某停車區高填方邊坡變更設計方案研究

彭小勇 吳巍巍

（貴州省交通規劃勘察設計研究院股份有限公司， 貴州 貴陽 550081）

0 引言

近年來，貴州省高速公路快速發展，已于2015年實現了縣縣通高速，受到山區地形的影響，高路堤、深路塹不可避免[1]，尤其是樞紐、互通及停車區的位置。有些路基由于地質、筑路材料等方面的原因，無法按原設計進行施工，必須變更，本文以某高速公路停車區匝道右側填方邊坡為例，通過現場調查、室內試驗、工程類比等手段，采用簡化Bishop法，分析評價路堤的穩定性，并結合工程實際情況給出合理的處置措施，為類似工程提供參考。

1 工程簡介

該填方邊坡原設計采用抗滑樁+格賓擋墻防護，抗滑樁已施工完成，格賓擋墻尚未施工，填方體基本填筑完成，填方體上設置了預制梁場，現已投入使用。由于木瓜停車區3km范圍內無硬質巖石，區域巖石強度及各種特性指標均不能滿足作為格賓擋墻填料的要求，且場區地表水、地下水發育，基巖在地下水作用下易軟化，在后期營運車輛動載作用下易誘發填方邊坡產生變形及滑塌風險，針對上述情況，作出變更。

2 地質情況

項目區地處黔北高原北部的斜坡地帶，坡體自然坡度10°～18°，場區地貌類型屬侵蝕-剝蝕型低山地貌。

場區地下水類型為第四系松散土層孔隙裂隙水、基巖裂隙水。

場區地層巖性主要為：①覆蓋層，填筑土，主要成分為砂巖碎塊石及少量粘土，雜色，稍密～密實；②基巖，侏羅系中下統自流井群砂巖夾泥巖、泥巖。場區位于構造變形區，巖層產狀 150°～190°∠4°～8°。

根據《中國地震動參數區劃圖》，場區地震基本烈度為Ⅵ度。

表1 巖土體的物理力學參數

天然工況 25 110 32 720 中風化砂巖夾泥巖 暴雨工況 26 100 28 /

表2 典型橫斷面LK0+180、FK0+017穩定性計算結果

3 巖土體物理力學參數

根據室內試驗、結合工程類比及相關規范，推薦巖土體物理力學參數見表1。

4 變更方案

4.1 穩定性計算

自重工況安全控制標準為1.35，自重+暴雨或連續降雨工況為1.25；穩定性計算分析時停車區荷載q=30kPa/m。

采用簡化Bishop法通過南京庫倫軟件進行分析[2]，模型見圖1、圖2；穩定性計算結果見表2。

圖1 LK0+180斷面模型圖

圖2 FK0+017斷面模型圖

4.2 破壞模式分析及變更方案研究

通過上述分析，在既有抗滑樁的作用下，坡體深層滑面穩定性滿足要求，但是路基填筑土存在從樁頂剪出引起越頂破壞的可能。解決該問題有兩種思路：1、在既有抗滑樁頂設置托梁，托梁上設置擋土墻；2、在既有抗滑樁內側設置鋼管樁+擋墻[3-4]，鋼管樁既保證了擋墻承載力要求，又承擔了下滑力。

第1種方案需要鑿除既有抗滑樁空護臂，并開挖部分填筑土設置工作面，由于部分抗滑樁空護臂較深，且這種方式清方規模較大，對填方體現狀干擾大。第2種方案，地面整平后可以作為施工平臺直接施工，易于操作，故采用第2種設計方案。

L匝變更方案共設置5排鋼管樁，鋼管樁長12-15m，托梁寬5m，擋墻高6-11m；F匝共設置4排鋼管樁，鋼管樁長15m，托梁寬4m，擋墻高5-9m；場區地表水、地下水較發育，為保證邊坡的穩定性，排水設施相當重要，坡體表面L匝、F匝地表水通過截水溝匯集到跌水井通過涵洞排出坡體；坡體內部地下水通過擋墻泄水孔及仰斜式排水管排出坡體[5-6]。

5 結論

1）通過定性分析及定量計算，考慮已施工抗滑樁的作用，填方體深層滑動穩定性滿足要求，在坡體自重、行車荷載、地下水等的作用下，填筑坡體存在越頂破壞的可能。

2）根據施工現狀，在原有抗滑樁內側設置鋼管樁基托梁既經濟又便于施工，為減小地下水對巖土體的軟化作用，需設置完善的地表、地下排水系統。