康西线边坡病害的分析与处治

贾亚红

（山西省交通规划勘察设计院，山西 太原 030012）

1 项目概况

康西线原为古代杨广大道，从太原经此路通往静乐、岚县等地，可缩短里程70余公里。该线段自建成通车以来，路面及沿线边坡呈现出不同程度的各种病害，导致道路通行能力低，群众满意度差。为保证康西线太原境内段的安全、快捷和畅通，保障行人安全，急需对其进行改造。

本项目岩性以花岗片麻岩、变质岩为主，表层覆盖第三、四系地层，抗风化能力弱，地下裂隙水发育，易发生崩塌、滑塌、碎落、落石等不良地质病害。

2 现状调查

经调查统计，发现该路段挖方段共有26处病害边坡，其中8处土质边坡，18处石质边坡。挖方边坡病害类型主要为崩塌、滑塌、碎落、落石等[1]，其中在K1+900—K2+310段，右侧边坡坡体中部有裂隙水发育，边坡滑塌严重，压缩了路面宽度，此段落仅容单车通行，在很大程度上影响行车安全和路基路面的使用；填方段共有7处路堤病害边坡，其中3处水毁，4处挡墙毁坏。填方边坡病害类型主要有挡墙墙体外移，墙背沉陷、墙体毁坏、边坡水毁等。

3 边坡病害分析及处治

3.1 挖方段边坡病害原因分析

a）边坡较高，坡率较小，全线挖方段石方边坡坡率为 1∶0.1～1∶0.2，土方边坡坡率为 1∶0.3～1∶0.5。

b）地质情况较差，一方面有些岩层倾向路基，不断坍塌，另一方面岩石岩性较差，均为易风化、碎落岩性。

c）所有边坡均一坡到顶，没有平台，也没有防护，安全系数小，没有安全储备，不能满足规范要求。

3.2 挖方段综合处治原则及方案

3.2.1 处治原则

a）消除各种安全隐患，满足规范要求，确保行车安全。

b）加强排水，顶部设截水沟，坡脚设边沟、盲沟等排水设施。

c）土质塌方段放缓边坡。

d）石质边坡根据不同情况采用不同的处治方案。

3.2.2 处治方案

a）垭口处是塌方最严重的一段，左右侧强风化石质塌方，右侧边坡还有裂隙水发育。主要处治措施为：清理塌方，按第一级1∶0.5，以上各级1∶0.75，每8 m设一级2 m宽平台刷坡，刷坡后左侧采用框架锚杆防护，右侧采用挡土墙+护面墙防护，前后设排水盲沟排除坡体裂隙水。

b）起点段塌方长度较长，右侧坡体有强风化和弱风化两种，局部岩层倾向路基。主要处治措施为：强风化段采用框架锚杆+绿化防护，弱风化段采用清方和挂SNS网防护。

c）隧道段塌方：左侧边坡节理裂隙发育，碎落现象严重，通车后虽经处理，但未彻底。主要处治措施为：清理塌落碎石，直接利用原铁丝网喷射混凝土防护，同时底部设挡渣墙防落石。

d）危岩段：连续拱桥右侧山体发育垂直贯通裂隙，底部悬空，有向路基崩塌倾向。为确保桥梁安全，主要处治措施为：首先清理表层松散石块，采用水泥砂浆封闭裂缝，下部支模+混凝土进行支挡，分级放缓边坡后在边坡的1/3和2/3处布置两道预应力锚索，然后挂SNS主动防护网防护。一般路段危岩采用清方处理。所有段落在工程完工后均需进行定期监测、清理等配套养护工作，确保后续行车安全。

3.3 填方段病害原因分析

a）排水设施不完善；

b）重车较多；

c）台背填料压实度不足。

3.4 填方段综合处治原则和方案

3.4.1 原则

a）完善排水设施，消除各种隐患。

b）开挖路基，换填灰土或石渣。

c）新旧路基结合处设台阶，铺设格栅。

d）坡体采用骨架绿化防护。

3.4.2 方案

a）水毁段落（共3处，累计处治长度为75 m），路面悬空。主要处治措施为：在原有路基段开挖台阶，采用10%灰土填筑，台阶处与新填筑段铺设土工格栅。坡体采用骨架防护，上下游排水采用线外涵连接边沟。

b）挡墙毁坏段落（共4处，累计处治长度为120 m），台背路面沉陷，挡墙墙体外移。主要处治措施为：开挖换填不易风化的岩石石渣。新旧路基结合部铺设钢塑格栅。拆除毁坏段挡墙后重新砌筑。

挖方、填方段边坡病害段落及类型分别见表1和表2。

表1 挖方段边坡病害段落及类型表

表2 填方段边坡病害段落及类型表

4 处治方案说明

4.1 锚杆铁丝网喷射混凝土

结构及材料要求：

a）根据边坡岩体的破碎情况确定锚杆锚固深度及铁丝网孔间距，锚固深度一般为2.0～6.0 m，铁丝网孔间距为20～25 cm。

b）锚杆孔深应比锚固深度深20 cm，用1∶3水泥砂浆固定锚杆。

c）分2～3次喷射混凝土，厚度应小于15 cm，一般以8 cm为宜。

d）材料用量、配合比及规格分别见表3、表4。

表3 喷射混凝土材料用量(m2)

表4 锚杆铁丝网钢筋规格及用量表(m2)

4.2 护面墙+挡土墙

结构及材料要求：

a）实体护面墙，采用变截面形式，顶宽0.4～0.6 m，底宽为顶宽加 0.1～0.2倍的墙高，每 6～10 m高度设一级，墙背每4～6 m高设宽度不小于0.5～1.0 m的防滑错台。

b）护面墙基础埋置深度应在冰冻深度以下至少0.25 m。

c）石料抗压强度应不低于30 MPa，砂浆标号应不低于7.5号。

d）当防护边坡高度不大于8 m时，宜采用护面墙防护；防护边坡高度大于8 m且为强风化软质岩石时，宜采用（护面墙+护坡）的防护形式。护面墙不陡于1∶0.5；浆砌片石护坡不陡于l∶l，对高度大于15 m的高边坡，应在适当位置设台宽大于1.0 m的边坡平台。挡土墙适用于各类不稳定坡体[1]。

4.3 SNS系统

SNS系统是一种柔性安全防护技术[1]，是将钢丝绳网系统覆盖在坡面上，通过采取不同的锚固方式，从而达到有效防止各类边坡地质灾害的目的。

4.4 排水设计

沿墙身外侧设置排水沟，排水沟采用砖砌，用M5.0砂浆抹面；边坡覆盖层与岩体分界处设一排水平间距为2 m的φ30PVC水管，泄水管与水平面呈10°以下夹角。

5 小结

从该路段边坡病害的治理中，我们可以得出以下结论：

a）工程地质资料是处理边坡问题的基础，直接决定边坡处治方案的选择和实施效果。边坡施工时应自上往下边削坡边施工，尽量避免一挖到底后再进行支护结构施工的工序。

b）选线时必须设法绕避可能发生大型崩塌的地段。绕避有困难时，也应使路线与陡坡坡脚之间留有适当的距离，以便设置防护工程，确保行车安全。

c）当崩塌岩块较大时，遮挡构筑物顶部应有足够的缓冲层厚度；当崩塌岩块较小时，可采用支挡、刷坡或设置拦截建筑物等措施。

d）必须做好地面排水工作；在崩塌地段施工时，只宜采用小爆破由上而下进行开挖作业，不宜采用大爆破方法施工[2]。

总之，边坡治理是一个复杂的地质问题，它与边坡高度、水文地质条件均有紧密的联系[2]，必须针对不同工程所处的地质、水文、气候等特点，灵活采取不同的处治措施，确保公路安全。