省道210線K551+700～K552+800段路塹邊坡坍塌卸載問題研究

　　摘要：由于人為因素及環(huán)境因素影響，很多地區(qū)的公路都出現(xiàn)了不同程度的損壞，尤其以強風化石質(zhì)路塹高邊坡問題最為突出，強風化路塹邊坡的穩(wěn)定性直接影響公路施工以及行車的安全性，因此強風化石質(zhì)路塹高邊坡的穩(wěn)定性分析和整治技術(shù)的合理選取是公路建設(shè)與運營面臨的首要問題。文章以省道210線新惠至老虎山段一級公路公路強風化石質(zhì)路塹為例，對發(fā)生在K551+700～K552+800段的強風化石質(zhì)路塹邊坡坍塌問題進行了研究，分析了造成石質(zhì)路塹邊坡坍塌的主要原因，并對應(yīng)采取邊坡卸載以及增加排水設(shè)施等方式進行設(shè)計施工。本研究可為同類工程提供參考。

　　關(guān)鍵詞：路塹邊坡;強風化;坍塌;卸載;病害;整治

　　1引言

　　省道210線新惠至老虎山段公路于2016年3月份開工建設(shè)，于2017年12月下旬主體工程交工，排水防護工程、交安工程等附屬工程2018年上半年交工，本工程現(xiàn)為臨時通行階段。省道210線新惠至老虎山段一級公路的建設(shè)通車，一方面可以有力地拉動赤峰市社會經(jīng)濟的發(fā)展，對于內(nèi)蒙古自治區(qū)中部地區(qū)乃至全區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展具有巨大的推動作用。K551+700～K552+800段為石質(zhì)路塹，路塹挖方較大，巖石表層為強風化，較為破碎，以下為中風化。2016年4月份開始施工路塹，由于巖石裂隙較發(fā)育，路塹在開挖過程中，沿路塹邊坡及路床頂面有層間滯水滲出，邊坡出水點處產(chǎn)生局部坍塌。在邊溝下設(shè)置盲 溝后，邊坡及路床層間水出露現(xiàn)象消失，路基及邊坡較穩(wěn)定。

　　2現(xiàn)場邊坡坍塌情況K551+700~K552+800段右側(cè)路塹邊坡高度在12m~40m之間，其中K552+300~K552+800段為石質(zhì)路塹。表層5m左右的強風化巖層，以下為中風化巖石，裂隙發(fā)育。本次坍塌位置為K552+535~K552+570段，坍塌范圍從第四級平臺以下至第一級平臺，坍塌后局部坡率達到1∶2.3左右，平均坡率達1∶1.0。

　　3路塹坍塌原因分析①現(xiàn)場坍塌范圍為K552+535~K552+570段，在K552+575處為一道天然沖溝，經(jīng)現(xiàn)場觀察沖溝兩側(cè)10m~15m范圍巖石裂隙發(fā)育，風化嚴重，且存在30cm左右厚度的軟弱夾層。②該段路塹坡頂外設(shè)置土質(zhì)截水溝，現(xiàn)場溝底及溝壁破碎嚴重、裂隙發(fā)育，降雨及積雪融化未匯流至沖溝處，而是直接沿裂隙下滲，對邊坡穩(wěn)定性產(chǎn)生一定的影響。③坍塌處巖石巖層為傾斜巖層，傾角在50°左右，屬于陡傾巖層，對路塹邊坡穩(wěn)定性有一定影響。

　　4路塹卸載范圍的確定

　�、俑鶕�(jù)現(xiàn)場坍塌位置及巖面情況，K552+535~K552+570段第四級平臺以下部分坍塌，坍塌后的平均坡率緩于1∶1，巖面清晰、基本穩(wěn)定。第四級平臺以上未坍塌，第三級至第四級范圍巖面接近垂直，所以對其及以上部分進行卸載，并放緩路塹邊坡坡率至1∶0.75。

　�、谛遁d設(shè)計基點以K552+565處第四級平臺外邊緣為控制點，由第四級平臺外邊緣向下引垂線至6m處為第三級平臺外邊緣，平臺寬2m，路塹邊坡坡率按1∶0.75進行控制，向上挖除卸載。③經(jīng)現(xiàn)場觀察在K552+580~K552+585段的第一級至第三級平臺豎向存在30cm左右厚的軟弱夾層，且K552+575處頂部為沖溝，因此本次對K552+535~K552+585段進行卸載，K552+535和K552+585兩側(cè)各10m長的漸變段，與原邊坡順接。

　　5路塹卸載方案設(shè)計

　�、僭�路塹邊坡坡率施工完畢后，第一級至第三級為1∶0.5左右，以上部分坡率為1∶0.75左右。底部第一級臺階在施工過程中，由于層間水作用導(dǎo)致局部坍塌。本次局部坍塌為第四級平臺以下部分，經(jīng)現(xiàn)場查看，確定采用對K552+535~K552+585段上部未坍塌區(qū)域進行卸載。

　　由于在原路塹上開挖，且由第三級平臺以上實施，另外本路段已開放交通，為保證交通安全，卸載開挖應(yīng)采用控制爆破(松動爆破或膨脹破碎)工藝，以減少破碎物對周邊及道路安全造成影響。②卸載工作應(yīng)由上向下逐層平臺進行，采用機械+爆破+人工的清理方式。③控制爆破(松動爆破破或膨脹破碎)施工宜采用利用吊車、掛籃等設(shè)備，達到預(yù)定處理高度進行鉆孔、埋藥、清理等工作。④坍塌后施工單位及時對坍塌進行了清理，清理后對坡面采用SNS主動防護網(wǎng)進行了臨時的防護，防止落石。

　　本次卸載時，暫時不摘除主動防護網(wǎng)，待實施控制爆破(松動爆破或膨脹破碎)后，清理時再摘除主動防護網(wǎng)。⑤卸載后路塹邊坡坡率采用1∶0.75和1∶1.0(最后一級臺階采用)，平臺寬度2m，設(shè)置平臺排水溝，完善平臺排水設(shè)施。⑥在完善平臺排水及豎向排水設(shè)施后，按原設(shè)計采用SNS主動防護網(wǎng)進行邊坡防護。⑦由于路塹頂部表層巖石破碎比較嚴重，所以，截水溝采用現(xiàn)澆C30水泥砼進行硬化，以避免地表水下滲，影響路塹邊坡穩(wěn)定性。

　　6施工安全防護

　　6.1交通安全措施

　　爆破前10min，該路段封閉交通，清理施工現(xiàn)場人員及周邊農(nóng)田作業(yè)人員，保證人員、交通運營及社會車輛安全。

　　6.2施工安全措施

　　①吊車施工安全應(yīng)按其規(guī)定要求執(zhí)行，避免由于吊車操作不當引起施工安全事故。②現(xiàn)場操作人員應(yīng)佩戴安全帽，在掛籃內(nèi)操作的人員應(yīng)配系安全繩，安全繩與吊車掛鉤應(yīng)系牢固。③掛籃應(yīng)與吊車緊密連接，確保牢固。同時，在路塹外側(cè)不小于15m的位置設(shè)置錨固錨桿，用鋼絲繩連接掛籃，從兩個方面保證掛籃的穩(wěn)定和安全。④在第二級平臺和第三級平臺之間設(shè)置一道防拋網(wǎng)，以保證人員級掛籃的安全，在爆破時，將防拋網(wǎng)放平，清理時，重新掛起防拋網(wǎng)，確保施工安全。⑤爆破鉆孔及清理時，在吊車靠巖面一側(cè)設(shè)置一道砂馬，防止落石脫落撞擊設(shè)備。

　　7交通組織設(shè)計①K551+600-K554+045段采取封閉右幅路面交通，按左幅臨時雙向行駛交通管制進行管控，車道間采用水馬進行分隔，起終點設(shè)置漸變段，并設(shè)置限速、減速慢行、前方施工，注意落石及繞行等標志，以提示和引導(dǎo)過往車輛注意安全。②爆破前10min，該路段臨時封閉交通，清理現(xiàn)場施工人員及周邊農(nóng)田作業(yè)人員。

　　8施工注意事項①施工前制定施工方案、施工安全預(yù)案、應(yīng)急救援預(yù)案及交通組織方案等安全保障措施，并由總監(jiān)理工程師批準。②在施工期間，加強該段路塹頂部巖土層的裂隙監(jiān)測，觀測裂隙的發(fā)育和發(fā)展情況，積極采取預(yù)防措施，防止大規(guī)模掩體坍塌。③通車運營期間，養(yǎng)護部門應(yīng)定期對該段及全線挖方路塹邊坡進行監(jiān)測，特別是春融和汛期期間，觀測路塹頂外側(cè)是否發(fā)生開裂，及時匯報，并采取安全預(yù)防措施，防止發(fā)生安全事故。

　　道路論文投稿刊物：《路基工程》(雙月刊)創(chuàng)刊于1983年，由中國鐵道工程建設(shè)協(xié)會;中鐵二局集團有限公司;西南交通大學主辦。是國內(nèi)唯一的以研究路基工程為主要對象的專業(yè)學術(shù)期刊，在專業(yè)學術(shù)領(lǐng)域有著諸多的建樹。內(nèi)容覆蓋鐵路、公路、水利、水電、礦山、港口、機場等眾多行業(yè)，聘請了全國鐵路、公路等行業(yè)的著名專家、學者、管理干部擔任編委，眾多企業(yè)和機構(gòu)參與協(xié)辦。

　　9結(jié)語

　　本文通過對強風化石質(zhì)路塹邊坡發(fā)生坍塌情況進行處理，分析了發(fā)生這一問題的主要原因，并采取的相應(yīng)防護措施。經(jīng)過一個雨季的考驗，該邊坡未出現(xiàn)滑塌的現(xiàn)象，公路行車安全隱患已排除，說明采取的施工方案比較合理�？傊�，通過卸載邊坡以及增加排水設(shè)施，可有效的防止雨季對強風化石質(zhì)邊坡穩(wěn)定性的影響，而且本施工工藝還具有成本低、施工簡單、施工無安全風險等優(yōu)點，具有良好的經(jīng)濟效益及社會效益。對類似工程具有借鑒意義。

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　　作者：郝建華

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