运营高速公路的路堤病害机理分析与处治

某高速公路的路堤 填高14m，采用泥岩为主的填料进行填筑。路堤 下伏厚6m左右的软弱地基，原设计采用塑料排水板处治。

公路建成通车7年后，路面出现直线状开裂。在随后的4年时间内养护单位采用了路面灌缝为主的简易处治，但近期在区内暴雨作用下，路面裂缝出现了快速发展，在原直线状裂缝的基础上，形成了长约200m，宽10~15cm的长大裂缝，且裂缝两侧出现明显拐向外侧坡面的弧状裂缝。路堤边坡中部明显外鼓，坡脚边沟虽然变形相对较小，但仍呈现较为明显的鼓胀、开裂现象。形成约3.3万方的路堤滑坡病害。

图1 路面行车带部位的贯通性长大裂缝

图2 路肩部位出现的长大裂缝

图3 边坡中部的均鼓胀裂缝

图4 路堤变形工程地质断面图

二、拟采用的处治方案

病害发生后，技术人员拟采用抗滑桩+边坡锚固+路面注浆加固为主的处治方案，即：

1、在路堤一级平台设置直径2.0m@4.5m，长18m的旋挖式圆形凝土抗滑桩，对路堤的整体稳定性进行加固支挡。

2、在上部的一级填方边坡部位设置锚杆长度为6m的框架工程，对一级边坡的局部变形进行加固。

3、在路面裂缝分布区域设置长度为3~9m@2m注浆工程，对泥岩填料进行注浆加固。

图4 拟采用的工程处治断面图

该处治方案工程造价约5.6A万元，工期约3B月。

三、路堤 病害机理分析

1、该段路堤于11年前建成通车， 因此，正常情况下，路堤自身和下伏软弱地基的压密沉降、主固结沉降应已结束，也就是说，其不应是导致路堤出现变形的主因。

2、对于通车近11年的填方路堤来说，在没有地震、人为扰动等因素的作用下，路堤发生变形应与水作用密切相关。

基于此，依据现场调查发现，该段路堤处于曲线弯道段，路面排水采用单向2%坡率向内侧排泄。而从现场看，中央分隔绿化带部位两侧没有路缘石的设置，导致外侧宽12m左右宽的路面汇水直接进入中央分隔带，而内侧 宽1 2m 左右宽的路面汇水则向边坡面排泄。

因此，在长达近11年的使用过程中，外侧路面的汇水不断进行中央分隔带，并由此渗入填方路堤，从而造成填料在风化、崩解等作用下，使路面出现直线状开裂。且随着时间的推移和沉降变形的不断加大，最终导致坡体出现了滑移变形的迹象，且呈现裂缝快速发展的趋势。

3、从路面与路肩部位的沉降与张拉裂缝，以及边坡中部与坡脚的鼓胀裂缝可以判定，该段路堤病害存在两层滑面。即以路肩裂缝为后缘，边坡中部裂缝为前缘的上层滑面一，以及以行车带裂缝为后缘，边坡坡脚裂缝为前缘的下层滑面二。

四、处治方案分析

技术人员拟采用抗滑桩+边坡锚固+路面注浆加固为主的处治方案，虽可有效对病害进行治理，但工程费用较高，工期较长而影响高速公路的正常使用，且对诱发病害的水作用没有进行处治，而仅采用提高强度的方式控制坡体变形，处治方案的性价比较低。

基于此，特提出如下处治方案：

1、 考虑到水 是路堤变形的主要诱因，故首先在中央分隔带两侧设置路缘石，从而有效防止外侧路面汇水由此进入路堤，有效截断病害源。

2、对路堤病害区域内采用快速卸载，从而有效控制坡体变形，并以此形成将来永久工程的设置提供平台。即依据病害特征和后期拟设置的永久工程，对上部路堤卸载约1.34万方，即为总滑坡体积的约40%。

此外，为防止卸载影响该侧超车带，以及对向路基的安全，卸载采用综合稳定坡率为1:1.5的台阶状方式，即每级台阶宽为1.5m，高为1.0m。

3、在卸载部位，以路肩为界采用重度为0.6~0.8吨/方的泡沫轻质土对行车路界进行恢复，其前部卸载平台采用硬化处治。

4、依据计算，采用卸载+局部泡沫轻质土回填的措施后，主轴断面部位的滑坡重量净减小约37%，路堤的安全系数由处治前的0.99提高至1.36。

5、该方案共需使用泡沫轻质土约0.46万方，共需转运土方1.34万方，在包含路面恢复，交通管制等的基础上，工程总造价约为3.3A万元，为原方案的59%；工期约为1.45B月， 为原方案的48% 。且工程安全性更高，经济性更高，施工更为简单便捷，工期更短，是一个相对更优的方案。

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