某山区公路路基病害的分析误区及处治方案

邱兵

（四川公路工程咨询监理有限公司，四川 成都 610041）

山区公路建设中，经常遇到路堤边坡变形破坏的问题，受技术人员的思维习惯和工程经验的限制，常导致病害成因分析不明，处治方案不合理，在增加施工难度的同时还造成处治效果不好甚至安全隐患。

一、工程概况

（一）地形地貌

四川巴中某山区二级公路改建工程K33+960～K34+060段原路基为斜坡上形成的半填半挖斜坡路堤，本次改建对靠山侧（右侧）基岩适当开挖以拓宽路基，外侧为低填方。场区总体属构造剥蚀低山地貌，覆盖层为松散～稍密碎石土，下覆基岩为砂岩和泥岩，斜坡自然坡度约28°。

（二）地层岩性

据地面调查及钻探揭露，场区内主要地层为第四系全新统人工填筑层（Q4ml）、第四系全新统崩坡积层(Q4c+dl)及中生界白垩系下统苍溪组（K1c）。现由新至老分述如下：

1.第四系全新统人工填筑层（Q4ml）

人工填土：该层主要为上阶段施工的路基填土及本次的顺路弃方，为含黏粒碎石土，多呈松散状，局部架空，稳定性差，经调查该层厚约0m～4.5m（据第二次补充调查结论）。

2.第四系全新统崩坡积层(Q4c+dl)

块石土：杂色，粒径＞200mm 约占50%～55%，200mm～60mm约占10%～20%，60mm～20mm约占10%～15%，为角砾及黏性土充填，石质成分以强～中风化砂岩为主，泥岩少量，棱角状，结构不均，松散～稍密，局部架空，透水性一般。

3.白垩系下统苍溪组（K1c）

粉砂质泥岩：紫红色，矿物成分以黏土矿物为主，石英次之，细～极细粒结构，中厚层状构造，泥质胶结。

砂岩：灰色，矿物成分以石英为主，长石、岩屑次之，细粒结构，中厚～厚层状构造，泥质胶结。

（三）地质构造与地震

项目区属大巴山弧形构造与巴中莲花状构造的交接部位，受地质构造影响较小，边坡坡向143.6°。工程区地震动峰值加速度0.05g，地震基本烈度Ⅵ度。

（四）水文地质条件

项目地处四川盆地的东北边缘，区内气候温和，年平均气温在16℃左右。区内雨量充沛，年降雨量一般为1000mm～1200mm，最高可达1600mm以上。

松散层孔隙水主要赋存于松散碎石土中，接受大气降水的补给，顺地形向下排泄，并部分补给下覆岩层。因地层中含粉质黏土，厚度较小，故其透水性较差，富水性弱。

基岩孔隙、裂隙水主要赋存于场地岩层裂隙发育地带及强风化带中，由于该区岩层强风化带较薄，节理、裂隙不甚发育，地下水缺乏良好的储存和运移条件，故地下水贫乏。

（五）工点设计情况及施工后出现的问题

K33+960～K34+060段原路基为半填半挖斜坡路基，本次改建对靠山侧（右侧）基岩适当开挖拓宽，外侧为低填方。沥青混凝土路面铺筑后发生了60余天持续降雨，路面出现明显沉陷，距外边缘2.5m、7.5m处发生纵向开裂，裂缝长度约80m，其中最外侧路堤开裂后下错达80cm左右。路基左侧下方为陡坎，下线道路从陡坎下方经过，一旦路基失稳滑动，不仅会造成该处断道，还可能冲毁下线道路，存在严重的安全隐患。

二、病害成因分析及处治方案

（一）第一次病害成因分析及处治方案

路基出现病害后，设计院组织技术团队到现场调查，并做了第一次补充勘察，查明病害段路基覆盖层厚度约12m～14m，本次道路施工时在路基外侧坡面上堆弃松散土石，形成了约31°的人工边坡。

根据地形地貌、地层岩性、路基边坡变形和开裂下错特征以及坡脚附近地下水出露等情况，经分析讨论后，将路基病害成因确定为：持续降雨引发的路基沿土岩界面滑坡（本次补充勘察没有揭示出上一阶段施工的人工填土）。

根据该边坡后缘拉裂，前缘出现鼓胀的特点，进一步判断其处于临界稳定状态，滑坡稳定系数FS=1。该工程滑坡稳定安全系数正常工况取值1.2，非正常工况Ⅰ（暴雨工况）取值1.15，根据计算，最不利工况为非正常工况Ⅰ（暴雨工况），相应的计算参数为：γ=21.5kN/m3，c=10kPa，φ=14.5°，边坡加固范围的剩余下滑力为357.3kN/m，决定采用框架锚索（锚杆）对坡面进行加固，即处治方案A，工期约3个月。

方案确定后，施工单位立即按此方案开始施工，在锚索（杆）钻孔过程中，频繁出现塌孔和施钻困难的问题，设计单位于是再次到现场作技术服务（第二次补充调查）。

（二）第二次病害成因分析及处治方案

据现场钻孔情况分析，钻孔深度范围内的土体较松散，现场调查还发现：坡面裂缝带有较明显的“塌陷”特征。笔者曾质疑“滑坡”的判断结论，在向当地村民询问原路基的建设情况，得知该段路基原为2001年填筑，当时施工条件较差，施工设备落后，路基土石方施工采用在右侧开挖后直接在左侧倾填的方式，没有按规范要求压实。

根据这一重要信息，结合现场地形、地质情况及病害的特征，笔者认为该路堤发生病害的主要原因可能为：①原人工填土（主要为含黏粒碎石土）未压实或压实度不足，路堤填料松散、架空，长时间持续降雨软化填方土体，形成以沉降为主的变形，局部严重部位发生塌陷。②该段路基顺路弃方量较大，增加了路基的附加荷载，进一步加剧了路堤发生沉降和开裂。

经坑探进一步证实，路基边坡土体松散，存在较大空隙、渗水和浅层错动，但主要分布在距坡面3m范围内，未发现有滑面特征存在，最终判断该段路基还没有发展为滑坡，仅为浅表层变形，路基整体稳定性较好。另外，地质专业提供的土岩界面呈弧形不合理，应为台阶状。根据以上结论，建议采用处治方案B进行加固。

坡脚处设抗滑挡墙，基底置于强风化基岩上，错台阶挖除上一阶段施工填筑的松散人工填土，基底压实后，重新填筑路堤并压实。该方案对坡体形成反压，进一步提高斜坡路堤的整体稳定性；原路堤填料存在松散和架空的缺陷，路堤填土高度约11m，本次在坡脚设抗滑挡墙，将同时起到减小路堤填土蠕动变形的作用。

方案B施工工期约1.5个月，最终得以顺利实施。该斜坡路基处治完工3年后，边坡状况良好，没有再次出现路基沉陷和边坡变形开裂，边坡整体稳定，坡面经绿化后与周围的环境相融合，景观效果也比较好。

三、结语

本文通过工程实例，提出在勘察设计中典型的“动辄滑坡、并采用抗滑桩或框架锚索加固”的误区，希望能起到抛砖引玉的作用，引起同行重视平时关注较少因素，弄清路基病害的成因，避免造成地质判断的失误和设计方案的不合理，以期在勘察设计工作中取得更为科学合理的成果。