浅析开小二级公路路基边坡坍方成因及处治措施

《浅析开小二级公路路基边坡坍方成因及处治措施》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、浅析开小二级公路路基边坡坍方成因及处治措施【摘要】边坡坍方是山区高等级公路建设中的常见病害。本文以开小二级公路建设中出现边坡坍方为例，介绍了路基挖方边坡坍方破坏机理，并对路基挖方边坡坍方病害发生成因进行了分析，提出了处治措施。　　【关键词】路基；边坡；坍方；处治措施　　　　1工程概况　　开小公路是红河大唐电厂运煤专线，路线起于开远解化厂，止于小龙潭，全长21.9公里。设计为山岭重丘区二级公路改建工程，设计速度40公里/小时，路基宽度9米。为了节约投资，在设计时考虑充分利用老路。　　K16＋020～＋140段原设计在老路左侧边缘以路堑通过，路基左侧边坡坡顶设有截水沟；左侧边坡最高处达19.

2、6米，设计为分台开挖，最高处为4台，每台高度6米；边坡坡率均为1：0.75，各台边坡之间设2m宽的平台，坡脚设有上挡护面墙；右侧边坡高度为1.5～3米。在开挖第二台边坡时，突然发生坍塌，支砌的截水沟大部分已被破坏。坍方后缘形成了陡壁，高度8～12米，从裸露面看，岩体完整，稳定性相对较好。　　2边坡坍方成因分析　　边坡坍方的产生多与边坡高度和坡度、水文地质、工程地质、施工原因有密切的关系。　　2.1边坡高度和坡度　　边坡开挖后，坡面附近的主应力迹线明显偏转，表现为最大主应力与坡面近于平行，最小主应力与坡面近于正交，向坡体内逐渐恢复至原岩应力状态。由于应力的重分布，在坡面附近产生应力集中带。

3、在坡脚附近，平行坡面的切向应力显著升高，而垂直坡面的径向应力显著降低，形成了最大剪应力增高带，易发生剪切破坏。在坡顶附近，坡面径向应力和坡顶切向应力可转为拉应力，形成拉应力带，易发生拉裂破坏。边坡愈高、愈陡，拉应力区域越大，剪应力越高，坡体稳定性愈差，极易发生坍方。原设计边坡较高、较陡，边坡稳定性相对较差。　　2.2水文地质　　开远属亚热带高原季风气候，夏季雨水较多，瞬时雨量大，该路段原始坡面植被稀少，山坡汇水面积较大。　　2.3工程地质　　坍方体表层主要为块石、碎石和亚粘性土堆积层。块石、碎石主要分为砂岩、泥质砂岩。块石粒径最大达2米，棱角状。岩体裂隙节理发育，呈强风化状态。下层主要为

4、残积亚粘土、粘土，局部呈可塑～硬塑状态，主要由泥岩全风化而成，部分为粉砂岩全风化而成。　　堆积物结构松散，孔隙率较大，渗透能力强，主要分布在自然坡体表面。地表水的下渗和地下裂隙水的长期作用，增加了边坡岩体的重度，降低了岩体抗剪强度。当地表水渗入到粘土层或粉砂质泥岩，使得接触带的粘土或粉砂质泥岩含水量增大，形成软弱面，当上部岩体荷重随含水量的增大而增加到一定程度，界面处粘土或粉砂质泥岩的抗剪强度减小到不能抵御上部岩层下推力的作用时，边坡岩体在自重作用下，沿软弱界面产生滑动，形成坍方。　　2.4施工原因　　路基开挖改变了原有地形和原始应力状态，形成了人工边坡和临空面，为边坡岩体的侧向变形提供

5、了空间，随着边坡开挖高度的增大，边坡临空面侧向变形也逐渐加大，加之路基开挖时，采用爆破作业，爆破时产生的震动加剧了边坡产生滑动而导致坍方。　　3处治措施　　路基边坡坍方可分为剥落、碎落、滑坍及塌坍等类型。根据坍方的成因判断，该坍方属于滑坍，主要采取如下处治措施：　　3.1加强地质调查　　加强工程地质、水文地质的调查，查清该路线工程地质和水文地质情况，优化边坡设计，并制定合理的施工方案，减少次生灾害的发生。　　3.2清除坡面坍方体　　采用挖掘机自上而下清除坡面坍方体及松散土石。在清除过程中尽可能避免对坍方后形成的稳定坡面进行开挖扰动，清除时严禁放大炮，挖掘机无法作业的大块岩石，先放小炮将岩

6、石解小，再用挖掘机将岩石清除。　　3.3刷坡卸载　　刷坡卸载是一种常见的边坡坍方处治措施，适用于边坡坍方形成期，并且安全、经济。为了减轻下台边坡上覆坡载、增强边坡稳定性，对下台边坡进行刷坡卸载，将原设计1：0.75的边坡坡率放缓至1：1.25。上台边坡稳定性相对较好，对该台边坡不再进行刷坡处理，维持坍方后断面。根据坍方后地形，将边坡平台放宽至6～12米，为了将边坡平台上流水尽快汇于平台截水沟中，边坡平台设4%的横坡。　　坍方体清除并刷坡卸载后，可见边坡平台上有明显裂缝，走向与路线基本一致，下台边坡坡面局部有渗水现象。　　3.4完善排水系统　　该边坡坍方受水的影响很大，必须修建合理的排水设

7、施。争对该坍方主要采取如下排水措施：　　3.4.1地表排水　　（1）设边坡截水沟　　流水侵入坡体是边坡破坏的重要诱因之一。为了防止坡面地表水流入坍方体，在边坡坡顶5m外设置梯形截水沟，将坍方体外地表水拦截引离坍方体。截水沟深0.4米，底宽0.4米，沟帮坡度1：1，采用M7.5水泥砂浆砌片石支砌。　　（2）设边坡平台截水沟、急流槽　　在边坡平台上增设截水沟，将边坡平台上流水引入截水沟，再通过坡面急流槽将水引至左侧路基边沟，避免了因汇水