603龙鑫浅谈采空区不良地质路段的边坡治理3000doc

浅谈采空区不良地质路段的边坡治理摘要：本文结合工程实例，浅析了采空区不良地质路段的边坡治理方案。研究证实，卸载+加固的治理方案可有效改善路基下方的土层结构，进而实现遏制滑坡、稳定边坡的目的。关键字：采空区不良地质边坡治理一、工程概况某公路改建工程分支路段K2230+300~400穿过废旧矿区，此分支路段的路基因受到废弃旧矿区不良地质的影响而产生了边坡失稳问题。针对此路段，设计阶段便做了多方面的调查和防护，但K2230+300~400路段路基开挖却还是引起了边坡失稳隐患，且大方量的边坡滑坍损毁了道路工程的排水设施，此外也出现了路基上隆现象。本文结合K2230+300~400路段边坡失稳隐患，浅析采空区不良地质路段边坡防治问题。针对K2230+300~400路段边坡失稳隐患，其具体成因如下：本路段主要穿越丘陵区，属亚热带温热气候，雨量充沛+地质构造复杂；本路段穿越地带亦属岩溶地带，溶洞发育明显；本路段路堑分布在山坡坡脚，边坡右侧属废弃旧采矿区；路基开挖前山体原有坡度较大（局部坡度＞45°），土层覆盖厚度较厚（厚度最大接近20m）。工程原设计方案要求：断面开挖成型直至路基设计标高→修正台阶及边坡→砌筑截水沟等排水设施→边坡防护，但边坡防护施工阶段却因雨季来临而引发大方量的边坡坍塌，进而导致排水设施受损和路基右侧上隆（局部上隆高度接近1m）。二、边坡治理方案该公路改建工程分支路段K2230+300~400发生边坡坍塌事故后，工程施工方立即组织技术人员就边坡坍塌路段展开勘察，勘察结果发现：此路段滑坍下沉严重、分布点多，且主要顺着某个面持续下滑，塌方土层多为含灰黑石块的松散土层或煤炭土。此外，滑坡点深约1到2m的浅层分布着一个滑动面（倾斜面朝向路中心），路基中心右侧~边坡段分布着外露岩石。基于此，工程施工方提出了卸载+加固的治理方案。（一）卸载饱水土体所谓卸载，它是指把坍塌边坡区域的饱水土体（或含水量超高的土体）全部卸去，以此降低源于饱水土体的局部荷载压力，并做减载处理。坍塌边坡卸载施工环节大致分为两大步骤，即清除塌方和修整边坡，下文将从这两个方面做详细地分析。1.把全部下陷滑移土方量清除干净，即清除塌方清除塌方作业通常要求施工人员自裂缝且滑移的边界展开清理工作，清理工具为挖掘机+推土机，清理方式为从上到下。待塌方清除完毕后，路面会裸露出岩面，期间应根据新设计方案就断面边坡实施清理与压实修整同步的施工方案。2.修整边坡，就边坡防护加固做二次设计边坡整修务必要结合各滑坡路段的实际情况。K2230+300~400路段局部区域下陷滑塌的土方量大且分布范围广，针对此类情况，必须采取更为严格的修整方案，以确保边坡的长期稳固，即自产生裂缝的边坡端部朝平台外侧布设介于1:3~3.5间的边坡，再对边坡做修整压实处理直至稳定，最后对整修完毕的边坡做植草护坡处理。针对此路段某些滑坡较轻（或未呈现向外扩散的倾向）的地带，修整方案应以平衡土体与挖方为思路，即自平台外侧朝滑坡体端部整修、压实坡面，此环节采用的坡比介于1:1.5~2.5间；把宽约20m的平台设置在距离路面高约5m的边坡位置（见图一），以发挥缓冲的作用。图一：边坡缓冲平台设置图（二）加固防护坡脚由前文可知，K2230+300~400路段发生沉陷滑移的原因为路基开挖破坏了山体的自然平衡条件；雨季施工形成了饱和土。滑坡塌方土体皆为饱和土，待饱和土覆盖地基后，大量饱和水必然不断渗入土层，进而产生局部路基上隆现象。基于此，工程施工方决定采取坡脚加固防护方案，具体施工如下：1.深层加固路基由于滑坡路段的右侧山体为一个废旧矿区，此采空区深层大量分布着软弱土层和地下水，并长时间挤压路基下部土层和边坡，进而导致路基上隆（路基上隆的程度不尽相同，一般不超过1m）。针对此类情况，打桩加固措施更为有效，具体施工如下：把三排混凝土管桩（管壁厚约14cm、直径约50cm）布设在路基右边外侧边沟下方（布设方向朝外），再从外两排至中一排用打桩机打桩；外两排相邻桩中心横向间距为2.73m、纵向为2m；外两排与中一排呈梅花状布设。混凝土管桩埋深以土层实际厚度为标准，桩顶端的预留长度约0.8m，以便挡墙基础锚固施工，但必须把超出部分截去。此路段所用混凝土管桩的长度最长为14.1m、最短为8.4m、平均长度为10m。混凝土管桩深层加固路基改善了路基下方的土层结构、防止了路基深层的上隆或推移现象。2.加固路基坡脚和顶层边坡沉陷土方量大和坍塌范围广的区域必然迫使路基承担一个异常大的土压力，以此导致路基边坡和上层整体滑向路基中心。针对该问题，工程施工方决定采取混凝土管桩深层加固路基+整体抗滑挡墙（以距离路面标高约2.4m的土层为地面），具体施工如下：以最外排桩中心顶端外延85cm的边界为外侧，内侧竖直于边沟内边缘。15#片石混凝土挡墙浇筑以路面碎落台外边缘脚边线与外侧墙角为坡度，挡墙内混凝土管桩的锚固长度长约0.8m。挡墙浇筑阶段应确保路面边沟一次成型，墙顶部预留石笋，以便边坡护墙砌筑。（三）治理边坡水废弃煤矿采空区的自然坡面大量分布着煤矿隆口和坑道，同时路基开挖导致土层松散和边坡坍塌，此时地表水或雨水不断渗入边坡软化土层，进而构成恶性循环。那么，K2230+300~400路段边坡的治理效果很大程度上取决于地表水的治理成果，下文具体介绍了该工程地表水的治理措施：砌筑纵向排水沟：上文已经具体介绍了针对K2230+300~400塌方路段饱和土体的卸载和压实，并实施了植草加固措施。基于此，为了有效防止地表水或雨水对已整修工程的破坏，可采取砌筑纵向排水沟的方法，即各级台阶的坡脚部位均砌筑一定规格的排水沟，以此汇集流经边坡的地表水或雨水，然后利用急流槽把收集到的水引入边沟。砌筑截水沟：由上文可知，K2230+300~400滑坡路段山体坡度和地面自然横坡坡度均较大，外加道路旁边的冲沟必然致使大量水流渗入边坡土体。针对此类情况，工程施工方决定采取砌筑截水沟的方法，即距离边坡坡顶约5m外的边界砌筑一条集水沟，以便汇集冲沟和山体地表水，然后利用急流槽把水引入边沟。三、讨论随着我国道路网的完善，道路病害的发生概率也呈逐年上升的趋势，尤其是采空区滑坡问题。针对采空区滑坡问题，其治理方法多样，因此采空区滑坡治理方法的选择应该结合工程实际情况。基于此，本文选择了卸载+加固的治理方法，实践证实，该方法具备如下优点：施工难度系数小，仅需把路基上方塌方量清除干净；打桩施工影响因素少，但必须避开雨天，以免滑坡范围扩大，且可减少支护工程量；施工效果明显，大大改善了路基下方的土层结构，遏制了滑坡范围的扩大或再发生，以此达到稳定和加固边坡的目的；施工工期短，从而提高了工程施工进度的可控性；施工成本较挡土墙和换填土低，由此体现了工程施工的经济性。总体而言，采空区不良地质边坡问题一直是危害我国道路安全的重大的隐患，针对此类边坡隐患治理问题，务必要结合工程实际，制定出针对性强、经济可行的治理方案。参考文献：[1]李志江.澄(江)-阳(宗)二级公路K5+120～280边坡治理[J].探矿工程-岩土钻掘工程,2009,36(2):69-71.[2]黄晓勇.绥道二级公路K18+720～K18+980段右侧边坡治理[J].城市建设与商业网点,2009,(26):288-289.[3]吴祯.土工织物在边坡治理与绿化工程中的应用[J].工程与建设,2012,26(6):808-809.