甬台温高速高填路基边坡滑坡处置方案的选择

｜本文刊载 / 《中国高新科技》杂志2020年第21期
｜作者 / 杨福锟 （兴业县城市建设投资有限公司）

在我国经济不断发展的同时，交通建设是经济发展的基础保障，其中高速公路更是我国交通建设中的重要组成部分。在高速公路使用的过程中，其路基高边坡的防护体系是高速公路安全使用的重要保障。在现实中，由于施工环境、地质条件等诸多因素的影响，导致高速公路路基边坡状态不稳定，从而导致高速公路路基，尤其是高填路基的边坡滑坡现象常有发生。因此，对于高速公路高填路基边坡滑坡处置的研究势在必行，是保障高速公路安全通行的重要措施之一。

1.工程概况

1.1工程简介

本项目名称为“甬台温高速公路复线温州瑞安至苍南段工程”，主线起自瑞安市阁巷东，接甬台温高速公路复线温州灵昆至阁巷段工程终点，与温州绕城高速公路西南线工程相交于阁巷枢纽，起点桩号K318+200，经平阳县，跨越鳌江至苍南县，终于浙闽交界的苍南岱岭的岱岭隧道（温州境为702m），与沙埕湾跨海通道工程相接，终点桩号YK375+031.732（ZK375+007.453），路线全长约56.855km，其中平阳县约12.928km，苍南县约43.927km。全线设特大桥24283m/5座（其中包括高架桥3座），大桥4500m/10座，中小桥499m/9座；特长隧道14278m/3座（其中古盘山隧道长4170m，安峰隧道长4255m，渔寮隧道长5870m），长隧道右线长4078m（其中望洲山隧道右线长2923m,连接线隧道右线长1155m），长隧道左线长4080m（其中望洲山隧道左线长2930m，连接线隧道左线长1150m），全线设鳌江、龙港、钱库、龙沙、马站等一般式互通立交5处。同步建设鳌江互通连接线5.584km，其中长隧道1155m/1座。按照交通运输部部颁标准《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）设计速度100km/h的高速公路路基横断面几何尺寸的规定，本项目采用双向六车道路基横断面，整体式路基宽度为33.5m，单幅分离式路基宽度为16.75m。布置如下：

整体式路基横断面主要组成：2×0.75m（土路肩）、2×3.0m（硬路肩、含右侧路缘带0.5m）、6×3.75m（行车道）、2×0.75m（左侧硬路肩）、2.0m（中央分隔带）。

分离式路基横断面主要组成：2×0.75m（土路肩）、3.0m（右侧硬路肩、含右侧路缘带0.5m）、3×3.75m（行车道）、1.0m（左侧硬路肩）。

1.2地质情况

项目区沿线出露地层单元较少，基岩主要为侏罗系、白垩系火山碎屑岩和侵入岩；第四系主要为全新统的海积松散堆积物地层。项目区域构造隶属华南褶皱系浙东褶皱带之温州-临海坳陷的温州-泰顺断坳。构造格式以脆性断裂为主，褶皱不明显。工程区域存在的不良地质主要有危岩体、坡洪积体；特殊性岩土主要为软土；特殊性气体为沼气。

2.滑坡原因分析

通过对工程项目区域的地质水文情况以及施工实际情况结合分析，出现边坡滑坡的主要原因是遭遇了连续的强降雨，此边坡属于高填边坡，滑坡的剪力出现在坡脚的碎落台位置。其主要原因包括：

（1）该边坡的基岩主要为侏罗系中统沙溪庙组砂岩与泥岩互层，在遇水后会出现软化情况，从而使边坡夹层硬度下降。

（2）施工过程中，处理了第二级平台抗滑工作后，切断了第一、二层边坡的后缘岩及边坡土体间的联系，使得降雨以及地下水不断深入，导致伏岩土体风化。

（3）连续的强降雨增加了土体重度，降低了滑面的抗剪性。

3.高填路基边坡滑坡处置方案选择

在进行甬台温高速高填路基边坡滑坡处置方案选择时，主要对以下两个因素综合考虑：①填土的密实度不够与边坡滑动有直接的关系；②滑动体与母体之间的连接度极度下降。因此，在考虑处置方案的时候，也要从两个方面入手：①增加填土的密实度、改善土质的结构、固化填土改变其结构；②让滑动体与母体重新形成一个整体。

综合以上实际情况，进行甬台温高速高填路基边坡滑坡处置方案选择压密注浆加土钉的方法，具体方法是，在填土中注入水泥浆，将原本松软的填土进行固化胶结，让填土的性质得到改善，并增加土体的抗剪强度、整体性以及变形模量，让土体和土钉的摩擦力得到强化。而土钉则可以将滑动体和填土路基重新固定，形成一个整体，提高土体的强度，改善土体的力学特性，从而提高土体的拉力和剪力的承受能力。

3.1注浆施工

注浆半径采用1m。有效半径为0.5m。注浆深度为1.5m。在注浆有效半径0.5m的基础上，将注浆孔间距设计为1m，采用梅花桩布孔，注浆管垂直于坡面，其长度为1.5m，直径为0.05m，注浆的范围必须覆盖裂缝出现范围的5m以上。初始注浆压力采用0.2~0.3MPa，稳压采用0.8~1.0MPa，稳压时间设定为30min，当埋深浅10m时，取较小注浆压力值。材料采用普通硅酸盐425号水泥，水灰比0.2~0.25，并加减水率3.5%的高效减水剂。通过计算，单孔注浆量为2167L。

3.2土钉施工

在本次方案中，选择长度为15m的土钉，在遇到山体基岩时，其长度可适度减少，但嵌入基岩的深度必须要保证在0.5~1m。正常情况下，土钉必须贯穿整个滑动面，保持路基的整体性，有效防止边坡滑塌。土钉与水平面的夹角以20°为宜。

土钉的材料采用直径0.03m的二级螺纹钢。土钉孔的直径为0.1m，采用灌浆工艺。土钉的水平间距设计为1.7m，沿边坡方向竖向间距为2m，其布置范围必须超过裂缝范围5m以上（见图1），最上排土钉距边坡顶面距离为1.5m。

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图1 注浆孔与土钉布置图 （单位：m）

水泥浆材料采用425号早强普通硅酸盐水泥，水灰比设计为0.2~0.25，掺高效减水剂、早强剂和适量膨胀剂，采用孔底注浆法，注浆压力0.4MPa以上。

为了保护稳定边坡，设置土钉的路基坡面需要喷射厚度为0.1m的25号细粒式混凝土，可采用混凝土喷射机进行施工。在混凝土中间铺设Φ8钢筋网片，网片间距0.15m×0.15m，坡面上下段钢筋网搭接长度为0.3m。并将土钉钢筋与钢筋网进行焊接。通过验算，采用压密注浆加土钉方案的甬台温高速高填路基边坡稳定系数满足《建筑边坡工程技术规范》《公路路基设计规范》的要求。

4.结语

综上所述，就甬台温高速高填路基来说，填土土体的密实度不够以及连续强降雨的侵蚀是导致边坡滑坡的主要因素；滑坡体与路基土体的错动形成了薄弱带，从而导致了边坡滑坡的加速发展。经过实地勘察，并综合考虑边坡滑坡形成的因素，确定采用注浆加土钉的处置方案，并通过验算证明该方案是合理的。

作者：杨福锟 （兴业县城市建设投资有限公司）
本文刊发于《中国高新科技》杂志2020年第21期
源自：中国高新科技期刊社