路堑高边坡处治优化设计

凌立鑫

（苏交科集团股份有限公司，江苏 南京 210017）

边坡处治工程主要是通过防护、支挡、加固、排水等方式将地质体的变形长期控制在一定的尺度内，避免地质体发生突发性破坏形成灾害。在公路工程中，高边坡处治设计的好坏，很大程度上取决于方案设计的优劣。方案选择合理就能做到安全可靠，并带来可观的经济和社会效益［1-6］，本文结合工程实例着重阐述边坡优化设计理念。

1 边坡降级设计

福建省某公路K196+480~K196+610段边坡设计锚固地层为坡残积层及砂土状强风化凝灰质熔岩夹块石。该边坡施工时发生滑塌，滑塌范围为K196+480~K196+490段，在施工第1级挡墙时，第1、2级边坡滑塌，第2级边坡从小里程起到+480断面以前4根地梁基本没有发生下错，第5，6根发生下错，尤以第6根最为明显；K196+510~K196+520段边坡第1、2级也已经滑塌，地梁下错；K196+490~K196+510段是滑坡的反压段。根据以上情况，对边坡K196+480~K196+540段进行改坡刷方，将平台加宽，并进行局部坡率调整，相应减小上部卸荷平台宽度。选取K196+510为代表性断面，该断面因边坡滑塌而产生多处裂缝，现对该断面进行改坡刷方，在第1级边坡顶向内开挖8 m宽平台后，以1∶1的坡度向上刷第2、3、4级边坡，在第5级边坡顶设置16.6 m的加宽平台后，仍以1∶1的坡度向上刷方，边坡坡率调整如图1所示。

图1 K196+510断面调整图

对坡率调整后的K196+510断面进行工程处治，处治方案如下：第1级边坡设路堑挡土墙且在墙脚采用土体反压；第2级边坡采用锚索地梁加固；第3级边坡采用拱形骨架防护；第4级边坡采用锚索地梁加固；第5级边坡采用拱形骨架防护；第6级边坡采用加厚护面墙防护；第7级边坡采用锚索框架加固；第8级边坡采用拱形骨架防护。推测滑动面和断面防护设计图如图2所示。

图2 K196+510防护设计图

2 边坡挖除设计

为满足福建某公路互通工程填土要求，拟对ZK122+055~ZK122+240段左侧高边坡进行取土刷方。以ZK122+188.85断面为例，其断面设计如图3所示。

该边坡为二元结构边坡，边坡上部为砂土状强风化凝灰熔岩，下部为碎块状强风化凝灰熔岩，坡脚为弱~微风化基岩，二元接触界面较陡；上部坡体砂土状的强风化层岩土强度指标较低，遇水较易软化，下部基岩相对隔水，边坡开挖卸荷易引起坡体原生结构面松弛，导致坡体上覆强风化层沿结构面或二元接触界面的滑动变形，边坡稳定性较差。

图3 ZK122+188.85断面设计图

该边坡原设计最高为5级，各级边坡设计坡率及防护加固工程措施为：第1级1∶0.75，孔窗式护面墙；第2级1∶0.75，锚杆框架与孔窗式护面墙交错布置；第3级1∶1.0，拱形骨架植草；第4级1∶1.0，锚杆框架与拱形骨架植草交错布置；第5级1∶1.0，三维网喷播植草。现拆除该边坡原防护加固措施后进行分级取土刷方，并在第2级边坡顶向内刷20 m宽的平台，刷方完成后对坡面进行适当的防护。

3 边坡绕避设计

路线设计阶段应在满足路线线形指标的前提下，尽量绕避沿线高边坡，避免高填深挖，对于无法绕避的高边坡，须进行路基、隧道方案技术经济比较，择优选用。

清平乡段路线在绵远河右岸展布，为尽量避免对清平乡的拆迁和减少侵占耕地，并为2期工程走高线方案提高路线高程，路线选择在清平乡场镇民房后部的山坡坡脚通过。其中主要存在庙子沟滑坡、岩脑壳滑坡、三兴庙滑坡、棋盘石滑坡和刘拐子滑坡以及麻柳沟、蒲家沟、草墩沟、簸箕沟、芍药沟、刘拐子沟和黑滩沟等泥石流灾害，区内路线分别与F20~F25断裂带斜交，断裂带对公路影响较大。因此，K20+000~K21+822.990段分别采用了C1线的隧道方案和C2线的路基方案进行比选，路线方案如图4所示。

图4 路线方案图

对于刘拐子滑坡，两路线方案均采取了抗滑桩进行处治的措施，对芍药沟泥石流和刘拐子沟泥石流均在不同部位采用桥梁跨越。

在C2K20+380~C2K21+290段，C2方案在山坡展线，需要通过三兴庙滑坡和棋盘石滑坡，由于棋盘石滑坡在路线上部，位置较高，具有一定危害性，且三兴庙上部山坡断裂带发育，对下部公路存在较大安全隐患。同时，由于地形较陡，一般挡土墙难以设置，部分段落需要设置桩板墙，工程造价较高。C1方案设置了925 m隧道绕避了三兴庙滑坡和棋盘石滑坡，安全性比较高。C1、C2方案比较见表1。

表1 方案C1、方案C2方案比较表

4 结语

开展路堑高边坡处治优化设计意义重大。本文阐述的路线绕避、边坡降级、边坡挖除等优化设计理念，可为后续路堑高边坡处治设计提供借鉴。

［1］ 陈立新.高速公路边坡处治技术优化设计研究［M］.长沙：中南大学出版社，2007．

［2］JTG D30—2015公路路基设计规范［S］.

［3］DZ 0240—2004滑坡防治工程设计与施工技术规范［S］.

［4］GB 50086—2001锚杆喷射混凝土支护技术规范［S］.

［5］ 徐邦栋.高堑坡设计及病害分析与防治［M］.北京：中国铁道出版社，2011．

［6］ 洪文忠.某高速公路顺层软岩边坡开挖稳定性分析及支护方案研究［J］.公路交通技术，2013（5）：14-17.