路基边坡稳定性的评价分析

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摘要：路基是路面结构的支撑体，在实践中常常出现的路面损坏现象大部分都是由于路基强度不足，稳定性变差，在外荷载作用下产生过量变形所致。路基的施工质量是获得坚实而又稳定的路基和保证路基路面整体具有良好使用性能的关键。如何快速可靠地进行路基施工质量的评价、有效地进行路基施工过程的质量控制和及时消除路基施工的质量隐患，是确保高等级公路路基路面质量和使用寿命的关键技术之一。 本文结合实例，对杭徽高速公路临安汪家埠至昌化段的路基基础进行评价。

关键字：路基 基础评价 稳定性

一、工程概况

杭徽高速公路临安汪家埠至昌化段，全长67.992km，路线起于汪家埠，经青山、青山水库、牧家桥、锦城、玲珑、徐家坞、化龙、章东、横塘岭、藻溪、上肇、下肇、松溪、大吉岭、赤兰畈、於潜、太阳、下玉山、界头、芦岭，终于昌化。其中汪家埠-徐家坞段（K21+100～K44+712）为新建路段，徐家坞-昌化段（K44+712～K89+092）为利用现02省道一级公路改高速公路段。路基宽度：新建段33.5m，改建段22.5m，桥涵与路基同宽。

二、路基基础评价

1、填方路基

主要分布于山间河谷冲积平原，山间河谷及两侧坡麓地带。

路基土主要有第四系冲洪积亚粘土、含角砾（碎石）亚粘土、含亚粘土角砾（碎石）和第四系残坡积含角砾（碎石）亚粘土、含亚粘土角砾（碎石）及风化基岩。地表农田区分布有薄层软塑状耕植土和池塘底部薄层流塑状的淤泥，另在汪家埠、柯家村、杨岱村分布有少量软塑状亚粘土，其埋深>5m，层厚2.0m～8.0m，除此之外未发现其它软弱层。

区段内，路基土工程地质条件较好，土层压缩性低，强度较高，地基土承载力在180～400kPa之间。大部分需清除表层浮土和塘泥，经压实后直接作为路基持力层。

路基处理措施：⑴清除表层浮土压实后再堆填。⑵基底坡度大于1：5的山坡地带，宜挖台阶，台阶宽2m，阶面内倾2%-4%。台阶面岩为松散岩类，应压实后再堆填。边坡坡率取1：1.5。⑷路堤坡脚设挡土墙或护脚。加强排水措施及坡面防渗水措施。⑹路基在山坡坡脚下时，坡脚上方5m处设截水沟，10m处设挡土墙，并对坡面进行喷浆处理。

2、挖方路段路基

分布于丘陵地带，为路堑和隧道。基岩主要为凝灰岩、流纹岩、灰岩、含砾砂岩、花岗岩，风化较强烈，构造节理，风化裂隙较发育。表部分布厚度不一的残坡积层。

路段工程地质条件较好，自然边坡较稳定。基岩爆破整平后，路基可直接置于基岩面上。主要工程地质问题有：边坡及洞稳定性，局部地段与填方路段连接处可能会产生不均匀沉降等。

3、半填半挖路段路基

填方部分路基土为松散岩类，清除表面浮土压实后可直接堆填，承载力满足设计要求。坡度大于1∶5的基底需挖台阶，但填土高度较大，挡土墙施工较困难，边坡稳定性不易控制。挖方部分路基，自然坡度变化大，岩体节理裂隙发育，有不利边坡稳定性的节理组合。少量边坡高度大，稳定性难以控制。

处理措施：①填方部分：填方路段边坡坡率取1：1.5，分级堆填。采用浆砌片石护坡并做好坡面防渗水措施。②挖方部分：坡率1：0.5～1：1.0，浆砌片石护坡，或锚杆挂网喷浆护坡。设截、排水沟，沟面进行砂浆抹面处理，以防地表水渗入岩体内。清除山坡上的孤石、危岩。

三、路堑边坡稳定性评价

（一）天然边坡稳定性评价

路堑区一般为低山丘陵地貌，山体较陡峻，植被发育，地形坡度15?-45?。天然状态下，岩土边坡稳定性良好。

（二）开挖边坡稳定性分析

1.表层第四系残坡积层，开挖后可能产生滑动、坍塌，欠稳定。

2.路堑区岩体以凝灰岩、灰岩为主，为硬质岩类，致密坚硬，抗风化能力较强。边坡稳定性主要受节理发育程度、组合关系及地下水活动状况等因素控制。开挖后，中微风化岩，基本稳定；全风化、强风化易产生掉块与崩塌。

3.节理裂隙对边坡稳定性影响较大，对边坡稳定不利，顺坡节理会造成崩塌、清坡。其它不利节理组合会造成掉块、坍塌。

本段线路路堑边坡高度大，边坡稳定性主要受节理面控制，大部分稳定性较好，以掉块、小规模坍塌为主。局部路段可能会出现小型滑坡等不良地质现象。

（三）处理措施

1.削坡

开挖边坡坡率主要根据地层岩性、风化程度、破碎程度、节理发育程度、路堑坡向、高度及施工难度综合确定。建议坡率1∶0.5～1∶1.5。当坡高较大或岩石风化程度发生变化较大时，宜采用分级削坡。两级间设碎石落台，台宽2.0m，内倾4%为宜。

2.护坡

岩质边坡实行分级护坡：1-2级浆砌片石护坡，2级以上中微风化岩锚喷护坡，全强风化岩挂网喷浆护坡。

土质边坡主要为含角砾（碎石）粘性土与含粘性土角砾（碎石），应采用浆砌片石护坡，并设置钢筋混凝土挡土墙，基础嵌入完整基岩。

3.排水措施

路堑位于低山丘陵山坡，坡面流水十分发育，一般呈决流状顺坡而下，为此须在路堑坡顶5m外设置截水沟，在坡脚设排水沟，将流水引出路堑区。

四、桥涵及交叉工程地基评价

1、基础类型与持力层的选择

线路桥梁桥址主要位于山间沟谷、山间河谷及山间河谷冲积平原区，上部第四系冲洪积层，厚度变化大，结构较松散，强度不能满足要求，作为桥基持力层，应选择致密、坚硬岩体较完整的中--微风化基岩作为桥基持力层。

2、基础承载力估算

2.1浅基础的承载力

浅基础基岩埋深浅，一般选用独立基础或扩大基础，其容许承载力，按《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024-85）中公式计算：

[P]=（ C1 ・A+C2・・・・U・h）Ra

式中：[P]―单桩轴向受压容许承载力[KN]

Ra―岩石天然轴向极限抗压强度（kpa）

h―桩嵌入基岩的深度（m），不包括强风化层

u―桩嵌入基岩部分横截面周长（m），按设计直径采用

A― 桩底横截面面积（m2），按设计直径采用

C1・C2―根据清孔情况，岩石破碎程度等因素而定的系数

2.2承载力及施工中应注意的问题

（1）本路段嵌岩桩、单桩承载力除取决于持力层的强度外，还取决于桩身质量及强度，因此施工队伍的素质、施工条件、施工质量的好坏是至关重要的。

（2）C1・C2取值，C1・C2依规范取值，据经验，若采用人工清底C1=0.4，非人工清底C1=0.3。泥浆护壁C2=0.02～0.03，护筒护壁C2=0.01，若入岩深度h≤0.5m，C2=0。

五、结论

边坡的稳定性问题受多种因素的影响，所以在评价过程中，应该与多学科相互交融，形成了边坡研究的复杂性、系统性和重要性。运用现有的理论知识和技术来开创求解和评价边坡稳定性的新方法和新思维，并不断完善既有的理论具有更大的技术挑战性和学术前瞻性。这样才能更快速可靠地进行路基施工质量的评价。