城市道路高边坡病害治理技术研究

城市道路高边坡病害治理技术研究

嵇红光  ,孟玉红 ,肖兆龙 

中国水电基础局有限公司  天津 武清  301700

[摘要] 滑坡和高边坡病害工程始终是道路建设中的一个重大地质问题，许多论著和规范都对其进行了系统论述，正确了解公路高边坡病害的危害性，并掌握相关病害的防治技术，对从事道路施工的工程技术人员来说尤为重要，本文以贵州省贵阳市高新北二路（智慧路段）城市道路工程，为例，重点阐述如何采取多种加固技术治理城市道路高边坡病害。

[关键词]  城市道路  高边坡工程病害和治理技术研究

1 引 言

贵州地处云贵高原、地形地貌以山地为主，局部丘陵，群山绵延，沟壑交错，地表切割强烈，地形起伏较大，公路滑坡灾害发生频繁，种类较多，滑坡主要类型有堆积层滑坡、基岩滑坡（含顺向坡、泥化夹层混合边坡），病害治理的主要措施有排水措施、减压和反压、抗滑桩加固、抗滑挡土墙、锚杆（预应力锚索）加固、格构加固等。本问主要介绍高边坡病害治理技术是如何是结合工程实际地质特性条件来采取符合地质地貌的施工技术来实施的。

2 工程概况

乌当洛湾云锦医药食品新型工业园高新北二路智慧路段道路工程，位于贵州省贵阳市乌当区。道路北起于现状马东路，向南延伸止于现状学院路，项目为城市次干道，交通便利道路呈北～南走向，前期实施项目起点桩号为K0+000，终点桩号为K0+587。

3 工程环境及地质水文条件

3.1 地形地貌及场地环境

道路桩号K0+260～K0+587段原地面建（构）筑物较密集，道路及居民楼较多，主要为1～5层砖混结构民房，地基持力层为基岩。经现场勘察，拟建道路左侧边坡上空存在两组10KV高压线和一组380V民用电线，地下自来水管等隐蔽埋设的管网分布，在K0+180左100米处有一5G机站。左侧边坡均为陡坡菜地。

道路边坡属于溶蚀-剥蚀溶低中山地貌。地形总体为东高西低，环境地形标高为1069.870～1142.810m，地形高差达72.94m，植被总体发育较好，覆盖率均达50%以上。最低点位于K0+000附近，最高点位于K0+120左7附近，场地地面高差相对较大，地形中等复杂。原始地面总体纵坡约为5～50%，原始地面横坡一般为10～50%，局部80%以上，场区局部地形较陡。工程环境条件复杂。

3.2 工程地质、水文条件

（1）地质条件

工程地质场区在区域上位于扬子准地台黔北台隆遵义断拱之贵阳复杂构造变形区。根据踏勘及区域地质资料，范围内无活动性断层分布。道路上覆第四系耕土、红粘土及人工填土，下伏基岩为三叠系中统松子坎组（Tsz3）泥质白云岩。拟建场地受构造影响，局部断面见小型褶皱，实测产状如下：K0+000～K0+270段产状286°∠23°；K0+270～ K0+587段产状270°∠32°；岩层层面分离，以泥质及钙质胶结为主，层间泥膜较发育，平直较光滑，略有一定粗糙度，为软弱结构面，结合极差。除此外，尚有溶蚀裂隙、沟槽、石芽等岩溶形态发育，对岩体完整性及其工程性能影响较大。

（2）不良地质条件

道路边坡基岩均为泥质白云岩，属可溶性岩石，第四系土层覆盖区基岩面岩溶以溶蚀沟、槽为代表，并在K0+120左 110米及 K0+150 左侧山坡处发育一竖向溶洞，溶洞呈近园形，直径 1.2 米，深约 5 米，下部顺层发育。经钻探揭露，有5个钻孔遇溶洞发育，见洞率为3.5%，大部分相邻钻孔基岩面高差 2-5m，综合判断场地为岩溶中等发育区。根据钻探揭露，结合实地调查，场地及其周边环境无危岩和崩塌、泥石流、地下采空区、岩溶塌陷、地面沉降、地裂缝等不良地质现象和地质灾害现象，经过调查，在K0+230～K0+250左侧存在古滑坡现象。古滑坡现状稳定，由于前期平场，清除了古滑坡前部，在降雨诱发下会重新滑动。

（3）水文地质条件

由于场地地势较高，未见地表水体，地表水主要为大气降水。根据场区地层岩性组合及地下水的赋存特征，结合区域水文地质资料，将场区内地下水类型分为碳酸盐岩岩溶水和第四系松散含水层孔隙水。勘探孔钻孔观察，钻探深度内未见稳定地下水。勘察期间未见地表水和地下水。

4 病害治理设计依据

（1）贵阳建筑勘察设计有限公司提供的《乌当洛湾云锦医药食品新型工业园高新北二路智慧路段(K0+000～K0+587)岩土工程勘察报告》；

（2）《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330—2013)、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）(2015年版)、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ 120-2012）、《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》（GB 50086—2015）、《贵州省危险性较大的分部分项工程安全管理规定实施细则（试行）》黔建建通〔2020〕79 号等规范和技术标准。

5 边坡支护设计

本次边坡支护主要为AB、BC、DE、EF、FG、GH、JK、LM段。

图1  工程设计平面布置图

5.1 AB段道路上部开挖后稳定性计算及支护

AB段（K0+000-K0+260）段长约260m，最大高度约70m,边坡为岩质顺向边坡，层面为软弱面，边坡可能沿层面滑动，道路上部拟采用分阶放坡，坡面设置绿化封闭，坡脚设置护脚墙防护，道路下部拟采用桩板挡墙支护。坡面按层面（1:2.4）的分阶清坡，坡面采用蜂巢格室植草封闭，最下一阶坡面采用锚喷支护，坡脚设置C20砼护脚墙，锚杆采用全粘结锚杆，锚杆长度为6.0m，锚杆孔径为100mm，锚杆钢筋为1φ25HRB400钢筋，坡面喷射150mm厚C25砼面层。坡顶及平台设置截水沟，坡底随道路排水系统排水，坡面设置间距2m泄水孔。

5.2 BC段道路上部边坡稳定性计算及支护设计

BC段长约330m，最大高度约16m,该段边坡为岩质切向坡，边坡易沿破裂角产生平面滑动，道路上部采用1:0.5放坡结合格构锚索支护，道路下部采用桩锚支护。坡面采用格构锚索支护，蜂巢格室植草封闭，锚索采用6束预应力钢绞线，锚索孔径为130mm，坡面喷射150mm厚C25砼面层，格构梁采用C30砼浇筑，H×B=400mm×400mm，横向及竖向间距均为4.0m，埋入基岩且超过坡脚排水沟不小于50cm。坡顶设置截水沟，坡底随道路排水系统排水，坡面设置泄水孔。

5.3 DH段道路下部边坡稳定性计算及支护设计

该段边坡为岩质顺向边坡，易产生平面滑动，道路上部采用按层面分阶清坡，下部采用桩锚体系进行支护。具体为：

DE段长约100m，最大高度约7m,岩质顺向坡，坡顶为拟建智慧路，边坡拟采用挡墙支护，挡墙采用C20砼浇筑，埋入地面以下不小于30cm，墙身设置泄水孔，梅花形布置，纵横间距均为2000mm×2000mm。

EF段长约30m，最大高度约9m,岩质顺向坡，坡顶为拟建智慧路，边坡拟采用桩锚体系支护，抗滑桩采用C30砼浇筑，桩径为1.6m，桩间距为4m，桩顶冠梁尺寸为H×B=1000mm×1600mm，桩间设置厚300mmC30砼桩间板，锚索为8束预应力锚索，桩间板中心设置一列泄水孔，竖向间距为2m。

FG段长约110m，最大高度约13m,岩质顺向坡，坡顶为拟建智慧路，边坡拟采用桩锚体系支护，抗滑桩采用C30砼浇筑，桩径为2.5m，桩间距为3.5m，桩顶冠梁尺寸为H×B=1500mm×2500mm，桩间设置厚300mmC30砼桩间板，锚索为16束预应力锚索，桩间板中心设置一列泄水孔，竖向间距为2m。

GH段长约63m，最大高度约14m,岩质切向坡，坡顶为拟建智慧路，边坡拟采用桩锚体系支护，抗滑桩采用C30砼浇筑，桩径为2.0m，桩间距为4.0m，桩顶冠梁尺寸为H×B=1200mm×2000mm，桩间设置厚300mmC30砼桩间板，锚索为10束预应力锚索，桩间板中心设置一列泄水孔，竖向间距为2m。

5.4 JK段边坡设计

JK段长约160m，最大高度约9m,岩质切向坡，坡顶为拟建智慧路，边坡拟采用挡墙支护，挡墙采用C20砼浇筑，埋入地面以下不小于30cm，墙身设置泄水孔，梅花形布置，纵横间距均为2000mm×2000mm。

5.5 LM段边坡设计

LM段长约50m，最大高度约8m,岩质顺向坡，坡顶为已修建移动信号塔，边坡拟采用桩锚体系支护，抗滑桩采用C30砼浇筑，桩径为1.6m，桩间距为4m，桩顶冠梁尺寸为H×B=1000mm×1600mm，桩间设置厚300mmC30砼桩间板，锚索为8束预应力锚索，桩间板中心设置一列泄水孔，竖向间距为2m。

6 总体施工方案

边坡开挖支护分AB段(K0+000～K0+260)和BC段(K0+260～K0+587)两部分进行，石方开挖以机械破碎分层开挖为主，土质边坡辅助人工开挖修整坡面，即从山顶开挖线向下按坡率1：2.4坡度分7级清坡，分级高度为10m，分级平台宽为2m，分层开挖高度3-4m。坡面采用格室蜂巢绿化封闭+最下级边坡锚喷支护+C25砼护脚墙分级防护；BC段（K0+260至K0+587）边坡，石方开挖以机械破碎分层开挖为主，即从外挖线向下按坡率1：0.5坡度分层厚4m开挖至设计高程，坡面采用挂网喷射混凝土+锚索+格构梁等多形式分层支护。

7 施工工艺流程

AB段(K0+000～K0+260)：施工便道修建→截水沟→场地平整→（移动基站）抗滑桩施工→砼75%龄期强度→边坡土石方开挖（EL1136m以上，分层开挖高度控制3m）→脚手架搭设→锚索冠梁（桩间板）→边坡土石方开挖（EL1136m以下及第七级边坡锚喷支护，分层开挖高度控制3-4m）→挡土墙（蜂巢格室植草绿化封闭）。

BC段(K0+260～K0+587)：边坡土石方开挖（分层高度控制4m）→锚索施工→脚手架搭设→挂网喷护→下级边坡开挖及支护→直至最后一级→格构梁→挡土墙。

8 施工注意事项

（1）边坡开挖应遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则，采取自上而下、分层（分段）依次进行，禁止采用挖空底角的方法。

（2）边坡开挖必须与支护结构施工配合，服从支护施工安排，采用逆作法，待锚索张拉锚定后才能开挖下一级土石方。

（3）边坡应派专人进行观测，随时观测边坡的稳定情况，如有异常情况即时报告制定处理方案。

9 结 语

本工程道路左侧边坡长约600m，最大高度约70m的岩质顺向、切向边坡，道路右侧形成长约460m，最大高度约15m的岩质顺向、切向边坡，为岩层层面夹泥质及钙质胶结为主的岩土混合边坡，且存在岩溶中等发育区及古滑坡的不良地质灾害条件和复杂周边环境。施工过程中采用了削坡减压+抗滑桩加固+锚杆（预应力锚索）加固+格构加固+坡面绿化封闭等加固的病害处理技术措施，很好地解决了该项目的边坡病害情况，为道路正常运行提供了坚实的基础。在实际施工过程中，结合本项目的实际环境情况进行科学合理的施工与维护，为正常的投入使用奠定坚实的基础，保障人们生产生活的良好运作。

参考文献

[1]贵阳建筑勘察设计有限公司高新北二路智慧路段边坡支护工程设计图纸及计算书

[2]吴辉，《贵州山区高速公路边坡滑坡病害分析及治理》，水土保持研究，2007

[3]彭忠师，《浅谈边坡成因与治理》，建材发展导向，2011