高填路堤病害机理与处治*

文摘   2024-11-16 20:59   四川  
填方工程的病害发生是多种多样的,但从工程实践中发现,填方病害 的发生的主要因素与地表水或地下水的截排不利,以及下伏的软弱地层处治不到位密切相关。针对此类填方病害的工程处治,应在针对性地进行截排水工程设置的基础上,依据坡体填方现状、工期等要求,结合工程地质资料合理确定支挡工程的位置,有效提高工程的经济性指标。
案例
一、基本情况

某公路以填方路堤的的形式经过后部基岩出露的缓倾斜坡段,其下为厚约5~9m可塑~软塑状褐黑色粉质粘土,下伏产状为300°∠4°的强~风化细砂岩夹泥岩地层。

原设计采用对下伏可塑~软塑状粉质粘土弱地基换填2m厚的片碎石处治后、采用1:1.5~1:2的稳定坡率+8m宽反压平台+普夯补强的工艺进行路堤填筑,最大坡高28.6m。
路堤填筑高度约24m时,雨季期间在降雨影响下在填筑平面出现多条圈椅状拉张裂缝,坡脚前部约5~8m的部位出现农田段出现鼓胀和纵向挤压裂缝,整个填方体处于快速变形状态。滑坡主轴长约82m,宽约165m,滑坡体积约16万方,属于中型工程滑坡。

图1 填筑面部位出现多条张拉裂缝

图2 坡脚前部农田出现纵向挤压裂缝

图3 坡体变形工程地质断面

病害发生后,在相关单位采取卸载应急处治后,填方变形趋于收敛。在此基础上设置永久工程进行病害处治。

二、病害原因分析

1、坡体病害的主要原因是由于下伏可塑~软塑的粉质粘土处治不到位,加之换填的2m厚碎石施作缺失,导致填方加载后坡体依附于软弱层发生推移式滑坡。

2、填方体压实度明显不足,造成填方体力学性质较低,造成自身抗剪能力较弱和暴雨后易于地表水的下渗。

3、填方体后部截排水工程施作不力,暴雨时后部山体汇水在填方体与基岩面部位渗流进入路堤,直接影响路堤的稳定。

三、处治方案

由于路堤已基本填筑到位,且工期要求,故排除全部挖重新填筑路堤的可能,而采用支挡加固为主的坡体处治方案。

1、依据坡体变化特征,取坡体的稳定系数为0.99进行参数反算。

2、考虑到坡脚设置支挡工程时坡体下滑力较大,在填方体上设置支挡工程滑体厚度偏大,故依据地质资料,考虑到坡脚前部农田约5~10m部位的土岩界面较为平缓而可在此区域设置支挡工程,并结合适当的反压增加坡体的抗滑能力以减小支挡工程规模。

3、在坡脚与支挡工程之间可塑~软塑粉质粘土采用硬岩或较硬岩为主的片碎石换填,进一步增加抗滑能力。

4、在路基填方后部边沟下部置截水盲沟,有效控制后部山体汇水渗入路堤的可能性。

5、考虑路堤仍需加载4.6m至路基标高,坡体的最终下滑力较大,故决定采用抗滑桩进行支挡。

6、桩前地层稳定性差,故不考虑其抗滑力或土压力而作为安全储备。

7、由于坡体变形造成填方体出现一定的松动,故在坡脚前部支挡工程施工完成后,在应急卸载后的标高部位采用普夯进行填方补强,继而将路堤最终填筑到位。

基于此,设置桩位处的最终下滑力算后为1030KN/m,决定采用2×3×22m@5m的抗滑桩进行支挡,桩后软弱地层换填+反压,坡后路基边沟下部设置截水盲沟为主的综合处治方案。

图4 实施的工程地质断面

该方案最终应用于工程实施,近十年来坡体稳定性良好,证明是一个合理有效的工程处治方案。



微信公众号:悠游2019

微信(电话):18280117006


悠游2019
博士,教高,注册岩土工程师,中国岩石力学与工程学会地基与工程结构分会副理事长和滑坡与工程边坡分会理事,深部国重实验室顾问委员,世界交通灾害防治与应急委员会委员,中国土木工程学会非饱和土与特殊土常务委员和交通岩土工程委员,国际工程地质协会会员
 最新文章