花崗巖殘積土路堤水毀破壞快速治理

文/廣東省長大公路工程有限公司 劉志川

廣東省的廣佛肇高速公路C段K83+400－K90+350段、K90+800－K98+350段、K108＋100－K120+889段為燕山期花崗巖分布區。因該花崗巖體風化帶厚度大，受風化構造、土質、雨水、氣溫等影響，自然斜坡形成了典型的沖溝、水毀破壞型地貌。在花崗巖分布區，該路路堤主要采用花崗巖殘積土填料修筑。常規氣候條件下，按常規做好壓實和排水的花崗巖殘積土路堤邊坡，除在坡面綠化前會出現部分坡面沖刷現象外，并不會發生嚴重的路基水毀破壞。2015年春節前夕，受厄爾尼諾災害性氣候的影響，廣東省德慶縣在旱季出現了連降4天大暴雨的極端天氣。暴雨致使該路段發生了邊坡大面積沖溝、坡面溜坍及坍肩等嚴重的路基水毀病害。

花崗巖殘積土水毀路堤特性

采用花崗巖殘積土修筑的路堤，透水系數接近砂性土，在降雨作用下，雨水入滲，造成花崗巖殘積土含水量增大，抗剪強度下降。在持續降雨下，花崗巖殘積土修筑的路堤坡面淺表土體可形成連續飽和層，形成管涌，造成路堤邊坡坡面出現部分坍滑，增強了坡面沖刷效果，進一步促使路堤坍肩及淺層滑坡等嚴重路堤水毀病害的發生。因此，設置封水平臺、排水邊溝、預防坡面溜塌，是預防花崗巖殘積土路堤水毀病害的關鍵措施。通過反復摸索，發現采用土工格柵加筋土結構，并結合花崗巖殘積土路堤平臺及邊溝復合結構，對花崗巖殘積土路堤水毀破壞的修復具有良好效果。在2016年4月至7月，該方法在廣佛肇高速公路C標段15段花崗巖殘積土路堤邊坡水毀病害快速修復工程，得到大量的應用。

花崗巖殘積土路堤水毀破壞的快速治理

該方法是通過使用疏排結合、表面徑流排水與滲流排水相結合的方法，就近利用附近土源，快速修復水毀路堤，形成路堤平臺及邊溝的復合防排水結構。步驟如下：

每50cm至60cm高設置土工格柵反包，形成土工格柵加筋土結構，快速修復路堤邊坡，同時可預防后期降雨時坡面的沖溝及溜塌。

擺放滲漏溝渠、擱置防滲土工布及軟式透水管去除滲透，于修建完工的排水邊溝和封水平臺，與此同時還要完成平臺小滲溝的施工，可進一步減少降雨入滲量對路堤邊坡的不利影響

充分發揮花崗巖殘積土水泥改性土半封水材料不易開裂、強度高等特性，采用8%路拌花崗巖殘積土水泥改性土，同時修筑平臺和平臺邊溝。由于排水邊溝和封水平臺采用同一種材料和施工工序，有利于兩種結構的整體性以及在地表氣候變化條件下干縮變形的一致性，系統地提高防排水結構的總體質量。

施工工藝

施工流程：測量放樣→路堤邊坡修復→小滲溝施工→平臺與邊溝施工→平臺邊溝砂漿抹面施工→植草施工

測量放線

圖1 花崗巖殘積土路堤水毀破壞快速治理斷面圖

根據批復的測量控制網，使用全站儀實行精確放樣；并使路堤平臺的中樁、邊樁和路堤邊坡坡度線，水準測量儀標示記錄的坡面標高和平臺標高，印記出平臺邊溝、小滲溝的施工開挖線。

邊坡修復

測量放樣后，利用就近土源，每50cm至60cm高設置土工格柵反包，形成土工格柵加筋土結構，快速修復路堤邊坡。

小滲溝施工

測量放樣后，按設計完成下一級邊坡1（如圖1所示）修坡后，填修反向坡率3%的臺階，還要在所筑臺階離下一層邊坡坡頂的2m處，用挖掘機開挖一個寬20cm、深20cm的三角形滲溝，并采用人工修整；在挖掘小滲溝的開挖層面上放置防滲土工布；把4根5cm直徑的軟式透水膠管放在小滲溝下面；小滲溝基槽挖掘做到以5m一節逐次反復延續。

平臺與邊溝施工

按水泥與濕土的重量比為8%的比例用挖掘機路拌。路拌時，濕土的含水量應控制在軟可塑狀態，路拌完成的水泥改性土處于硬可塑狀態為準。

鋪設一層厚度為70cm厚的路拌花崗巖殘積土水泥改性土，壓實后厚度應保證不小于50cm。

在距下一級邊坡0.8m處至2m處的平臺上，反開挖一個30cm深的平臺邊溝，挖掘時要確保水泥改性土的最低厚度12（如圖1所示）不低于20cm。

平臺和邊溝的施工時，要把小滲溝基槽挖掘成一個樣子，以5m為一節逐次地反復延續，挖掘完一段，就要迅速用挖掘機跟進平整、搗實，用人工修整。

施工過程應注意對路堤邊坡采取臨時防護措施，防止雨水沖刷。如受雨水沖刷，應及時修補。

平臺邊溝的砂漿抹面施工

使用人工操作水泥砂漿抹面工序時，應時刻關注水泥砂漿抹面層的厚度不低于3cm，澆水養生應不低于7天。

植草

使用泥漿泵噴濺(或人工傾泄)種填泥土增添營養泥調制成的泥漿，要一邊噴濺(傾泄)一邊人工碾壓，使泥漿全部淹沒在平臺上。操作時要密切監視營養泥的稠度，如果過稀，噴后易流失；如果過濃，失水后會出現收縮開裂的情況。

用液壓噴播機，將摻有草種、植草肥料、土壤改良劑、種子黏結劑、保水劑與水的混合物一致地噴灑于護坡上。

遮蓋的無紡布(應做到單位面積質量≥14g/m2)，還要毫不延遲地澆水養生，直到植上草皮。

養生階段要注意區別前、中、后期的養生。前期的養生為2個月左右，主要以定時定量的噴灌水為主，應注意經常保持土壤的濕潤，把關注種子發芽與盡快生長覆蓋作為重心；中期養生主要依賴天然雨水，若偶遇干旱，應人工每月噴水1次到2次；后期養生，每月噴水2次即可，這一時期應注意追施適量氮肥，促進苗圃轉青生長。這個階段要特別注意，發現病蟲害時要迅速噴藥治理，杜絕蟲害蔓延。

小結

花崗巖殘積土路堤水毀破壞的快速治理方法，采用花崗巖殘積土水泥改性土為主要建筑材料，以形成的花崗巖殘積土路堤平臺及邊溝的復合防排水結構。與使用外借黏性土所修筑的平臺及邊溝結構相比，具有強度高、剛度大等優點；與使用混凝土所修筑的平臺及邊溝結構相比，具有避免設置變形縫、可保持在一定的微裂狀況下具有良好的防排水功能等優點，從而避免了使用混凝土修筑的平臺及邊溝結構因局部開裂，導致地表水沿裂縫下滲而造成路堤局部水毀破壞的狀況。該方法適用于多雨地區花崗巖殘積土路堤邊坡及類似土質的路堤邊坡的施工，主要采用挖掘機作為主要施工機械，主要工程量為現場路拌花崗巖殘積土水泥改性土的施工，因此，具有施工速度快、質量易于控制的優點。