出現(xiàn)坡面沖溝、表土流失、坍滑等邊坡災(zāi)害。該護(hù)坡技術(shù)適用于邊坡穩(wěn)定且邊坡較緩的地段，在干旱少雨地區(qū)應(yīng)用較少。

2.1.4 綜合比較

在距離片塊石料場較遠(yuǎn)的立交區(qū)路基（哈密火石泉—三道嶺段、三道嶺西—了墩段），邊坡防護(hù)與一期工程統(tǒng)一采用水泥混凝土方格網(wǎng)護(hù)坡，在距離片塊石料場較近的高填方路基（車轱轆泉—十三間房段、紅山口—鄯善東段），邊坡防護(hù)與一期工程統(tǒng)一采用漿砌片石拱形骨架護(hù)坡。

2.2 護(hù)坡和截水壩

在地表水流集中且路基受洪水沖刷的路段，路基邊坡采用護(hù)坡防護(hù)；在地表水流呈漫流，且對路基造成威脅的路段，通過設(shè)置截水壩將水流匯集到橋涵進(jìn)口處或排至路基以外，在沖刷較嚴(yán)重的路段應(yīng)對截水壩做加固處理。

2.2.1 漿砌片石護(hù)坡和截水壩

漿砌片石護(hù)坡和截水壩施工工藝簡便，易于養(yǎng)生和養(yǎng)護(hù)，結(jié)構(gòu)堅固耐久，防護(hù)性能好，外表較整齊美觀，一般在石料不匱乏的地段被普遍采用，造價較低，同時片塊石耐鹽堿、耐腐蝕能力較強(qiáng)。但片、塊石開采加工較困難，備料時間較長，砌筑工程量大，費(fèi)工、費(fèi)料、費(fèi)時。

2.2.2 混凝土護(hù)坡和截水壩

混凝土護(hù)坡和截水壩施工方法的優(yōu)勢在于適用于砂、礫石材料較豐富的路段，材料開采較方便，整體性能好，防護(hù)性能好，外表平整美觀。該方法的缺點(diǎn)是施工有一定難度，不易養(yǎng)生，混凝土薄板易開裂，后期養(yǎng)護(hù)困難，造價和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用高，同時水泥混凝土耐鹽堿、耐腐蝕能力較差。

2.2.3 綜合比較

哈密至吐魯番段路線起點(diǎn)和終點(diǎn)處片、塊石料場均較缺乏，片、塊石料場較集中于路線中段（一碗泉收費(fèi)站段、車轱轆泉—十三間房段、紅山口—鄯善東段）。在哈密火石泉—三道嶺段、三道嶺西—了墩段、連木沁—勝金鄉(xiāng)段和火焰山—吐魯番段，片、塊石運(yùn)距較遠(yuǎn)，路基防護(hù)工程推薦采用水泥混凝土結(jié)構(gòu)；在一碗泉收費(fèi)站段、車轱轆泉—十三間房段和紅山口—鄯善東段，片、塊石運(yùn)距較近，路基防護(hù)工程推薦采用與一期工程相統(tǒng)一的片、塊石結(jié)構(gòu)。

2.3 漿砌片石護(hù)面墻和錨桿掛網(wǎng)噴漿防護(hù)

在軟質(zhì)巖體、較風(fēng)化巖體的路段，路基挖方邊坡采用錨桿掛網(wǎng)噴漿或護(hù)面墻結(jié)合錨桿掛網(wǎng)噴漿防護(hù)。

2.3.1 漿砌片石擋石墻

該方法施工工藝簡單，易于養(yǎng)生和養(yǎng)護(hù)，結(jié)構(gòu)堅固耐久，防護(hù)性能好，外表較整齊美觀，一般在石料不匱乏的地段被普遍采用，造價較低，同時片、塊石的耐鹽堿、耐腐蝕能力較強(qiáng)。但該方法的后期清理工作較困難，且行車視覺效果不佳。

2.3.2 漿砌片石護(hù)面墻和錨桿掛網(wǎng)噴漿防護(hù)

該方法施工工藝簡單，易于養(yǎng)生和養(yǎng)護(hù)，結(jié)構(gòu)堅固耐久，防護(hù)性能好，外表較整齊美觀，一般在石料不匱乏的地段被普遍采用，造價較低，同時片、塊石的耐鹽堿、耐腐蝕能力較強(qiáng)。

2.3.3 綜合比較

在軟質(zhì)巖體、較風(fēng)化巖體的路段，路基挖方邊坡采用錨桿掛網(wǎng)噴漿或護(hù)面墻結(jié)合錨桿掛網(wǎng)噴漿防護(hù)。

3 漿砌片石護(hù)坡施工

本工程漿砌片石護(hù)坡施工所采用的片石應(yīng)當(dāng)是未風(fēng)化的堅硬巖石，其容重一般不小于20kN／m3，強(qiáng)度不小于MU50，砌筑砂漿強(qiáng)度不低于M10。砌筑時采取擠漿法分層分段砌筑。當(dāng)分段位置設(shè)在沉降縫或伸縮縫處時，分層水平砌縫要大致水平。各砌塊的砌縫應(yīng)飽滿，且相互錯開。

同時應(yīng)當(dāng)要求各砌層先砌外圈定位砌塊，并與里層砌塊連成一體。定位砌塊適宜選取表面較平整且尺寸較大的石料，定位砌縫采取滿鋪砂漿，其中不得鑲嵌小石塊。定位砌塊砌完后，則可在圈內(nèi)底部鋪一層砂漿，其厚度應(yīng)使石料在擠壓安砌時能緊密連接，同時要求砌縫砂漿密實(shí)、飽滿。砌筑腹石時，要做到石料間的砌縫互相交錯、咬搭，砂漿密實(shí)。石料不得在無砂漿的情況下直接接觸，也不得干填石料后鋪灌砂漿。石料應(yīng)大小搭配，較大的石料以大的一面為底，較寬的砌縫可用小石塊擠塞，擠漿時用小錘敲打石料，將砌縫擠緊，不得留有孔隙。

砌體表面的勾縫應(yīng)符合設(shè)計要求，同時在砌體砌筑時，每隔10～15m設(shè)置一道伸縮縫，縫寬為20mm，縫內(nèi)填塞瀝青麻筋或?yàn)r青木板等材料，塞入深度不小于150mm，每條伸縮縫必須上下貫通。在基底土質(zhì)有變化處，應(yīng)增設(shè)伸縮縫。勾縫采用凹縫或平縫，勾縫所用砂漿強(qiáng)度不得小于砌體所用砂漿強(qiáng)度。當(dāng)設(shè)計不要求勾縫時，隨砌隨用灰刀刮平砌縫。圖1為勾縫效果圖。

圖1 勾縫效果圖

本工程采取漿砌片石護(hù)坡，最下面一排泄水孔距地面高度不小于300mm，泄水孔間距為2m，采用100mm×100mm的方孔，上下左右呈梅花形交錯布置，在泄水孔進(jìn)口處應(yīng)設(shè)置反濾層，反濾層后設(shè)置級配碎石堆。在最下面的泄水孔下部設(shè)置隔水層，阻止積水滲入基底。反濾層使用土工布，土工布尺寸為500mm×500mm。砌體砌筑完畢要及時覆蓋，并經(jīng)常灑水保持濕潤，常溫下養(yǎng)護(hù)期不得少于7d。

4 結(jié)語

各種地質(zhì)災(zāi)害對路基、路面、橋涵、隧道及其防護(hù)設(shè)施的穩(wěn)定和安全造成不同程度的威脅，輕者導(dǎo)致交通受阻、行車舒適性降低，嚴(yán)重時會造成公路交通中斷、財產(chǎn)損失和人員傷亡，給公路沿線的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會穩(wěn)定和邊防鞏固帶來非常不利的影響。公路施工時應(yīng)確認(rèn)公路地質(zhì)災(zāi)害的類型與危害性，并掌握各種災(zāi)害防護(hù)措施，確保高速公路的安全運(yùn)行。

[1]向喜瓊，黃潤秋.地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價與風(fēng)險管理[J].地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護(hù)，2000，（1）：118-119.

[2]謝波.公路路基地質(zhì)災(zāi)害危險性評價指標(biāo)與方法研究[D].西安：長安大學(xué)，2009.

[3]吳亞子.山區(qū)公路地質(zhì)災(zāi)害危險性評估方法研究[D].成都：成都理工大學(xué)，2005.