文/新疆維吾爾自治區(qū)交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)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(wěn)破壞產(chǎn)生的滑坡、泥石流等,隨時(shí)都有可能帶來嚴(yán)重的破壞，甚至帶來災(zāi)難。所以邊坡設(shè)計(jì)應(yīng)滿足安全性、適用性、耐久性等條件。

目前，對(duì)于公路路塹邊坡的設(shè)計(jì)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(duì)邊坡進(jìn)行特殊工程加固就能使邊坡達(dá)到自身穩(wěn)定的邊坡設(shè)計(jì)方法。

項(xiàng)目介紹

項(xiàng)目位于新疆維吾爾自治區(qū)南部巴音郭楞蒙古自治州和碩縣境內(nèi)，路線總體走向?yàn)橛赡舷虮?，全長(zhǎng)41.96km。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)核查，K17+220～K17+700段存在路塹邊坡失穩(wěn)現(xiàn)象，因此，擬對(duì)該段進(jìn)行邊坡坡率變更設(shè)計(jì)。

項(xiàng)目區(qū)域地層巖性復(fù)雜，主要分布自上古生界～新生界的地層，路線經(jīng)過的區(qū)域，巖性以片巖、鈣質(zhì)砂巖、夾大理巖、結(jié)晶灰?guī)r等為主，屬于硬質(zhì)巖～軟巖，構(gòu)造剝蝕作用較強(qiáng)烈。沿線主要存在崩塌和碎落的不良地質(zhì)現(xiàn)象。

路線范圍內(nèi)受斷層影響較為顯著的地區(qū)主要為F1斷層，F(xiàn)1斷層從路線K17+200～K17+600段通過，總體走向SN，走向北偏東85°，產(chǎn)狀143°∠79°，延伸長(zhǎng)度大于1000km，為斷面E傾的逆斷層

工程地質(zhì)評(píng)價(jià)

路線K17+220～K17+510段，路線位于低中山區(qū)，黑達(dá)阪頂部，該段為路塹開挖段，路線布設(shè)在老路路塹的右側(cè)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(fēng)化嚴(yán)重；其下為風(fēng)化砂巖，強(qiáng)風(fēng)化至中風(fēng)化。

K17+510～K17+585段，路線位于低中山區(qū)，左側(cè)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(cè)，塊狀結(jié)構(gòu)，巖體較完整；表層強(qiáng)風(fēng)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(cè)上部為膠結(jié)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(shí)，下伏基巖。

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

該段挖方面陡立，巖層陡傾外側(cè)，塊狀結(jié)構(gòu)，層間夾有2cm的靡棱化石英巖脈，較破碎，坡腳可見掉塊；根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范（2009年版）》（GB50021-2001）的規(guī)定，本段崩塌的巖土工程評(píng)價(jià)為II類，即：規(guī)模較大，破壞后果嚴(yán)重，應(yīng)對(duì)可能崩塌、碎落產(chǎn)生的危巖采取防護(hù)處理措施。

存在的問題

該段巖層陡傾，存在三組節(jié)理，分別為J1：28～62°∠40～71°，J2：230～262°∠38～51°，J3：5°∠50～77°，該三組節(jié)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(jié)理發(fā)育；該段巖體位于斷層帶內(nèi)，整體性較差；巖體開挖后，K17+340～K17+420段右側(cè)開挖成型的2.0m寬的邊坡平臺(tái)，已發(fā)生局部滑塌，同時(shí)，挖方邊坡中部已出現(xiàn)滑動(dòng)裂縫，危及邊坡穩(wěn)定和道路安全。

根據(jù)原設(shè)計(jì)縱坡曲線指標(biāo)可知，該段縱坡豎曲線各項(xiàng)指標(biāo)均已達(dá)到極限值，不存在調(diào)坡的可能性。因此考慮通過調(diào)整挖方邊坡坡率及邊坡形式的方式達(dá)到設(shè)計(jì)要求。該段原設(shè)計(jì)挖方邊坡形式采用情況為：路基右側(cè)挖方邊坡采用1∶0.75；并設(shè)置邊坡平臺(tái)，邊坡平臺(tái)寬度2.0m，每15.0m設(shè)置一級(jí)臺(tái)階。路基左側(cè)∶邊坡采用1∶0.5。

表1 原設(shè)計(jì)K17+220～K17+700段巖石挖方邊坡穩(wěn)定性計(jì)算

根據(jù)山體開挖高度、巖體特性，對(duì)該段逐樁進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性計(jì)算，計(jì)算結(jié)論表1所示：

由表1可知，原設(shè)計(jì)K17+340～K17+420段，右側(cè)挖方邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)小于1.05～1.15的規(guī)定值，需對(duì)該段挖方邊坡坡率進(jìn)行變更設(shè)計(jì)。

邊坡坡率調(diào)整

以相關(guān)工程實(shí)例作為參考，并參照規(guī)范，對(duì)強(qiáng)風(fēng)化巖石采用1∶0.75～1∶1.25的坡率，對(duì)弱風(fēng)化、微風(fēng)化巖石采用 1∶0.5～ 1∶1的坡率，針對(duì) K17+340～ K17+420段路基右側(cè)，挖方邊坡放緩至1∶1.0，右側(cè)挖方邊坡高度為60.25 m，屬于巖石深挖路塹邊坡，對(duì)邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算。計(jì)算結(jié)論得出邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)為1.095，該段挖方邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)滿足規(guī)范要求1.05～1.15的規(guī)定值。

因該段受斷裂帶的影響，現(xiàn)有挖方邊坡巖體較破碎，K17+365～K17+400段現(xiàn)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(wěn)定，同時(shí)，對(duì)挖方邊坡采取相應(yīng)防護(hù)處理。

根據(jù)變更設(shè)計(jì)挖方邊坡穩(wěn)定性計(jì)算情況，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，該段挖方邊坡形式采用臺(tái)階坡。為保證邊坡的穩(wěn)定性及可靠性，對(duì)原設(shè)計(jì)相應(yīng)排水設(shè)施做出更改。挖方邊坡設(shè)置邊坡平臺(tái)，臺(tái)階寬度為2.0m，每15.0m設(shè)置一級(jí)。因該段巖體陡傾，斷裂分布，節(jié)理裂隙發(fā)育，在開挖過程中，為避免對(duì)巖體的過度擾動(dòng)，建議采用小型光面爆破或免爆的方法施工。

路基排水

原設(shè)計(jì)方案擬定在該段設(shè)置護(hù)面墻路段坡腳處，設(shè)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(nèi)邊坡1∶2.0。防護(hù)工程采用護(hù)面墻及主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)分別布設(shè)于K17+260～K17+580段路基右側(cè)、K17+250～K17+580段路基左側(cè)及K17+360～K17+500段路基左側(cè)和K17+320～K17+480段路基右側(cè)存在碎落工程隱患的路段。現(xiàn)根據(jù)上述坡率調(diào)整，配合變更路基排水設(shè)施如下：

漿砌片石邊溝：在該段設(shè)置擋墻路段坡腳處，設(shè)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(tái)），邊溝深度0.3m，邊溝內(nèi)邊坡1∶2.0；設(shè)置的邊溝起終點(diǎn)處，與原有設(shè)計(jì)的排水設(shè)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(cè)，挖方邊坡外側(cè)設(shè)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(shè)置的截水溝起終點(diǎn)處，將坡面匯水排出路基以外。

結(jié)束語

現(xiàn)代公路邊坡防護(hù)必須根據(jù)公路的實(shí)際情況開展設(shè)計(jì)工作，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生段落邊坡坡率的確定，需前期做好相關(guān)地勘物探，掌握詳細(xì)的巖土資料。此外在公路交工運(yùn)營(yíng)后，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)危險(xiǎn)路段邊坡防護(hù)工程的后期使用情況進(jìn)行跟蹤觀察，并協(xié)同養(yǎng)護(hù)部門定期進(jìn)行檢修和維護(hù)工作，確保行車安全，保證山區(qū)道路的良好運(yùn)行。