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1、万梁高速公路路堤滑坡的类型及防治措施张红利:万梁高速公路路堤滑坡的类型及防治措施?lO9?万梁高速公路路堤滑坡的类型及防治措施张红利(中铁西北科学研究院甘肃兰州730000)摘要以万梁高速公路发生的路堤滑坡为例,介绍路堤滑坡的类型,特点,治理工程设计的原则和措施,rATA.勘察设计中应注意的问题.关键词路堤滑坡类型特点防治原则1前言随着我国高速公路建设向山区延伸,为满足线形,坡度及高程的要求,高填路堤在高速公路中逐渐增多,路堤路基病害特别是路堤滑坡病害已成为山区高速公路建设中一个比较突出的问题.由于受施工工艺,填筑高度,降雨等的影响较明显以及施工对早期变形迹象具有掩饰作用,所以该类病害具有明显
2、的隐蔽性,突发性等特点.往往病害多发生在主体工程完工即将交工验收之际,病害的出现不仅造成投资费用的增加,而且对高速公路按期通车影响也很大,因此倍受建设,施工以及设计等部门的关注.2线路概况万(州)梁(平)高速公路属国道主干线上海一成都高速公路重庆段的一部分,是西部大开发和三峡工程移民地区的的重要通道.线路位于四川盆地东北边缘的中低山丘陵区,属构造剥蚀低山斜坡地貌,由万州开始沿万县向斜西北翼向西穿过铁峰山倒转背斜后,沿黄泥塘背斜北西翼到梁平县城,线路全长67.237km.工程于1999年l2月开工,在距2003年l2月底通车之前的6个月中,先后出现了l0余处路堤滑坡,涉及治理工程费用2800多万
3、元.路堤滑坡中5处出现在桥梁台背填土地段,有8处填土高度在20m以上,其中3处原设计已在填土坡脚设有抗滑桩桩板墙防护工程.3路堤滑坡的类型及形成原因路堤滑坡主要指路堤在填筑过程中或填筑完成后出现的影响路堤整体或部分稳定的滑坡病害,路堤中形成贯通的滑动而,导致路基出现下沉,开裂等失稳变形现象.路堤滑坡变形受地形地貌,填土高度,路基排水,施工工艺及设计等的影响,变形失稳原因较复杂.类型主要有以下几种.3.1填土沿斜坡老地面整体滑动(1)填土沿老的斜坡地面的整体滑动是山区高速公路路堤滑坡的主要类型.当路基填土高度大于20m,斜坡坡度大小l5.时,一旦填方基底处理不好,排水措施不完善,往往容易出现填土
4、沿着斜坡整体失稳滑动.特别是当斜坡由软硬相间的岩层组成,硬岩相对透水而软岩由相对亲水的矿物组成且隔水时,如梁平以东的砂泥岩互层地区,此类滑坡更容易出现.一旦线路内侧排水不彻底,水长期由高向低渗流,导致路堤滑动,破裂面可能是沿老地面也可能切人老地面以下带动老地面覆盖层整体滑动.(2)破裂面的位置与老地面覆盖层厚度,地下水出露位置,地层岩性等有关.一般当覆盖层较薄时即沿斜坡老地面滑动,当覆盖层较厚时,破裂面往往深人覆盖层之中.(3)填土路基滑动的原因,除了填土较高,斜坡较陡外,水是诱使其整体失稳的主要原因.因此当路基内侧汇水面积较大时,应充分做好截排水措施,防止由于排水措施不力,导致填土路基沿斜坡
5、的整体失稳破坏3.2填土诱发老滑坡的整体或部分复活由于路基在老滑坡体上填土不当引起老滑坡的整体或部分复活的现象也是山区高速公路建设中遇到的主要路基病害.随着近年来对地质灾害重视程度的不断提高,高速公路在选线之初即绕避了大部分地质病害,对无法绕避的也进行了适当的工程治理.一般人们关注的重点主要放在外貌比较明显的老滑坡地段和填方由滑坡后部通过的情况,而往往忽视外貌不很清楚且线路由滑坡前部通过的情况.万梁高速公路,此类病害比较突出,如菜梯子大桥全国中文核心期刊路基工程2005年第5期(总第122期)万州台滑坡即是,线路由老滑坡前部填方通过,填方加载使老滑坡原本处于相对稳定的状态逐渐失稳,最终出现破坏
6、.3.3路基沿填土内部的破坏该类路基病害出现较少,但由于其更加隐蔽,出现时间的滞后性更明显一些,往往对高速公路的按期通车造成意想不到的影响.万梁高速公路跳凳子大桥梁平台路基滑坡即是此类破坏.出现此类病害的最直接原因是在路基填筑过程中,于填土中出现了相对薄弱面,可能由于填料的变化形成了相对隔水层,或者由于地下水的原因于填土中出现了相对过水带,随着填土的不断增加或者由于通车后动荷载的反复作用导致路基整体沿其中的薄弱面失稳.这一情况多集中出现在路线纵坡较大地段,特别是线路纵坡较大的桥台台背地段,由于台背填土碾压不实,加之线路的大量汇水由此排泄,一旦排水处理不当,往往引起路基填土沿填土内的圆弧形破坏.
7、3.4其它类型的填土路基滑坡除了以上三类外,由于人为因素导致填土路基滑坡的情况也屡见不鲜,其中有人们对地质病害认识上的问题,也有设计与施工方面的原因,有5处病害即是此类情况.虽然大部分病害在前期工作中已有所认识,并采取了一定的工程措施加以治理,但由于各种原因导致工程措施不够,施加后无法满足要求,路基相继出现开裂变形等现象.如梁天子中桥梁平台高路堤,原设计填土高20m,下部设挡土墙,设汁要求的填料内摩擦角较大,而实际填料根本未达到设计要求.分水中学大桥万州台滑坡,原设计填土高16m,坡脚做了一排桩板墙,但由于没有考虑设桩部位地面坡度较陡,而地层为强度较低的泥岩,致使抗滑桩锚固深度,地层侧向承载力
8、不够,出现偏移导致路基开裂变形等.4路堤滑坡的治理措施4.1治理原则(1)尽量不对路基本体进行大的扰动,在不破坏原路基填筑形式的前提下以路基体加固为主.(2)加固措施应首先考虑对路基体的变形进行约束.采取以主动施加外力的工程措施为主.(3)加固措施应便于施工且施工周期短.4.2治理措施(1)预应力锚索框架.由于路基已有规则的坡面,便于框架施工,更主要的是预应力锚索的施工不仅对路基扰动少,而且在锚索孑L注浆的过程中对已松动的路基土体有加固作用,锚索张拉锁定后起到很好的加固及约束变形作用.在施工时应特别注意控制注浆压力,浆液水灰比等,确保注浆的良好效果.(2)排水.高填路基病害大部分与水有关,因此
9、在进行工程治理的同时应注意对水的处理,除了对地表水进行拦排以外,对地下水采用仰斜排水孑L疏排,并注意根据出水情况对排水孑L的设置位置进行动态调整.(3)其它措施.在主要采用以上两种工程措施的情况下,根据实际情况还采用了其他工程措施,如对路基变形较严重地段采用路面注浆加固;对推力较大地段采用预应力锚索框架结合抗滑桩等措施加固.2003年底万梁高速公路顺利通车,根据对沿线高路堤滑坡治理情况的监测以及回访,均未出现新的变形迹象.S结语路堤滑坡由于变形原因较复杂,具有一定隐蔽性,突然性等特点,在进行治理工程的勘察设计时.应注意以下几个问题.(1)由于工期压力较大,很多路堤滑坡在出现以后,往往没有足够的
10、时间对其进行详细的地质勘察工作,取而代之的是现场调查.因此应尽可能多地收集原有资料,并对相关的地质,设计以及施工情况进行详细分析.因为对原有资料和情况的熟悉及分析对病害原因的现场调查工作尤为关键.(2)不能因为工期问题而放弃勘探工作,当调查工作不能说明病害原因以及无法对破坏底界进行界定时,应坚持进行适当的勘探工作.(3)治理工程设计,坚持少扰动和控制变形的设计思路.建议工程措施以预应力锚索工程加固为主,适当结合排水工程.(4)勘察设计阶段在高填路堤地段,特别是桥台的高填土地段,尽量不设过长的线路纵坡,以减小线路纵向汇水长度和排水距离.对斜坡基底高填路基之下的地层应进行详细勘探,防止出现填土加载后导致路堤滑坡现象的发生.收稿斯:20040812
