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斜坡路堤失穩(wěn)破壞成因分析及處置措施

文檔作者：馮永財文檔來源：成都理工大學(xué)地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護國家重點實驗室，		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年07月30日
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第48卷第l2期
2012年12月
甘肅水利水電技術(shù)
GANSU WATER RESOURCl AND ⅡYDR0P0WER TECHN0LOGY
V01．48．No．12
Dec．，2012
· 設(shè)計與研究·
斜坡路堤失穩(wěn)破壞成因分析及處置措施
馮永財
(成都理工大學(xué)地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護國家重點實驗室，四川成都610059)
摘要：通過對路堤失穩(wěn)區(qū)域進行詳細的現(xiàn)場地質(zhì)調(diào)查，根據(jù)地質(zhì)情況及相關(guān)資料進行分析，尋求導(dǎo)致本路段路堤失
穩(wěn)的原因。選擇重力式水泥擋土墻來治理本段路堤失穩(wěn)情況，并通過設(shè)計排水管涵解決水對路基穩(wěn)定性的影響。
關(guān)鍵詞：斜坡路堤；滑坡機理；擋土墻；路堤排水
中圖分類號：U416．1'2 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：2095—0144(2012)12—0021—03
1 研究區(qū)概況
本項目為《四川省高速公路網(wǎng)規(guī)劃》中東西向
第二條橫線的重要組成部分，是連接次級交通樞紐
城市遂寧、交通節(jié)點城市資陽的重要通道；將成南、
成渝、樂雅3條國道和成樂、成自瀘、成安渝、內(nèi)遂
四條省道實施網(wǎng)絡(luò)連接，開辟又一條承接西北、西
南通達東中部的快速通道，對完善四川省高速公
路網(wǎng)布局、構(gòu)建西部綜合運輸樞紐、加強川東北、
成都、攀西等幾大經(jīng)濟區(qū)的橫向快速連接具有重
要意義。
出現(xiàn)路堤失穩(wěn)的路段位于該項工程的22．22—
22．27 km處，路基的右側(cè)為當(dāng)?shù)匾粭l百安河．左側(cè)為
山丘，路基設(shè)計在山丘的坡腳。失穩(wěn)段后緣原地面高
程約為305．9 m，前緣原地面高程為292．0 m左右，
該路段為斜坡路段，工程地質(zhì)情況良好，前期勘察過
程中未發(fā)現(xiàn)不良地質(zhì)情況，前期沒有類似地質(zhì)災(zāi)害
發(fā)生。該段路基失穩(wěn)屬于后期施工設(shè)計不當(dāng)引起。
失穩(wěn)段平面位置圖如圖1。
昆圈國 圉圉圜
圖1 滑坡失穩(wěn)段平面位置
收稿日期：2012—10—31
作者簡介：馮永財(1986一)，男，山東臨沂人，碩士研究生，研究方向：巖土體特性及穩(wěn)定性。
． 21 ·
2012年第12期 甘肅水利水電技術(shù) 第48卷
2 路堤失穩(wěn)段調(diào)查
通過對該高速公路K 22+220～K 22+270段失穩(wěn)
路堤進行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)該路基失穩(wěn)與其地形地貌、工程
地質(zhì)情況以及季節(jié)的情況相關(guān)。
2．1 地形地貌情況
項目區(qū)位于四川盆地中川東部丘陵區(qū)，丘陵地
形為構(gòu)造剝蝕所形成，構(gòu)造剝蝕地形以箱形谷枝狀
中丘地貌為主。在平面上丘脊常多向展布，雞爪狀、
枝狀不一，谷坡較緩，一般在15?！?0。。該病害段路
基修筑在山坡底部，左側(cè)為山丘，左側(cè)路堤坡腳有匯
水區(qū)，右側(cè)路堤坡腳下為斜坡地，坡度約10％。坡腳
到河流的距離10 in。
2．2 工程地質(zhì)情況
根據(jù)現(xiàn)場勘察報告可知，路堤底及左側(cè)為第四
系全新統(tǒng)種植土，右側(cè)為第四系全新統(tǒng)殘坡積層，主
要為低液限黏土組成，分布于淺丘緩谷及斜坡表層，
為泥巖全風(fēng)化產(chǎn)物。主要由黏粒、粉粒組成，含少量
泥巖碎屑，呈可塑狀，層厚一般3 1TI左右；基巖為侏
羅系上統(tǒng)遂寧組，巖性主要為紫紅色鈣質(zhì)泥巖、粉砂
質(zhì)泥巖。泥巖色鮮，層理清晰，具蟲孔、波痕構(gòu)造，砂
巖一般不穩(wěn)定，橫向多數(shù)為粉砂巖或泥巖，含灰質(zhì)，
具波狀交錯層理或斜交層理，并夾灰綠色團塊及條
帶，底部有沖刷現(xiàn)象。地質(zhì)剖面圖如圖2。
圓曩 毳 囫種植土囡蓑 毳層 限固隧寧組泥巖目基巖
圖2 滑坡段地質(zhì)剖面
2．3 病害發(fā)生的季節(jié)特點
路線走廊內(nèi)氣候?qū)賮啛釒駶櫦撅L(fēng)氣候，全年
氣候溫和，光照較少，雨量充沛，四季分明，多年年平
均降雨量約930 mm。從2月至7月雨量逐月遞增，8
月至次年1月雨量逐月遞減。6月至8月是一年中
雨量較多的月份，降雨集中，約占年降水量的一半左
右，多大雨和雷暴雨，易發(fā)生洪澇。出現(xiàn)病害發(fā)生的
時間在6、7月份．正是該地區(qū)雨季。該路堤在到達
雨季之前已經(jīng)填筑到路基設(shè)計高程，未做邊坡防護
處理。5月份之前該地區(qū)降雨相對較少，路堤未出現(xiàn)
問題，5月份以后進入雨季，雨水較多，7月份連續(xù)出
現(xiàn)強降雨，路堤開始出現(xiàn)裂縫。持續(xù)降雨導(dǎo)致裂縫不
斷發(fā)展，最終導(dǎo)致路堤的滑移、垮塌。
2．4 路堤滑坡失穩(wěn)基本特征
路堤失穩(wěn)發(fā)生在K 22+220～K 27；+270段，通過
實際調(diào)查測量知，滑坡失穩(wěn)路段，拉裂帶長度有15
In左右．兩側(cè)沉降差為0．7 In，可見深度30 cm左右。
后緣拉裂帶距路基邊緣的最大距離為8 m，路基右
側(cè)為當(dāng)百安河，路基坡腳距離河流的10m左右，河
流左側(cè)岸邊有突起，突起兩側(cè)有錯動帶一直延伸到
路堤上部。左側(cè)路堤坡腳有一條與路線成80。左右
的山溝，該路段未做排水設(shè)施，由于進入雨季，雨量
較大，水流到路基邊坡處無法排出，漫過路面流往右
側(cè)河道．在垮塌斷面有明顯的沖刷痕跡。路堤滑坡
平面、剖面圖如圖3、4所示。
圖3 路堤滑坡平面圖
滑面
圖4 路堤滑坡剖面
3 路堤失穩(wěn)破壞成因分析
該滑坡是一個典型的路基在雨水滲透路堤引起
的推動式滑坡．該段為斜坡路堤在填土和地基清除
時發(fā)現(xiàn)下部主要是第四系殘坡積土．該路段斜坡坡
度約2O％。右側(cè)填方路堤高度4．5 m。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查
發(fā)現(xiàn)。左側(cè)路堤坡腳會水嚴重．排水設(shè)施不完善。水
在滑坡形成過程中起到非常重要的作用，在雨水較
多較大的情況下，左側(cè)路堤坡腳積水漫過路面向河
流方向流動，同時，水流從左側(cè)路堤滲透以及路堤的
表面滲入路堤內(nèi)部，一方面增加了滑體的自重量和
破體內(nèi)的靜水壓力，軟化土體，降低：上石層的抗剪強
度，出現(xiàn)潛在滑面，路面開始出現(xiàn)裂縫，由于水在滑
動面上的浸泡，雨水通過裂縫流入路基內(nèi)部．加速了
第12期 馮永財：斜坡路堤失穩(wěn)破壞成因分析及處置措施 第48卷
裂縫的開裂，降低了路堤的抗剪強度，降低了路基的
穩(wěn)定性；另一方面由于雨季雨水較大，河水漲高，靠
近路基的一側(cè)原狀土受到河流的沖刷，河水侵入原
狀土內(nèi)導(dǎo)致該段原狀土軟化，導(dǎo)致坡腳前緣凸起，靠
近百安河處的原地面兩側(cè)有切割面。路基上部后援
拉裂，坡腳前緣凸起，最終導(dǎo)致滑坡的產(chǎn)生。
4 路堤失穩(wěn)破壞處置措施
4．1 方案的選取
滑坡防治工程主要有減滑工程與抗滑工程兩
種。減滑工程包括減重、反壓、排水、注漿等，它適用
于出現(xiàn)潛在滑坡。路面剛剛出現(xiàn)裂縫且裂縫發(fā)展緩
慢或停止發(fā)展的路段。抗滑工程包括錨固、抗滑樁、
擋墻等。它適用于已經(jīng)出現(xiàn)滑動面后緣出現(xiàn)裂縫，
并不斷發(fā)展，不進行加固處理后期就會滑移失穩(wěn)的
路段。根據(jù)現(xiàn)場的調(diào)查，滑坡形成主要是受水的影
響，所以根據(jù)目前的施工情況，最好的處理方式是進
行抗滑處理，路段填方較底，底部基巖較淺，故選取
設(shè)置擋墻。同時設(shè)置合理的排水設(shè)施來處理該段路
基失穩(wěn)破壞情況。
4．2 加固方案設(shè)計
通過加強排水、防水措施，減少水分滲流路堤，
降低路堤內(nèi)靜水壓力，減小路堤填土的自重應(yīng)力。
其次，通過設(shè)置擋墻，提高路基的穩(wěn)定性。
對路基范圍內(nèi)已經(jīng)產(chǎn)生的滑坡。采用清除滑體．
并埋設(shè)擋墻的處理方案。首先將路基范圍內(nèi)的滑動
體整體開挖至基巖。然后，根據(jù)滑坡范圍內(nèi)的路線
走向設(shè)重力式混凝土擋墻。該處基巖縱橫坡度相對
較小，不作臺階狀處理。將底部基巖層平整完畢進
行混凝土擋土墻支模施工。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查及后期計
算，擬定設(shè)計高度7 m，長度為18 m，墻體頂部寬度
60 em，底寬3 m，墻體埋深3 m，腳趾厚度50 em，伸
縮縫長度1．5 em。尺寸確定后進行抗滑穩(wěn)定性計算
和抗傾覆穩(wěn)定性計算均滿足要求，擋土墻填土選擇
排水性好的卵石填筑或用摻入碎石的黏土填筑。施
工時應(yīng)該分層填筑，每層30 cm，壓實后進行下一層
施工，直至填筑完成。
完善路基排水設(shè)施，現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，路基左側(cè)未
做排水設(shè)施，常有積水匯集。此處為山丘的山谷底，
雨后山丘上積水排入山谷，在與公路相交處匯集，左
右兩側(cè)均為山脊無法排出，以此對路堤的穩(wěn)定性具
有一定的影響，故根據(jù)該處的常年匯水流量，設(shè)計橫
穿路堤的圓管排水涵，排水涵直徑80 cm，坡度10％
的，長度為30 m。連通路基上下游的水通道，確保雨
季水流的暢通。同時左側(cè)路堤做好防水工作減少水
分從坡腳滲入路堤內(nèi)部，降低水對路堤穩(wěn)定性的影
響。
5 結(jié)論
根據(jù)地質(zhì)勘察資料，及現(xiàn)場調(diào)查分析，得出本次
滑坡的形成原因。促成本滑坡的主要原因是排水設(shè)
施的不完善所引起，水分浸泡路堤，增加滑體質(zhì)量；
水沿著裂縫流入路基減小了土的黏聚力。促使滑坡
的形成。
依據(jù)滑坡形成的機理，擬定在路基右側(cè)埋設(shè)重
力式混凝土擋土墻．通過擋墻的作用在防止滑坡的
再次產(chǎn)生；通過埋設(shè)排水涵管，排出路基左側(cè)積水，
使路基上下游水路暢通，并做好左側(cè)路堤防水工作。
參考文獻：
[1]祝介旺，蘇天明，張路青，等．JII藏公路102滑坡失穩(wěn)因素
與治理方案研究[J]．水文地質(zhì)工程地質(zhì)，2010，37(3)：
43~47．
[2]彭衡和．路基邊坡失穩(wěn)勘察及穩(wěn)定性分析實踐[J]．公路
工程，2008，33(3)：164—167．
[3]黃世武，劉明維，尹健膨脹土地基路基填方失穩(wěn)破壞
模式分析[J3．重慶交通大徐學(xué)報，2009，28(2)：250～254．
[4]秦祿生，鄭健龍膨脹土路基邊坡雨季失穩(wěn)破壞機理的應(yīng)
力應(yīng)變分析[n 中國公路學(xué)報，2001，14(1)：25—30．
[5]米剛，謝飛，王廣和，等．含姜結(jié)石高液限黏土高填
方路基失穩(wěn)機制分析及加固設(shè)計[J]．勘察科學(xué)技術(shù)，
2003．21(1)：16 20．
(上接第20頁)
4 結(jié)論
本文在對牟尼溝隧道軟弱結(jié)構(gòu)帶進行超前預(yù)
報，由實際開挖和預(yù)報結(jié)果對比，預(yù)報準(zhǔn)確，提前采
用一定的支護措施。確保施工人員的人身安全。
在對隧道實施超前預(yù)報過程中應(yīng)采用綜合超前
預(yù)報技術(shù)，將地質(zhì)調(diào)查法、TSP、地質(zhì)雷達、超前水平
鉆探法有機的結(jié)合起來已達到對掌子面前方地質(zhì)災(zāi)
害體準(zhǔn)確的預(yù)報。
參考文獻：
[1]孫懷鳳，李術(shù)才，崔偉，等．綜合地質(zhì)預(yù)報在某隧道明洞
探測中的應(yīng)用[J]．山東大學(xué)學(xué)報，2009，54(4)：69～73．
[2]余世根，張光武，柳海波．綜合超前地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報方法在
椿樹埡隧道中的應(yīng)用[J3．工程地球物理學(xué)報，2010，7(3)：
363～367．
[4]郝世龍．綜合地質(zhì)預(yù)報技術(shù)在巖溶隧道災(zāi)害預(yù)防中的應(yīng)
用[J 3．施工技術(shù)，2010，42(s2)：63～66．
[3]劉云禎．TGP隧道地震波預(yù)報系統(tǒng)與技術(shù)[J]．物探與化
探，2009，33(2)：170～178．
· 23 ·

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