恩来恩黔高速公路高边坡失稳原因研究和防治建议

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1、恩来恩黔高速公路高边坡失稳原因研究和防治建议　　摘要：山区高速公路建设和运营过程中，导致边坡垮塌的原因有很多。本文结合湖北恩来恩黔高速公路典型工程实例，重点分析了导致高边坡失稳的三种原因，针对每种原因，提出了相应的防范建议，对同种类型的高速公路高边坡工程具有重要的参考价值。关键词：高边坡；垮塌；防治；监控中图分类号：U416.1+4文献标识码：A文章编号：由于地质构造复杂，岩体结构多变，山区高速公路在修建和运营过程中，以崩塌、滑坡为主要形式的边坡工程灾害越来越突出。公路建设期间，边坡灾害往往导致公路工程建设成本的增

2、加和工期的延后；已通车的高速公路中，由于行车速度快、车流量大，边坡灾害可能造成重大的人员伤亡。随着高速公路的大量建设，由边坡灾害所引起的道路建设问题日益突出，已严重影响到了工程技术人员对工程质量和进度的把握与控制。因此，边坡灾害已经成为当今高速公路建设和安全运营的重要制约因素。1工程概况8湖北省恩施至来凤高速公路和恩施至黔江高速公路（以下简称恩来恩黔高速）是陕西安康至湖南吉首高速公路重要组成部分、沪渝高速和包茂高速的连接线，是鄂西南地区进渝入湘、黔的重要通道，路线全长157.035公里，建设工期48个月，已于201

3、1年8月开始施工。恩来恩黔高速地处鄂西南低山、中低山和丘陵地区。山峦起伏，错落有致，丘陵叠置。地貌切割较为严重，地形条件较为复杂。受区域构造、地层岩性、地形地貌及水文地质等条件影响，存在岩溶、崩塌、岩堆、滑坡等不良地质现象。2边坡失稳原因分析至2013年4月，恩来恩黔高速公路全线共施工路堑边坡238个，其中三级以上108个。根据调查统计，全线出现塌方的边坡有92个，高危边坡有23个。恩来恩黔高速公路路堑边坡失稳原因，主要归结为三类，一是地质条件太差，二是设计方案不合理，三是施工方法不规范。2.1地质条件太差地质原因

4、引起的边坡失稳主要表现为陡倾岩质边坡产生得顺层滑塌或垮塌、岩溶边坡产生的岩溶塌陷、松软风化土质边坡产生的滑塌或溜方。1）顺层滑塌8K12～K34段路线边坡岩层主要为薄层状灰岩、白云岩，局部夹软弱岩层，K60-K93段高路堑边坡，中风化灰岩，岩层倾向均与路线平行，裂隙节理发育，倾角小于边坡坡脚，下雨后，灰岩与软弱岩层分界面抗剪强度急剧降低，极易形成顺层滑塌。2）危岩体垮塌K45～K46段危岩体，纵长5米以上，高10多米，横宽40多米。茅坡营1号大桥、K52等所在陡坡地段，卸荷裂隙发育，陡崖高10~18米，宽约60米，

5、下部悬空，形成多处危岩体，在坡脚开挖的情况下极易形成垮塌。3）岩溶塌陷恩来恩黔高速公路全线范围内地表岩溶和地下岩溶地貌都很发育，边坡开挖中多处暗藏有溶洞，溶洞大小0.3~6米居多，最大可达8.2米，多数为空洞，少数半充填~充填，充填物为粉质粘土、碎石及砂。溶洞对边坡稳定性的影响主要表现在两个方面：一是溶洞自身稳定性对边坡的影响，二是在溶洞初始形成后，改变了围岩的应力状态，引起边坡岩体的应力变化[1]。在开挖过程中，岩溶边坡极易形成岩溶塌陷。4）风化滑塌大多数风化较严重的边坡，土石混杂、部分夹泥，下雨后由于排水不畅，

6、雨水渗透到松散覆盖物与基岩分界面时，大大降低了土岩接触面上的抗滑力，开挖过程中，在重力作用下极易引起滑塌。2.2设计方案不合理8边坡设计方案不合理主要表现为边坡坡率过陡和防护措施不当。恩来恩黔高速公路边坡设计文件显示，很多土质边坡设计坡率为1:0.5，岩质边坡设计坡率为1:0.2、1:0.25，而根据施工现场地质条件，土质边坡坡率超过1:0.75就极易失稳，岩质边坡坡率超过1:0.5也易失稳。全线失稳的23个边坡中，接近三分之一的边坡是坡率过陡导致的。边坡的防护措施设计应该根据边坡的地质条件和坡率等综合决定，防护措

7、施不当，也会直接或间接造成日后的边坡坍塌[2]。2.3施工方法不合理一方面边坡开挖施工过程中，通过不同土层时，没有根据土的特性分别放成不同坡度，致使边坡失稳而塌方；或在有地表水、地下水作用的土层开挖时，未采取有效的降排水措施，土层湿化，内聚力降低，引起塌方；或土质松软，开挖次序、方法不当而造成塌方。另一方面,边坡开挖到位，没有及时进行防护工程施工，导致边坡裸露在空气中，长时间大面积受自然因素的作用，边坡岩土体遭受风化破坏而失去稳定结构，形成垮塌。3失稳边坡防治建议3.1加强监控高边坡在施工和运营过程中，一定要加强监

8、控，通过变形监测，提前预报边坡变形发展的趋势，在边坡破坏之前采取措施。81）常规监测对失稳可能性较小的边坡或低边坡一般采用常规监测。常规监测主要是采取人工巡视和裂缝观测的方式，来分析坡体的变形情况和破坏（发展）趋势。人工巡视是一项经常性的工作，安排专人坚持每天进行巡视。当坡体表面发现裂缝时及时在裂缝处埋设裂缝观测装置，通过显微裂缝测宽仪，观测裂缝的变化过程和