省道210線K551+700～K552+800段路塹邊坡坍塌卸載問題研究

郝建華

（敖漢旗交通運輸局，內蒙古 赤峰 024300）

1 引言

省道210線新惠至老虎山段公路于2016年3月份開工建設，于2017年12月下旬主體工程交工，排水防護工程、交安工程等附屬工程2018年上半年交工，本工程現為臨時通行階段。省道210線新惠至老虎山段一級公路的建設通車，一方面可以有力地拉動赤峰市社會經濟的發展，對于內蒙古自治區中部地區乃至全區社會經濟發展具有巨大的推動作用。

K551+700～K552+800段為石質路塹，路塹挖方較大，巖石表層為強風化，較為破碎，以下為中風化。2016年4月份開始施工路塹，由于巖石裂隙較發育，路塹在開挖過程中，沿路塹邊坡及路床頂面有層間滯水滲出，邊坡出水點處產生局部坍塌。在邊溝下設置盲溝后，邊坡及路床層間水出露現象消失，路基及邊坡較穩定。

2 現場邊坡坍塌情況

圖1 坍塌現場

K551+700～K552+800段右側路塹邊坡高度在12m～40m之間，其中K552+300～K552+800段為石質路塹。表層5m左右的強風化巖層，以下為中風化巖石，裂隙發育。

本次坍塌位置為K552+535～K552+570段，坍塌范圍從第四級平臺以下至第一級平臺，坍塌后局部坡率達到1∶2.3左右，平均坡率達1∶1.0。

3 路塹坍塌原因分析

①現場坍塌范圍為K552+535～K552+570段，在K552+575處為一道天然沖溝，經現場觀察沖溝兩側10m～15m范圍巖石裂隙發育，風化嚴重，且存在30cm左右厚度的軟弱夾層。

②該段路塹坡頂外設置土質截水溝，現場溝底及溝壁破碎嚴重、裂隙發育，降雨及積雪融化未匯流至沖溝處，而是直接沿裂隙下滲，對邊坡穩定性產生一定的影響。

③坍塌處巖石巖層為傾斜巖層，傾角在50°左右，屬于陡傾巖層，對路塹邊坡穩定性有一定影響。

4 路塹卸載范圍的確定

①根據現場坍塌位置及巖面情況，K552+535～K552+570段第四級平臺以下部分坍塌，坍塌后的平均坡率緩于1∶1，巖面清晰、基本穩定。第四級平臺以上未坍塌，第三級至第四級范圍巖面接近垂直，所以對其及以上部分進行卸載，并放緩路塹邊坡坡率至1∶0.75。

②卸載設計基點以K552+565處第四級平臺外邊緣為控制點，由第四級平臺外邊緣向下引垂線至6m處為第三級平臺外邊緣，平臺寬2m，路塹邊坡坡率按1∶0.75進行控制，向上挖除卸載。

③經現場觀察在K552+580～K552+585段的第一級至第三級平臺豎向存在30cm左右厚的軟弱夾層，且K552+575處頂部為沖溝，因此本次對K552+535～K552+585段進行卸載，K552+535和K552+585兩側各10m長的漸變段，與原邊坡順接。

5 路塹卸載方案設計

①原路塹邊坡坡率施工完畢后，第一級至第三級為1∶0.5左右，以上部分坡率為1∶0.75左右。底部第一級臺階在施工過程中，由于層間水作用導致局部坍塌。本次局部坍塌為第四級平臺以下部分，經現場查看，確定采用對K552+535～K552+585段上部未坍塌區域進行卸載。由于在原路塹上開挖，且由第三級平臺以上實施，另外本路段已開放交通，為保證交通安全，卸載開挖應采用控制爆破（松動爆破或膨脹破碎）工藝，以減少破碎物對周邊及道路安全造成影響。

②卸載工作應由上向下逐層平臺進行，采用機械+爆破+人工的清理方式。

③控制爆破（松動爆破或膨脹破碎）施工宜采用利用吊車、掛籃等設備，達到預定處理高度進行鉆孔、埋藥、清理等工作。

圖2 路塹坍塌處理斷面

圖3 路塹坍塌卸載方案圖

④坍塌后施工單位及時對坍塌進行了清理，清理后對坡面采用SNS主動防護網進行了臨時的防護，防止落石。本次卸載時，暫時不摘除主動防護網，待實施控制爆破（松動爆破或膨脹破碎）后，清理時再摘除主動防護網。

⑤卸載后路塹邊坡坡率采用1∶0.75和1∶1.0（最后一級臺階采用），平臺寬度2m，設置平臺排水溝，完善平臺排水設施。

⑥在完善平臺排水及豎向排水設施后，按原設計采用SNS主動防護網進行邊坡防護。

⑦由于路塹頂部表層巖石破碎比較嚴重，所以，截水溝采用現澆C30水泥砼進行硬化，以避免地表水下滲，影響路塹邊坡穩定性。

6 施工安全防護

6.1 交通安全措施

爆破前10min，該路段封閉交通，清理施工現場人員及周邊農田作業人員，保證人員、交通運營及社會車輛安全。

6.2 施工安全措施

①吊車施工安全應按其規定要求執行，避免由于吊車操作不當引起施工安全事故。

②現場操作人員應佩戴安全帽，在掛籃內操作的人員應配系安全繩，安全繩與吊車掛鉤應系牢固。

③掛籃應與吊車緊密連接，確保牢固。同時，在路塹外側不小于15m的位置設置錨固錨桿，用鋼絲繩連接掛籃，從兩個方面保證掛籃的穩定和安全。

④在第二級平臺和第三級平臺之間設置一道防拋網，以保證人員級掛籃的安全，在爆破時，將防拋網放平，清理時，重新掛起防拋網，確保施工安全。

⑤爆破鉆孔及清理時，在吊車靠巖面一側設置一道砂馬，防止落石脫落撞擊設備。

7 交通組織設計

①K551+600-K554+045段采取封閉右幅路面交通，按左幅臨時雙向行駛交通管制進行管控，車道間采用水馬進行分隔，起終點設置漸變段，并設置限速、減速慢行、前方施工，注意落石及繞行等標志，以提示和引導過往車輛注意安全。

②爆破前10min，該路段臨時封閉交通，清理現場施工人員及周邊農田作業人員。

8 施工注意事項

①施工前制定施工方案、施工安全預案、應急救援預案及交通組織方案等安全保障措施，并由總監理工程師批準。

②在施工期間，加強該段路塹頂部巖土層的裂隙監測，觀測裂隙的發育和發展情況，積極采取預防措施，防止大規模掩體坍塌。

③通車運營期間，養護部門應定期對該段及全線挖方路塹邊坡進行監測，特別是春融和汛期期間，觀測路塹頂外側是否發生開裂，及時匯報，并采取安全預防措施，防止發生安全事故。

9 結語

本文通過對強風化石質路塹邊坡發生坍塌情況進行處理，分析了發生這一問題的主要原因，并采取的相應防護措施。經過一個雨季的考驗，該邊坡未出現滑塌的現象，公路行車安全隱患已排除，說明采取的施工方案比較合理。總之，通過卸載邊坡以及增加排水設施，可有效的防止雨季對強風化石質邊坡穩定性的影響，而且本施工工藝還具有成本低、施工簡單、施工無安全風險等優點，具有良好的經濟效益及社會效益。對類似工程具有借鑒意義。