王累

（四川公路工程咨詢監(jiān)理有限公司，四川 成都 610041）

一、工程背景

某高速公路T1/T2互通k39+405～k39+543段路基為半挖半填路基，最大填高15.5m。該段路基原右側(cè)坡腳外約25m處為自然河道，河道平均寬度6m。該段路基填筑成型至瀝青中面層施工，經(jīng)歷3年時(shí)間自然沉降及3個(gè)雨季，后期在高速公路外圍河道（老河堰）整治施工期間發(fā)現(xiàn)該段出現(xiàn)4道縱向裂縫，每道縫長(zhǎng)約12m，縫寬約5mm。由此對(duì)裂縫產(chǎn)生原因進(jìn)行分析。

二、現(xiàn)場(chǎng)勘察

（一）三維激光掃描現(xiàn)場(chǎng)整體情況

經(jīng)三維激光掃描儀測(cè)量，該段路面開裂受損部分長(zhǎng)度為137.98m，寬度為26.32m。路面共存在4條裂縫，長(zhǎng)度分別為41m、48m、20.1m、17.6m。路基邊坡坡腳與河堤堤頂線距離，最近距離僅為1.2m。

（二）物探數(shù)據(jù)采集

利用YCS2000A礦用瞬變電磁儀和YTR(D)瑞利波探測(cè)儀對(duì)該路段下部地層的富水性（測(cè)深法）和下部地層中的地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行探測(cè)。

本次數(shù)據(jù)采集時(shí)，采用瞬變電磁儀按10m間隔布設(shè)測(cè)點(diǎn)，共計(jì)布設(shè)14個(gè)探測(cè)點(diǎn)，探測(cè)深度約30m，經(jīng)分析該范圍內(nèi)為高阻區(qū)域，富水性較弱。采用瑞利波探測(cè)儀按1#、2#、3#鉆孔及k39+415、k39+440、k39+465、k39+484、k39+500、k39+525位置共計(jì)布設(shè)9個(gè)探測(cè)點(diǎn)。鉆孔顯示，深度0.1m～0.8m為水穩(wěn)層，深度0.8m～10.1m為路基填料層，深度10.1m～16.7m為基巖中等風(fēng)化砂巖，異常區(qū)域點(diǎn)集中在深度9m～24m之間，在10m處填土與中風(fēng)化砂巖分界處異常最為嚴(yán)重。

（三）鉆芯和開窗取樣

根據(jù)路面裂縫分布特點(diǎn)，同時(shí)盡量減少對(duì)路面的破壞，鉆孔選擇在主要裂縫旁靠近河道側(cè)、靠近道路邊緣處、河道邊緣處，鉆孔共7個(gè)，路面開窗2個(gè)。

（四）路面開裂段地形測(cè)量

利用RTK坐標(biāo)測(cè)量?jī)x器對(duì)k39+405～k39+543段進(jìn)行了地形測(cè)量，在該段路面中線、裂縫、鉆孔、邊樁、邊坡平臺(tái)、坡腳、河道河岸兩側(cè)和河堤兩側(cè)選取45個(gè)點(diǎn)進(jìn)行了測(cè)量，發(fā)現(xiàn)河道邊緣線侵入公路紅線1.99m。

三、路面開裂原因分析

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地勘察、測(cè)量、鉆芯和開窗取樣檢測(cè)、相關(guān)資料分析等，對(duì)某高速公路k39+405～k39+543段路面開裂原因進(jìn)行技術(shù)鑒定，現(xiàn)就路面開裂原因分析如下：

（一）該段公路建設(shè)工程分析

經(jīng)過(guò)資料分析，以及對(duì)該段公路鉆孔樣品室外試驗(yàn)檢測(cè)得出，上路堤第三層壓實(shí)度值分別為98.0%、97.0%、95.5%；下路床第一層為96.5%、98.0%、98.5%；對(duì)開窗樣品室內(nèi)試驗(yàn)得出，下路堤壓實(shí)度值分別為93.0%、93.0%、94.0%，路堤壓實(shí)度滿足《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D30-2015）的規(guī)定上路堤≥94.0%，下路床≥94.0%，下路堤≥93.0%的要求。

該段路基分界面分析，經(jīng)瞬變電磁結(jié)果分析得知，在本次探測(cè)目的層位30m范圍內(nèi)均為高阻區(qū)域，推測(cè)地表以下30m范圍內(nèi)富水性較弱。通過(guò)對(duì)1#、2#、3#鉆孔及k39+415、k39+440、k39+465、k39+484、k39+500、k39+525等9處瑞利波探測(cè)點(diǎn)異常情況的統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)9個(gè)測(cè)點(diǎn)均在10m處填土與中風(fēng)化砂巖分界處異常最為嚴(yán)重。經(jīng)查閱施工設(shè)計(jì)圖紙?jiān)撀坊螖嗝鎴D豎向11.33m的臺(tái)階位置與瑞利波探測(cè)的結(jié)果基本一致，說(shuō)明該段路基在深度10m左右存在填土和巖石分界面。

查閱3年前施工資料顯示，k39+400段室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)土樣含水率為11.6，最優(yōu)含水率為10.6。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)鉆芯取樣和實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)，1#鉆孔、2#鉆孔、3#鉆孔、4#鉆孔處路基填土含水率為14.7～21.2，最優(yōu)含水率為8.7和9.8。通過(guò)含水率分析，該段路基現(xiàn)在的含水率比3年前施工完成時(shí)的含水率大4.1～10.5且超最優(yōu)含水率過(guò)大。

綜上分析，某高速公路k39+405～k39+543段路基填土含水率較大，超最優(yōu)含水率過(guò)大，且在深度10m左右存在填土和巖石分界面。

（二）外圍河道整治工程分析

根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，外圍河道整治工程開挖線已經(jīng)侵入k39+405～k39+543段紅線1.99m。

根據(jù)三維激光掃描和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量高速公路用地外緣與河道堤頂線最小水平距離為1.2m。

外圍河道整治工程開工前，k39+370～k39+543段路基右側(cè)坡腳外20m左右處為自然河道，河道平均寬度6米。外圍河道整治工程顯示，靠近該段的河道堤頂寬度由29.6m逐漸變?yōu)?6.9m，到河道拐彎處持續(xù)26.9m寬度段長(zhǎng)達(dá)5m，經(jīng)過(guò)拐彎處后由26.9m逐漸變?yōu)?9.6m，河道開挖深度為5m，河底寬度仍為12m，此處為河道的拐彎處，斷面變小，且未對(duì)該段邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算和分析，不符合《水利水電工程邊坡設(shè)計(jì)規(guī)范》相關(guān)要求。

綜上分析，河道整治工程侵入高速公路紅線1.99m，邊坡坡腳邊緣線與河道右岸堤頂線最近水平距離僅1.2m，路基有效襟邊寬度不足，河道開挖深度達(dá)5 m，導(dǎo)致k39+370～k39+543段路基邊坡坡腳不穩(wěn)定。

（三）路基水平位移和沉降分析

1.根據(jù)該高速公路與外圍河道整治工程臨近段邊坡位移監(jiān)測(cè)資料，2020年10月24日至12月6日，靠近該高速k39+370～k39+543段老河堰段高速公路路肩邊緣線JC19處的累計(jì)水平位移最大，為5.87mm；路肩邊緣線JC17處的累計(jì)水下沉最大，累計(jì)下沉值-7.10mm。表1所示。

表1 某高速k39+370～k39+543段老河堰段監(jiān)測(cè)變化量結(jié)果表

由上述分析可知，該高速公路k39+405～k39+543段路基發(fā)生了水平位移和沉降。

四、結(jié)語(yǔ)

經(jīng)以上分析，該高速公路k39+405～k39+543段路基填土含水率較大，且在深度10m左右存在填土和巖石分界面；同時(shí)，河道整治工程侵入高速公路紅線1.99m，該段路基邊坡坡腳邊緣線與河道右岸堤頂線最近水平距離僅1.2m，路基有效襟邊寬度不足，河道開挖深度達(dá)5m，導(dǎo)致該段路基邊坡坡腳不穩(wěn)定，從而引起路基滑移和沉降，進(jìn)而導(dǎo)致路面開裂。