某山區(qū)公路路基病害的分析誤區(qū)及處治方案

邱兵

（四川公路工程咨詢監(jiān)理有限公司，四川 成都 610041）

山區(qū)公路建設(shè)中，經(jīng)常遇到路堤邊坡變形破壞的問題，受技術(shù)人員的思維習(xí)慣和工程經(jīng)驗(yàn)的限制，常導(dǎo)致病害成因分析不明，處治方案不合理，在增加施工難度的同時(shí)還造成處治效果不好甚至安全隱患。

一、工程概況

（一）地形地貌

四川巴中某山區(qū)二級(jí)公路改建工程K33+960～K34+060段原路基為斜坡上形成的半填半挖斜坡路堤，本次改建對(duì)靠山側(cè)（右側(cè)）基巖適當(dāng)開挖以拓寬路基，外側(cè)為低填方。場(chǎng)區(qū)總體屬構(gòu)造剝蝕低山地貌，覆蓋層為松散～稍密碎石土，下覆基巖為砂巖和泥巖，斜坡自然坡度約28°。

（二）地層巖性

據(jù)地面調(diào)查及鉆探揭露，場(chǎng)區(qū)內(nèi)主要地層為第四系全新統(tǒng)人工填筑層（Q4ml）、第四系全新統(tǒng)崩坡積層(Q4c+dl)及中生界白堊系下統(tǒng)蒼溪組（K1c）。現(xiàn)由新至老分述如下：

1.第四系全新統(tǒng)人工填筑層（Q4ml）

人工填土：該層主要為上階段施工的路基填土及本次的順路棄方，為含黏粒碎石土，多呈松散狀，局部架空，穩(wěn)定性差，經(jīng)調(diào)查該層厚約0m～4.5m（據(jù)第二次補(bǔ)充調(diào)查結(jié)論）。

2.第四系全新統(tǒng)崩坡積層(Q4c+dl)

塊石土：雜色，粒徑＞200mm 約占50%～55%，200mm～60mm約占10%～20%，60mm～20mm約占10%～15%，為角礫及黏性土充填，石質(zhì)成分以強(qiáng)～中風(fēng)化砂巖為主，泥巖少量，棱角狀，結(jié)構(gòu)不均，松散～稍密，局部架空，透水性一般。

3.白堊系下統(tǒng)蒼溪組（K1c）

粉砂質(zhì)泥巖：紫紅色，礦物成分以黏土礦物為主，石英次之，細(xì)～極細(xì)粒結(jié)構(gòu)，中厚層狀構(gòu)造，泥質(zhì)膠結(jié)。

砂巖：灰色，礦物成分以石英為主，長(zhǎng)石、巖屑次之，細(xì)粒結(jié)構(gòu)，中厚～厚層狀構(gòu)造，泥質(zhì)膠結(jié)。

（三）地質(zhì)構(gòu)造與地震

項(xiàng)目區(qū)屬大巴山弧形構(gòu)造與巴中蓮花狀構(gòu)造的交接部位，受地質(zhì)構(gòu)造影響較小，邊坡坡向143.6°。工程區(qū)地震動(dòng)峰值加速度0.05g，地震基本烈度Ⅵ度。

（四）水文地質(zhì)條件

項(xiàng)目地處四川盆地的東北邊緣，區(qū)內(nèi)氣候溫和，年平均氣溫在16℃左右。區(qū)內(nèi)雨量充沛，年降雨量一般為1000mm～1200mm，最高可達(dá)1600mm以上。

松散層孔隙水主要賦存于松散碎石土中，接受大氣降水的補(bǔ)給，順地形向下排泄，并部分補(bǔ)給下覆巖層。因地層中含粉質(zhì)黏土，厚度較小，故其透水性較差，富水性弱。

基巖孔隙、裂隙水主要賦存于場(chǎng)地巖層裂隙發(fā)育地帶及強(qiáng)風(fēng)化帶中，由于該區(qū)巖層強(qiáng)風(fēng)化帶較薄，節(jié)理、裂隙不甚發(fā)育，地下水缺乏良好的儲(chǔ)存和運(yùn)移條件，故地下水貧乏。

（五）工點(diǎn)設(shè)計(jì)情況及施工后出現(xiàn)的問題

K33+960～K34+060段原路基為半填半挖斜坡路基，本次改建對(duì)靠山側(cè)（右側(cè)）基巖適當(dāng)開挖拓寬，外側(cè)為低填方。瀝青混凝土路面鋪筑后發(fā)生了60余天持續(xù)降雨，路面出現(xiàn)明顯沉陷，距外邊緣2.5m、7.5m處發(fā)生縱向開裂，裂縫長(zhǎng)度約80m，其中最外側(cè)路堤開裂后下錯(cuò)達(dá)80cm左右。路基左側(cè)下方為陡坎，下線道路從陡坎下方經(jīng)過，一旦路基失穩(wěn)滑動(dòng)，不僅會(huì)造成該處斷道，還可能沖毀下線道路，存在嚴(yán)重的安全隱患。

二、病害成因分析及處治方案

（一）第一次病害成因分析及處治方案

路基出現(xiàn)病害后，設(shè)計(jì)院組織技術(shù)團(tuán)隊(duì)到現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，并做了第一次補(bǔ)充勘察，查明病害段路基覆蓋層厚度約12m～14m，本次道路施工時(shí)在路基外側(cè)坡面上堆棄松散土石，形成了約31°的人工邊坡。

根據(jù)地形地貌、地層巖性、路基邊坡變形和開裂下錯(cuò)特征以及坡腳附近地下水出露等情況，經(jīng)分析討論后，將路基病害成因確定為：持續(xù)降雨引發(fā)的路基沿土巖界面滑坡（本次補(bǔ)充勘察沒有揭示出上一階段施工的人工填土）。

根據(jù)該邊坡后緣拉裂，前緣出現(xiàn)鼓脹的特點(diǎn)，進(jìn)一步判斷其處于臨界穩(wěn)定狀態(tài)，滑坡穩(wěn)定系數(shù)FS=1。該工程滑坡穩(wěn)定安全系數(shù)正常工況取值1.2，非正常工況Ⅰ（暴雨工況）取值1.15，根據(jù)計(jì)算，最不利工況為非正常工況Ⅰ（暴雨工況），相應(yīng)的計(jì)算參數(shù)為：γ=21.5kN/m3，c=10kPa，φ=14.5°，邊坡加固范圍的剩余下滑力為357.3kN/m，決定采用框架錨索（錨桿）對(duì)坡面進(jìn)行加固，即處治方案A，工期約3個(gè)月。

方案確定后，施工單位立即按此方案開始施工，在錨索（桿）鉆孔過程中，頻繁出現(xiàn)塌孔和施鉆困難的問題，設(shè)計(jì)單位于是再次到現(xiàn)場(chǎng)作技術(shù)服務(wù)（第二次補(bǔ)充調(diào)查）。

（二）第二次病害成因分析及處治方案

據(jù)現(xiàn)場(chǎng)鉆孔情況分析，鉆孔深度范圍內(nèi)的土體較松散，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查還發(fā)現(xiàn)：坡面裂縫帶有較明顯的“塌陷”特征。筆者曾質(zhì)疑“滑坡”的判斷結(jié)論，在向當(dāng)?shù)卮迕裨儐栐坊慕ㄔO(shè)情況，得知該段路基原為2001年填筑，當(dāng)時(shí)施工條件較差，施工設(shè)備落后，路基土石方施工采用在右側(cè)開挖后直接在左側(cè)傾填的方式，沒有按規(guī)范要求壓實(shí)。

根據(jù)這一重要信息，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地形、地質(zhì)情況及病害的特征，筆者認(rèn)為該路堤發(fā)生病害的主要原因可能為：①原人工填土（主要為含黏粒碎石土）未壓實(shí)或壓實(shí)度不足，路堤填料松散、架空，長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)降雨軟化填方土體，形成以沉降為主的變形，局部嚴(yán)重部位發(fā)生塌陷。②該段路基順路棄方量較大，增加了路基的附加荷載，進(jìn)一步加劇了路堤發(fā)生沉降和開裂。

經(jīng)坑探進(jìn)一步證實(shí)，路基邊坡土體松散，存在較大空隙、滲水和淺層錯(cuò)動(dòng)，但主要分布在距坡面3m范圍內(nèi)，未發(fā)現(xiàn)有滑面特征存在，最終判斷該段路基還沒有發(fā)展為滑坡，僅為淺表層變形，路基整體穩(wěn)定性較好。另外，地質(zhì)專業(yè)提供的土巖界面呈弧形不合理，應(yīng)為臺(tái)階狀。根據(jù)以上結(jié)論，建議采用處治方案B進(jìn)行加固。

坡腳處設(shè)抗滑擋墻，基底置于強(qiáng)風(fēng)化基巖上，錯(cuò)臺(tái)階挖除上一階段施工填筑的松散人工填土，基底壓實(shí)后，重新填筑路堤并壓實(shí)。該方案對(duì)坡體形成反壓，進(jìn)一步提高斜坡路堤的整體穩(wěn)定性；原路堤填料存在松散和架空的缺陷，路堤填土高度約11m，本次在坡腳設(shè)抗滑擋墻，將同時(shí)起到減小路堤填土蠕動(dòng)變形的作用。

方案B施工工期約1.5個(gè)月，最終得以順利實(shí)施。該斜坡路基處治完工3年后，邊坡狀況良好，沒有再次出現(xiàn)路基沉陷和邊坡變形開裂，邊坡整體穩(wěn)定，坡面經(jīng)綠化后與周圍的環(huán)境相融合，景觀效果也比較好。

三、結(jié)語

本文通過工程實(shí)例，提出在勘察設(shè)計(jì)中典型的“動(dòng)輒滑坡、并采用抗滑樁或框架錨索加固”的誤區(qū)，希望能起到拋磚引玉的作用，引起同行重視平時(shí)關(guān)注較少因素，弄清路基病害的成因，避免造成地質(zhì)判斷的失誤和設(shè)計(jì)方案的不合理，以期在勘察設(shè)計(jì)工作中取得更為科學(xué)合理的成果。