突發(fā)性路基災(zāi)害特點(diǎn)與防治措施(2016.06.14)

突發(fā)性路基災(zāi)害特點(diǎn)與防治措施(2016.06.14)第一頁(yè)，共20頁(yè)。報(bào)告內(nèi)容1突發(fā)性路基災(zāi)害的特點(diǎn)2典型突發(fā)性路基災(zāi)害防治措施3突發(fā)性路基災(zāi)害“防”與“治”思想轉(zhuǎn)變主要內(nèi)容第二頁(yè)，共20頁(yè)。第一部分-突發(fā)性路基災(zāi)害的特點(diǎn)1.1

突發(fā)性路基災(zāi)害分類

公路路基災(zāi)害有多種形式，按其成因可以分為兩大類：一是地震、滑坡、崩塌、泥石流等自然災(zāi)害；二是路基塌陷、支擋防護(hù)工程破壞導(dǎo)致的擋土墻失穩(wěn)、錨索失效、抗滑樁傾倒等路基結(jié)構(gòu)破壞。

第三頁(yè)，共20頁(yè)。第一部分-突發(fā)性路基災(zāi)害的特點(diǎn)1.2突發(fā)性路基災(zāi)害特點(diǎn)突發(fā)性路基災(zāi)害顯著的特點(diǎn)為突然性和隱蔽性。突然性是指災(zāi)害發(fā)生的時(shí)間很短，基本上來(lái)不及采取應(yīng)對(duì)災(zāi)害的措施；隱蔽性是指成災(zāi)過(guò)程漫長(zhǎng)，一般需要通過(guò)持續(xù)監(jiān)測(cè)才能夠掌握其發(fā)展趨勢(shì)，如路基支擋防護(hù)工程的失效破壞大部分都是在公路運(yùn)營(yíng)期出現(xiàn)的，當(dāng)結(jié)構(gòu)達(dá)到了失穩(wěn)的臨界狀態(tài)時(shí)，便會(huì)發(fā)生突發(fā)性的破壞。本報(bào)告對(duì)幾種常見的突發(fā)性路基災(zāi)害的誘因、防治措施進(jìn)行討論，包括路基塌陷、擋土墻失穩(wěn)、邊坡滑塌與滾石。路基突然坍塌擋土墻失穩(wěn)邊坡滾石災(zāi)害第四頁(yè)，共20頁(yè)。第二部分-典型突發(fā)性路基災(zāi)害防治措施2.1路基塌陷災(zāi)害

近年來(lái)路基塌陷(沉陷)災(zāi)害發(fā)生頻繁，常出現(xiàn)在各種媒體報(bào)道中。下表為近5年來(lái)部分公路與城市道路路基塌陷災(zāi)害情況。路基塌陷不僅對(duì)道路通行產(chǎn)生嚴(yán)重影響，甚至造成人員傷亡。

時(shí)間地點(diǎn)規(guī)模推測(cè)誘因2011.6.16杭千高速公路塌陷路段長(zhǎng)約70米、寬11米、深11米短時(shí)強(qiáng)降雨2013.1.31廣州地鐵6號(hào)線文化公園站塌陷面積150m2連續(xù)降雨與地鐵施工2014.2.19西安北郊貞觀路塌陷面積10m2，深度1m左右自來(lái)水爆裂2014.3~2014.9鄭州西三環(huán)連續(xù)坍塌14次地下管網(wǎng)斷裂、路基壓實(shí)不足2015.4.1杭州市之江路與之浦路口塌陷面積80m2附近地鐵淺埋暗挖2015.3.17貴州省S308省道凱里市境內(nèi)箐口段K271+300塌陷路段長(zhǎng)30米、寬6米降雨和超載2015.8.2太原龍城高速龍城高速與太舊連接處塌陷路段長(zhǎng)約20米、寬11米、深5米連續(xù)強(qiáng)降雨部分公路與城市道路路基塌陷情況統(tǒng)計(jì)第五頁(yè)，共20頁(yè)。第二部分-典型突發(fā)性路基災(zāi)害防治措施路基塌陷災(zāi)害誘因分析

根據(jù)大量實(shí)體工程調(diào)查，公路路基塌陷主要是由降雨影響和路基結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足(受壓實(shí)度、填料質(zhì)量影響)所致。在降雨強(qiáng)度大，路面排水不暢，路基防排水設(shè)施損壞的情況下，降雨不能及時(shí)排出路基，下滲到路基中，導(dǎo)致路基含水率增大，土體強(qiáng)度下降；在車輛荷載反復(fù)作用下，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足的路基，強(qiáng)度極易衰減，最終發(fā)生塌陷。采空區(qū)、巖溶、濕陷性黃土、軟土等特殊地基由于處理措施不到位，也會(huì)導(dǎo)致路基沉陷，但一般不會(huì)發(fā)生突然的塌陷。

連續(xù)強(qiáng)降雨引起路基突然坍塌路基強(qiáng)度不足引起塌陷第六頁(yè)，共20頁(yè)。第二部分-典型突發(fā)性路基災(zāi)害防治措施路基塌陷災(zāi)害誘因分析

城市道路的塌陷大多與地下管線的埋設(shè)和破損有關(guān)。一方面管線埋設(shè)處回填壓實(shí)往往不到位，形成沉陷的隱患；另一方面管線上覆土層不密實(shí)造成土拱效應(yīng)減弱，作用到管線上的土壓力增大，在行車荷載作用下容易導(dǎo)致管線破損。一旦管線破損造成水體入侵路基，水流浸泡沖蝕形成地下空洞，引起路基塌陷?；靥顗簩?shí)不足引起路面坍塌自來(lái)水管線破裂導(dǎo)致路面塌陷第七頁(yè)，共20頁(yè)。第二部分-典型突發(fā)性路基災(zāi)害防治措施路基塌陷災(zāi)害防治工程措施

對(duì)路基塌陷災(zāi)害的防治不論是其已經(jīng)發(fā)生還是可能發(fā)生，都需進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘探與測(cè)試工作。可能發(fā)生塌陷的路段一般會(huì)表現(xiàn)出路面沉陷、波浪、縱向開裂等，這些現(xiàn)象通過(guò)沿線調(diào)查目測(cè)即可發(fā)現(xiàn)，首先應(yīng)將其列為存在隱患的路段；對(duì)存在隱患的路段采用探地雷達(dá)檢測(cè)，可采用100MHz接地耦合天線和低頻組合天線(80MHZ、50MHz、25MHz等)，確定路基中存在的空洞、松軟層、富水區(qū)等不良體，并將其列為病害路段；對(duì)病害路段再進(jìn)行瞬態(tài)瑞利波檢測(cè)，準(zhǔn)確界定其分布范圍；最后可選若干個(gè)代表性病害路段進(jìn)行鉆孔取芯，查明路基土的物理力學(xué)性質(zhì)變化情況，為加固方案設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

對(duì)已經(jīng)發(fā)生塌陷的路段進(jìn)行檢測(cè)，主要是準(zhǔn)確界定塌陷分布范圍，確保加固措施一次到位。

第八頁(yè)，共20頁(yè)。第二部分-典型突發(fā)性路基災(zāi)害防治措施路基塌陷災(zāi)害防治工程措施

對(duì)路基塌陷處理可以采用注漿加固、夯實(shí)土回填、泡沫輕質(zhì)土澆筑回填等；埋設(shè)有地下管線的塌陷路段，在對(duì)破損的管線修復(fù)之后，可首選泡沫輕質(zhì)土澆筑回填?，F(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土無(wú)需振搗和碾壓作業(yè)，施工速度快，對(duì)周圍環(huán)境無(wú)影響，其泵送施工方式特別適應(yīng)于應(yīng)急搶修工程。道路路面坍塌區(qū)注漿加固夯實(shí)土回填處理路面塌陷第九頁(yè)，共20頁(yè)。第二部分-典型突發(fā)性路基災(zāi)害防治措施2.2填方路基支擋工程失穩(wěn)重力式擋土墻因其成本低、可就地取材、施工相對(duì)簡(jiǎn)單，是我國(guó)公路常用的一種路基支擋結(jié)構(gòu)形式，它依靠墻身自重抵抗土體側(cè)壓力。重力式擋土墻可用塊石、片石、混凝土預(yù)制塊作為砌體，或采用片石混凝土、混凝土進(jìn)行整體澆筑?，F(xiàn)有已建成高等級(jí)公路中有相當(dāng)一部分采用的是漿砌片石重力式擋墻，由于材料本身比較松散，施工時(shí)質(zhì)量控制不嚴(yán)格，導(dǎo)致出現(xiàn)灰漿不飽滿、墻體開裂的現(xiàn)象；加之雨水下滲，漿砌片石墻內(nèi)材料粘結(jié)力減小，墻后填土抗剪強(qiáng)度較低，在行車荷載的反復(fù)作用下，經(jīng)常出現(xiàn)突然的坍塌，特別是在南方多雨地區(qū)尤其突出。據(jù)統(tǒng)計(jì)在廣東省2011年至今已有30多處漿砌片石擋墻出現(xiàn)突然坍塌。

廣東某高速2015年漿砌片石擋墻坍塌現(xiàn)場(chǎng)第十頁(yè)，共20頁(yè)。第二部分-典型突發(fā)性路基災(zāi)害防治措施填方路基支擋工程失穩(wěn)誘因分析

通過(guò)對(duì)深圳8處、東莞2處漿砌片石重力式漿砌片石擋墻失穩(wěn)現(xiàn)場(chǎng)的勘察和計(jì)算分析，引發(fā)該類路基災(zāi)害的主要誘因是連續(xù)強(qiáng)降雨，以及路面、擋墻自身排水系統(tǒng)失效。強(qiáng)降雨發(fā)生過(guò)程中，雨水不能直接排出路面，下滲到路基中；擋墻排水設(shè)施不暢，導(dǎo)致水分不能及時(shí)排出墻體，巖土體迅速處于充水狀態(tài)；在持續(xù)降雨歷程中，土體飽和，土體容重增大，抗剪強(qiáng)度降低。此外，地表水下滲和地下水形成滲流場(chǎng)，產(chǎn)生滲流壓力，外加車輛荷載反復(fù)作用，最終使?jié){砌片石擋墻發(fā)生突然失穩(wěn)。

強(qiáng)降雨天氣墻體表面有水滲出擋墻基礎(chǔ)只有部分水泥砂漿第十一頁(yè)，共20頁(yè)。第二部分-典型突發(fā)性路基災(zāi)害防治措施填方路基支擋工程失穩(wěn)工程加固措施重力式漿砌片石擋墻失穩(wěn)防治工程措施可以分為預(yù)防性加固和災(zāi)后搶修修復(fù)兩類。災(zāi)后搶修工程，措施相對(duì)單一，主要是清理塌方體，對(duì)漿砌片石擋墻基礎(chǔ)注漿并植筋，然后支模澆墻體，采用粒料或氣泡輕質(zhì)土回填墻背。

預(yù)防性加固工程，因擋墻外預(yù)留空間和擋墻變形情況不同，可采用不同的方案，但均應(yīng)遵循先穩(wěn)固后加固原則。因原擋墻已經(jīng)出現(xiàn)變形，若先進(jìn)行開挖、注漿、錨桿錨索加固施工，則施工振動(dòng)會(huì)產(chǎn)生對(duì)原墻體的擾動(dòng)，松散的漿砌片石墻體可能會(huì)突然失穩(wěn)。通過(guò)實(shí)體工程驗(yàn)證，預(yù)防性加固措施可分為小導(dǎo)管注漿與重力式抗滑墩加固與雙向?qū)^索護(hù)面墻加固兩種。第十二頁(yè)，共20頁(yè)。第二部分-典型突發(fā)性路基災(zāi)害防治措施填方路基支擋工程失穩(wěn)工程加固措施

小導(dǎo)管注漿與重力式抗滑墩加固

在擋墻外有一定施工空間條件下，可以按照一定間距跳孔開挖基礎(chǔ)并澆注梯形重力式抗滑墩

，在墩之間用框架梁相連。施工時(shí)預(yù)留小導(dǎo)管注漿鉆孔，待抗滑墩和框架梁強(qiáng)度形成后，開始小導(dǎo)管鉆孔并注漿加固墻體。

抗滑墩的尺寸根據(jù)墻高的不同，基礎(chǔ)埋深、基礎(chǔ)長(zhǎng)度、墩體寬度和間距各不相同。

第十三頁(yè)，共20頁(yè)。第二部分-典型突發(fā)性路基災(zāi)害防治措施填方路基支擋工程失穩(wěn)工程加固措施

雙向?qū)^索護(hù)面墻加固

當(dāng)擋墻外施工空間受限，擋墻為兩側(cè)分離式路基或者另一側(cè)有錨固條件時(shí)，可以采用雙向錨索對(duì)拉的方式加固。.該加固方法可靠性強(qiáng)，工程效果好。施工過(guò)程中應(yīng)先施工護(hù)面墻對(duì)原擋墻起到一定防護(hù)效果后，分段鉆孔穿索對(duì)拉。

被加固漿砌片石擋墻地形錨索雙向?qū)桨甘疽鈭D第十四頁(yè)，共20頁(yè)。第二部分-典型突發(fā)性路基災(zāi)害防治措施2.3路基邊坡滑塌與滾石路基邊坡滑塌與滾石是公路路基常見的地質(zhì)災(zāi)害，由于其致災(zāi)后果嚴(yán)重，無(wú)論是道路管理部門還是設(shè)計(jì)部門都很重視，但是這兩種災(zāi)害并沒(méi)有得到有效的治理，一方面是因?yàn)闉?zāi)害呈現(xiàn)出新的表現(xiàn)形式，另一方面是因?yàn)闉?zāi)害沒(méi)有得到及時(shí)預(yù)警。近年來(lái)突發(fā)性路基邊坡滑塌和滾石災(zāi)害呈現(xiàn)出小規(guī)模、反復(fù)性、人為因素為主的特點(diǎn)。道路養(yǎng)護(hù)管理部門對(duì)于已知的大型滑坡都在進(jìn)行持續(xù)性的專業(yè)監(jiān)測(cè)，而對(duì)于小的潛在滑坡則主要依靠日常巡查。由于巡查人員缺乏專業(yè)知識(shí)，巡查時(shí)間間隔長(zhǎng)，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)災(zāi)害前兆，導(dǎo)致大滑坡少見，小滑坡不斷的現(xiàn)象。

小規(guī)模特點(diǎn)：滾石災(zāi)害難以實(shí)施定點(diǎn)專業(yè)監(jiān)測(cè)，即使在日常巡查中發(fā)現(xiàn)小的落石、掉塊，也很少引起重視。下圖為今年1月云南省某高速公路橋梁被路側(cè)山體滾石破壞，砸穿下行車道2塊T型梁板，另有1塊破損，對(duì)面上行車道的翼板和接縫被砸出2個(gè)大洞，導(dǎo)致上、下行線交通中斷。

第十五頁(yè)，共20頁(yè)。第二部分-典型突發(fā)性路基災(zāi)害防治措施2.3路基邊坡滑塌與滾石反復(fù)性：反復(fù)性是指第一次采取的加固措施不到位，不但沒(méi)有起到加固作用，反而誘發(fā)了更嚴(yán)重的滑坡災(zāi)害。下左圖為廣東省某高速建設(shè)時(shí)采用4m錨桿掛網(wǎng)防護(hù)，運(yùn)營(yíng)過(guò)程中(2014年12月)突然滑塌，二次加固采用7-12m錨桿掛網(wǎng)重新加固防護(hù)。

人為因素為主：是指在路基邊坡附近進(jìn)行其他人為活動(dòng)誘發(fā)的滑坡，比如開采礦石和開挖建筑基礎(chǔ)等。下右圖為今年3月云南省某二級(jí)路邊坡附近采石場(chǎng)隨意布設(shè)，在坡角開挖形成臨空面，加上降雨最終導(dǎo)致滑坡沖垮橋梁阻斷交通。

采石場(chǎng)過(guò)度開采導(dǎo)致滑坡邊坡二次加固第十六頁(yè)，共20頁(yè)。第二部分-典型突發(fā)性路基災(zāi)害防治措施路基邊坡滑塌與滾石誘因分析

突發(fā)性路基滑塌產(chǎn)生原因主要是強(qiáng)降雨、地震、坡角開挖和坡頂加載等，是自然因素和人為因素共同作用的結(jié)果，同時(shí)也存在前期工程設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中對(duì)災(zāi)害認(rèn)識(shí)不足的原因。突發(fā)性滾石災(zāi)害產(chǎn)生主要和降雨、氣溫、巖石風(fēng)化和地震有關(guān)；有統(tǒng)計(jì)表明，在晝夜溫差大的川藏地區(qū)滾石災(zāi)害更普遍。反復(fù)降雨沖刷巖土體之間膠結(jié)體，巖石逐漸脫離巖層形成滾石。軟硬巖石互層時(shí)，軟巖比堅(jiān)硬巖石更容易風(fēng)化，這樣就會(huì)出現(xiàn)軟巖風(fēng)化掏蝕嚴(yán)重，硬巖懸空突出的現(xiàn)象，也容易發(fā)生滾石災(zāi)害。

強(qiáng)降雨天氣引起邊坡突然滑塌巖體水分與植物根系易引發(fā)小落石第十七頁(yè)，共20頁(yè)。第二部分-典型突發(fā)性路基災(zāi)害防治措施路基邊坡滑塌與滾石災(zāi)害防治措施

對(duì)于突發(fā)性路基邊坡滑塌和滾石災(zāi)害防治，重在早發(fā)現(xiàn)并及時(shí)采取處治措施。應(yīng)加強(qiáng)在降雨、地震和人工活動(dòng)時(shí)對(duì)路基邊坡的監(jiān)控。突發(fā)性路基滑塌防治措施主要有削方卸載、擋土墻、錨固、抗滑樁等；滾石災(zāi)害的工程防護(hù)措施主要有清理危巖、SNS防護(hù)網(wǎng)、落石槽或攔石墻攔截、混凝土立柱或砌體支頂、明洞或棚洞遮擋等措施。

邊坡治理抗滑樁施工

滾石SNS掛網(wǎng)防護(hù)第十八頁(yè)，共20頁(yè)。第三部分-突發(fā)性路基災(zāi)害由“治”到“防”思想轉(zhuǎn)變

上述突發(fā)性路基災(zāi)害一旦發(fā)生，輕則中斷交通影響出行，重則導(dǎo)致人員傷亡造成重大經(jīng)濟(jì)損失。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展以及人們對(duì)公路路基防災(zāi)減災(zāi)工作的重視，路基災(zāi)害預(yù)防工作必須加強(qiáng)，做到“預(yù)防為主，防治結(jié)合”，不能等到災(zāi)害發(fā)生后才去下大力氣治理。根據(jù)突發(fā)性路基災(zāi)害的特點(diǎn)，應(yīng)從以下方面對(duì)路基災(zāi)害進(jìn)行預(yù)防，達(dá)到防災(zāi)減災(zāi)的目的。

在公路規(guī)劃設(shè)計(jì)階段應(yīng)充分重視路基災(zāi)害問(wèn)題，把路基災(zāi)害的各種因素充分考慮進(jìn)去，做到精心勘察、精準(zhǔn)設(shè)計(jì)、方案穩(wěn)妥可靠。

在施工建設(shè)階段抓好工程質(zhì)量，并做