坛洛至百色高速公路K770+450～470上行桥台路基锥坡稳定性分析及加固措施

【摘 要】针对坛洛至百色高速公路K770+450～470上行百峰大桥桥台锥坡、搭板受台风及强降雨天气等因素影响，诱发桥台锥坡、搭板处发生牵引式滑坡破坏，引起桥台搭板路基段处悬空状态现象，文章定性分析了路基滑塌开裂形成机理，根据圆弧滑动法，利用GEO5岩土分析计算软件对滑坡稳定性情况进行综合分析，并对路基锥坡做加固处理。

【关键词】锥坡破坏;滑坡稳定;路基加固

【中图分类号】U443.21 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2020）06-0104-02

本项目位于坛洛至百色高速公路百峰大桥K770+450～ K770+450上行段锥坡，高速路侧向锥坡坡比为1∶2.5，沿高速路方向桥台锥坡坡比为1∶2，坡面原采用浆砌片石支护，锥坡周围设置浆砌片石排水溝。该滑塌锥坡于2017年5月发现存在裂缝且有下移迹象，并加强观察及临时处治，再经2018年8月“山竹”台风及强降雨天气等因素的影响，诱发了坛洛至百色高速公路K770+450～K770+450上行百峰大桥桥台锥坡、搭板处发生了牵引式滑坡破坏。该处路段路基于2018年8月9日在牵引式滑坡作用下，发生了滑塌破坏，路基土塌落高度为1～2 m，桥台搭板路基段处悬空状态，并进行应急抢险工作，主要采取挡墙形式进行防护，并对塌落悬空路基段进行碎石回填处理等施工（如图1所示），于9月5日完成，但9月17日新建挡墙发生了严重开裂、下沉等破坏且存在锥坡下滑有加大的趋势，对桥梁稳定性有一定影响，故有必要对此段路基的稳定性进行分析，并采取有效的抢险措施对该锥坡进行综合处治。

1 工程地质概况

滑坡体岩性主要为原来高速修建时弃土及路基、锥坡填土，主要由风化泥岩或路基填土组成;弃土区土质经过长达 10年的固结后，呈松散～稍密状，堆积坡度较陡，厚度为4.0～7.0 m;路基填土经碾压、固结后呈稍实状，土质均匀，锥坡已有牵引式滑坡滑动破坏，受新建挡墙的开挖施工等堆填影响，土质呈松散～稍密，厚度为3.2～11.5 m，分布于整个滑坡体。

2 路基滑移形成机理

2.1 地形地貌、地质条件的影响

根据现场踏勘及地质勘察成果分析，滑坡主滑方向与填土界面基本一致，且与右江南岸方向存在着较大的临空面，易产生沿填土界面向临空面发生位移变形破坏，促使滑坡形成，特别是在长期降雨等不利条件的作用下，易形成向右江排泄的排水通道，使填土界面土层软化崩解，强度降低显著，且具有一定的膨胀性，易产生蠕动变形，并逐步积累，产生长期蠕变效应，形成相对软弱的滑动面，进而形成滑坡。

2.2 人类活动的影响

由地质调绘及勘察成果分析可知，该场地主要为原来高速公路修建时弃土区，弃土成分主要为风化泥岩，在雨水的交替作用下，沿岩层界面产生滑动破坏，其发生、发展过程与地形地貌、地质构造及地层岩性等地质环境条件密切相关;而降雨、人类工程活动等外动力条件是致使滑坡形成和发展的主要原因。

2.3 气象因素的影响

大气降水对边坡稳定性的影响主要表现为以下两个方面。

（1）降雨直接沿裂隙或孔隙入渗，使得坡体重量加大，增大其下滑力，降低了坡体的稳定性，不利于边坡稳定。

（2）该区域锥坡侧向及底部属弃土区，土质松散，降雨沿裂隙（缝）入渗较快，很容易在填土与原土体界面形成排水通道，使交接面土体软化，力学强度降低，易产生变形破坏。气象因素对边坡滑动变形起加剧起到诱发作用，是滑坡形成的主要诱因之一。

2.4 路基填料差异及高填方路基施工工艺难以控制的影响

原高速路基填料及压实度未能满足设计要求，路基填土具有一定的膨胀性，桥台台背黏性土填料难以压实至设计要求，造成桥台侧向锥坡外侧填土及弃土区填土产生滑动从而牵引锥坡及路基发生滑移，这是滑坡形成的主因。此外，高速路产生滑坡后，在滑坡顶进行挡墙修建及碎石土回填进一步加大了滑坡体重量，增大了下滑力，是加剧滑坡变形发展的重要因素。

3 处治方案

综合考虑滑坡区复杂的地质情况和滑坡形成的主要原因，本着“稳固防护及防水结合处治”的设计理念，充分考虑施工项目安全、环保、经济等指标，通过多方案比选，从安全、经济、施工难易程度及方案执行效率出发，为保证路基与桥梁稳定，采用抗滑桩+挡板支挡结构防护，高速路侧向锥坡按1∶2.5的坡比进行恢复，沿高速路方向桥台锥坡按原桥台坡比1∶2恢复，锥坡恢复后作混凝土锚喷进行硬化防护，最后进行侧向排水沟修复。

4 滑坡稳定性分析

4.1 利用GEO5岩土分析计算软件

利用GEO5岩土分析计算软件对现状条件下的滑坡稳定性情况进行综合分析，结合边坡稳定性验算[毕肖普法（BISHOP）]方法，目前边坡现状安全系系数为0.94且小于极限1.0，而规范安全标准稳定系数为1.30以上（见表1）。根据规范判定其处于不稳定状态，需要进行支挡防护。

4.2 处治后的稳定性分析

根据支挡方案验算其在非正常工况Ⅰ（暴雨工况）下的整体稳定性，利用GEO52018版中土质边坡稳定性分析模块进行分析。设计抗滑桩支挡方案后，最不利滑动面稳定性系数为1.43，能达到规范要求的1.20的安全系数，且大于正常工况要求的1.30的安全系数，说明该路段路基处于稳定安全的状态，可正常通车运营。

5 结语

（1）本文通过分析K770+450～470上行桥台锥坡段填方路基失稳得出锥坡滑移下沉的成因机理：桥台侧向锥坡外侧填土及弃土区填土产生滑动从而牵引锥坡及路基发生滑移，是滑坡形成的主因，地质因素、人类活动、气候条件及其他因素加速了滑塌开裂下沉的形成。

（2）针对该路基滑塌产生的原因及环境特点，本着“稳固防护及防水结合处治”的设计理念，采用抗滑桩+挡板支挡对坡体下沉滑移进行防护，并对高速路侧向锥坡按1∶2.5的坡比进行恢复和沿高速路方向桥台锥坡按原桥台坡比1∶2回填、反压和夯实。锥坡恢复后，利用混凝土锚喷进行硬化防护，最后进行侧向排水沟修复，处理效果良好。

参 考 文 献

[1]JTG D30—2015，公路路基设计规范[S].

[2]JTG F10—2006，公路路基施工技术规范[S].

[3]JTG C20—2011，公路工程地质勘察规范[S].

[4]GB/T 32864—2016，滑坡防治工程勘查规范[S].

[5]JTG D63—2007，公路桥涵地基与基础设计规范[S].

[6]JGJ 94—2008，建筑桩基技术规范[S].

[7]DZ/T 0219—2006，滑坡防治工程设计与施工技术规范[S].

[8]DZ/T 0221—2006，崩塌、滑坡、泥石流监测规范[S].

[9]GB 5010—2012，混凝土结构设计规范[S].

[10]GB 18306—2015，中国地震动参数区划图[S].

[11]GB 50011—2010，建筑抗震设计规范[S].

[12]GB 50330—2013，建筑工程边坡设计规范[S].

【作者简介】庞泽民，男，广西南宁人，在职研究生，广西坛百高速公路有限公司员工，研究方向：高速公路养护。