某段陡坡路堤破坏原因分析及工程整治措施研究

某段陡坡路堤破坏原因分析及工程整治措施研究
摘要：主要介绍了某段陡坡路堤在强降雨后发生沉降、开裂、边坡滑塌等破坏，对其发生原因进行了分析，主要原因是由于强降雨造成水流冲刷边坡，雨水下渗
使得坡体自重增加，降低坡体抗剪强度导致路堤边坡蠕动变形、整体失稳，并详
细介绍了对该段陡坡路堤破坏后的工程整治措施及其整治效果。

关键字：陡坡路堤；破坏形式；原因；措施
随着我国经济发展，基础设施在大力建设，高速公路的建设不可避免的会穿
越山区，陡坡路堤则是山区高速公路中常见的路基形式。

所谓陡坡路堤是指路堤
修筑在陡坡(地面横坡超过1:2.5)上或是不稳定的山坡上的路堤。

本文主要介绍了
山西省某段高速公路陡坡路堤在强降雨下发生破坏的过程及其原因分析，并提出
相应的工程整治措施，可对其他类似工程起到一定的借鉴作用。

1工程概况及地质条件
某高速公路K66+458～K67+045段路堤总长587m，原地貌为第四系新黄土，
自然坡度陡于1:2.5，最大填高约27m，平均填高约21m，路堤填料主要为粉质黏土，路基基底采用强夯处理。

因路堤右侧为原自然河道，为确保河道行洪顺畅，
防止填方路堤边坡压占河道，该段落采用加筋路堤，通过设计横向土工格栅作用
于路堤，边坡坡率1:1,填方边坡采用30cm浆砌片石进行封闭，同时设置路堤式
挡土墙收缩坡脚，在确保路堤稳定的前提下最大程度保证河道宽度。

路堤横断面
如图1所示。

图2 路堤边坡滑塌图3 路面纵向开裂
该段陡坡路堤产生沉降、开裂、边坡滑塌的原因复杂。

为查明破坏原因，进行了现场勘察，进行了钻孔取样，并检测路基含水率，发现部分岩心局部呈松散状，边坡由外至内0～
8m范围内路堤填料平均含水率高达25%，可以得到路基破坏的主要原因：
（1）强降雨造成水流冲刷边坡，路面排水及防渗措施不足造成雨水下渗，雨水下渗使得
坡体自重增加，水压力增大，降低坡体抗剪强度导致路堤边坡蠕动变形，路堤出现整体失稳
迹象，从而产生路面开裂、路基沉降、边坡滑塌等破坏。

（2）路基局部填料不满足设计压实标准，尤其路堤填筑与陡坡地面衔接处填料压实度不够，造成路基的不均匀沉降，对边坡稳定性造成隐患。

3工程整治措施
（1）在路堤边坡坡面采用复合排水桩进行路基排水处治。

复合排水桩由石灰、水泥、粗
砂组成，体积配合比为石灰：水泥：粗砂=3.5:0.5:6，桩长9m，倾角15°，间距0.5m，梅花
形布设。

钻孔孔径为10cm，将石灰、水泥及粗砂拌和均匀后采用干喷法由孔底至孔口喷射，喷射压力大于0.8Mpa，以确保桩体密实。

（2）铣刨右幅路面面层，对路基中央分隔带及右侧共6.0m范围内采用高压旋喷桩处治。

高压旋喷桩采用单管旋喷，压力大于20Mpa，水灰比为0.8:1，梅花形布设，桩径0.6m，间
距1.2m，桩长穿透不稳定区域并进入稳定区域以下2m，水泥采用强度等级为42.5级的普通
硅酸盐水泥。

喷射管分段提升的搭接长度大于100mm，提升速度为0.2m/min，喷射管流量
不小于80L/min。

高压喷射注浆体28d的抗压强度大于3.0Mpa。

（3）对右幅路基靠近边缘的6m范围内采用微型桩处治。

微型桩桩径为19cm，梅花形
布设，间距为1.2m，主体为5根φ32钢筋，保护层为3cm,安装完32钢筋后，孔内净空
6.6cm,注浆体为M30水泥砂浆，灰砂比为1:1，水灰比为0.4:1，砂采用中砂，水泥采用强度
等级为42.5级的普通硅酸盐水泥，注浆压力为0.4～0.7MPa；采用正五边形φ8钢筋作为固
定支架，边长8.7cm，沿桩身每2m设置一道。

在固定支架三个边上（中点）焊接3cm长φ8
的钢筋头，作为对中支架，桩长进入滑动区以下至少1/2桩长且进入原状稳定土区域以下2m。

旋喷桩、微型桩横向布设如图4所示。

图4 旋喷桩、微型桩横向布设示意图
（4）重新铺设右幅路面面层，并施工边部排水盲沟。

路面右幅铣刨面层后对基层开裂处
进行灌缝处治，下封层施工完毕后在路基边缘设置碎石排水盲沟，并在路肩处设置横向PVC
排水管将水排至路基外。

（5）上述措施完成后，对该段路堤进行变形监控，在路肩、第一级平台及挡墙墙顶设置
位移沉降观测点。

沿路基纵向每30m设置一处观测断面。

观测周期：每2天观测一次，降雨
后加测一次，并建立监控台账详细记录监控数据。

4整治效果
该段陡坡路堤于2015年12月底整治完毕，对其变形监控一直持续到2016年12月底，
监控数据显示其2016年底工后沉降小于5cm，且期间该段路堤并未发生路面开裂、边坡滑
塌等破坏，整治效果良好。

5结论
在地面横坡较陡、地质地形条件较为复杂、填挖交界处沉降不均的条件下，陡坡路堤在
荷载作用下极易产生沉降、路面开裂、边坡滑塌等破坏。

故必须验算陡坡路堤沿基底或软弱
层带的滑动稳定性，当抗滑稳定系数小于规范规定值时，应当采取改善基底条件保证路基稳定；另外，必须严格控制填料质量，对填料进行充分碾压使之密实，并注意工序衔接，及时
做好路基路面防排水措施，避免与上述工程实例类似的路基病害发生，延长工期，增加工程
造价。

上述工程实例经复合排水桩、旋喷桩、微型桩相结合的工程措施进行整治后，取得了
良好的效果，为其他类似工程提供了重要案例依据，并起到了一定的借鉴作用。

参考文献:
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