省道210線K551+700～K552+800段路塹邊坡坍塌卸載問題研究

郝建華

（敖漢旗交通運輸局，內(nèi)蒙古 赤峰 024300）

1 引言

省道210線新惠至老虎山段公路于2016年3月份開工建設，于2017年12月下旬主體工程交工，排水防護工程、交安工程等附屬工程2018年上半年交工，本工程現(xiàn)為臨時通行階段。省道210線新惠至老虎山段一級公路的建設通車，一方面可以有力地拉動赤峰市社會經(jīng)濟的發(fā)展，對于內(nèi)蒙古自治區(qū)中部地區(qū)乃至全區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展具有巨大的推動作用。

K551+700～K552+800段為石質路塹，路塹挖方較大，巖石表層為強風化，較為破碎，以下為中風化。2016年4月份開始施工路塹，由于巖石裂隙較發(fā)育，路塹在開挖過程中，沿路塹邊坡及路床頂面有層間滯水滲出，邊坡出水點處產(chǎn)生局部坍塌。在邊溝下設置盲溝后，邊坡及路床層間水出露現(xiàn)象消失，路基及邊坡較穩(wěn)定。

2 現(xiàn)場邊坡坍塌情況

圖1 坍塌現(xiàn)場

K551+700～K552+800段右側路塹邊坡高度在12m～40m之間，其中K552+300～K552+800段為石質路塹。表層5m左右的強風化巖層，以下為中風化巖石，裂隙發(fā)育。

本次坍塌位置為K552+535～K552+570段，坍塌范圍從第四級平臺以下至第一級平臺，坍塌后局部坡率達到1∶2.3左右，平均坡率達1∶1.0。

3 路塹坍塌原因分析

①現(xiàn)場坍塌范圍為K552+535～K552+570段，在K552+575處為一道天然沖溝，經(jīng)現(xiàn)場觀察沖溝兩側10m～15m范圍巖石裂隙發(fā)育，風化嚴重，且存在30cm左右厚度的軟弱夾層。

②該段路塹坡頂外設置土質截水溝，現(xiàn)場溝底及溝壁破碎嚴重、裂隙發(fā)育，降雨及積雪融化未匯流至沖溝處，而是直接沿裂隙下滲，對邊坡穩(wěn)定性產(chǎn)生一定的影響。

③坍塌處巖石巖層為傾斜巖層，傾角在50°左右，屬于陡傾巖層，對路塹邊坡穩(wěn)定性有一定影響。

4 路塹卸載范圍的確定

①根據(jù)現(xiàn)場坍塌位置及巖面情況，K552+535～K552+570段第四級平臺以下部分坍塌，坍塌后的平均坡率緩于1∶1，巖面清晰、基本穩(wěn)定。第四級平臺以上未坍塌，第三級至第四級范圍巖面接近垂直，所以對其及以上部分進行卸載，并放緩路塹邊坡坡率至1∶0.75。

②卸載設計基點以K552+565處第四級平臺外邊緣為控制點，由第四級平臺外邊緣向下引垂線至6m處為第三級平臺外邊緣，平臺寬2m，路塹邊坡坡率按1∶0.75進行控制，向上挖除卸載。

③經(jīng)現(xiàn)場觀察在K552+580～K552+585段的第一級至第三級平臺豎向存在30cm左右厚的軟弱夾層，且K552+575處頂部為沖溝，因此本次對K552+535～K552+585段進行卸載，K552+535和K552+585兩側各10m長的漸變段，與原邊坡順接。

5 路塹卸載方案設計

①原路塹邊坡坡率施工完畢后，第一級至第三級為1∶0.5左右，以上部分坡率為1∶0.75左右。底部第一級臺階在施工過程中，由于層間水作用導致局部坍塌。本次局部坍塌為第四級平臺以下部分，經(jīng)現(xiàn)場查看，確定采用對K552+535～K552+585段上部未坍塌區(qū)域進行卸載。由于在原路塹上開挖，且由第三級平臺以上實施，另外本路段已開放交通，為保證交通安全，卸載開挖應采用控制爆破（松動爆破或膨脹破碎）工藝，以減少破碎物對周邊及道路安全造成影響。

②卸載工作應由上向下逐層平臺進行，采用機械+爆破+人工的清理方式。

③控制爆破（松動爆破或膨脹破碎）施工宜采用利用吊車、掛籃等設備，達到預定處理高度進行鉆孔、埋藥、清理等工作。

圖2 路塹坍塌處理斷面

圖3 路塹坍塌卸載方案圖

④坍塌后施工單位及時對坍塌進行了清理，清理后對坡面采用SNS主動防護網(wǎng)進行了臨時的防護，防止落石。本次卸載時，暫時不摘除主動防護網(wǎng)，待實施控制爆破（松動爆破或膨脹破碎）后，清理時再摘除主動防護網(wǎng)。

⑤卸載后路塹邊坡坡率采用1∶0.75和1∶1.0（最后一級臺階采用），平臺寬度2m，設置平臺排水溝，完善平臺排水設施。

⑥在完善平臺排水及豎向排水設施后，按原設計采用SNS主動防護網(wǎng)進行邊坡防護。

⑦由于路塹頂部表層巖石破碎比較嚴重，所以，截水溝采用現(xiàn)澆C30水泥砼進行硬化，以避免地表水下滲，影響路塹邊坡穩(wěn)定性。

6 施工安全防護

6.1 交通安全措施

爆破前10min，該路段封閉交通，清理施工現(xiàn)場人員及周邊農(nóng)田作業(yè)人員，保證人員、交通運營及社會車輛安全。

6.2 施工安全措施

①吊車施工安全應按其規(guī)定要求執(zhí)行，避免由于吊車操作不當引起施工安全事故。

②現(xiàn)場操作人員應佩戴安全帽，在掛籃內(nèi)操作的人員應配系安全繩，安全繩與吊車掛鉤應系牢固。

③掛籃應與吊車緊密連接，確保牢固。同時，在路塹外側不小于15m的位置設置錨固錨桿，用鋼絲繩連接掛籃，從兩個方面保證掛籃的穩(wěn)定和安全。

④在第二級平臺和第三級平臺之間設置一道防拋網(wǎng)，以保證人員級掛籃的安全，在爆破時，將防拋網(wǎng)放平，清理時，重新掛起防拋網(wǎng)，確保施工安全。

⑤爆破鉆孔及清理時，在吊車靠巖面一側設置一道砂馬，防止落石脫落撞擊設備。

7 交通組織設計

①K551+600-K554+045段采取封閉右幅路面交通，按左幅臨時雙向行駛交通管制進行管控，車道間采用水馬進行分隔，起終點設置漸變段，并設置限速、減速慢行、前方施工，注意落石及繞行等標志，以提示和引導過往車輛注意安全。

②爆破前10min，該路段臨時封閉交通，清理現(xiàn)場施工人員及周邊農(nóng)田作業(yè)人員。

8 施工注意事項

①施工前制定施工方案、施工安全預案、應急救援預案及交通組織方案等安全保障措施，并由總監(jiān)理工程師批準。

②在施工期間，加強該段路塹頂部巖土層的裂隙監(jiān)測，觀測裂隙的發(fā)育和發(fā)展情況，積極采取預防措施，防止大規(guī)模掩體坍塌。

③通車運營期間，養(yǎng)護部門應定期對該段及全線挖方路塹邊坡進行監(jiān)測，特別是春融和汛期期間，觀測路塹頂外側是否發(fā)生開裂，及時匯報，并采取安全預防措施，防止發(fā)生安全事故。

9 結語

本文通過對強風化石質路塹邊坡發(fā)生坍塌情況進行處理，分析了發(fā)生這一問題的主要原因，并采取的相應防護措施。經(jīng)過一個雨季的考驗，該邊坡未出現(xiàn)滑塌的現(xiàn)象，公路行車安全隱患已排除，說明采取的施工方案比較合理?？傊?，通過卸載邊坡以及增加排水設施，可有效的防止雨季對強風化石質邊坡穩(wěn)定性的影響，而且本施工工藝還具有成本低、施工簡單、施工無安全風險等優(yōu)點，具有良好的經(jīng)濟效益及社會效益。對類似工程具有借鑒意義。