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某公路所在自然边坡陡峻，路基外侧坡体地表主要由中密碎石土构成，内侧高陡坡体由中风化千枚岩构成。公路修建时采用在路基外侧采用桩基托梁挡墙进行路堤支挡后，设置千枚岩材料进行填方形成路基。其中衡重式挡墙高8m，承台厚1.5m，桩基采用Φ150cm圆桩。 公路通车一段时间，由于暴雨作用造成挡墙后路基发生下沉开裂，墙前碎石土下错约2m以上。挡墙下部的桩基结构发生剪切破坏，钢筋外露，承台发生开裂，且桩基向外倾斜严重。上部挡墙出现局部开裂，出现由于桩基变形而导致的外倾现象。挡墙下部的土岩界面处地下水渗流严重。
图1 路基支挡工程地质断面图
图2 挡墙下部桩基剪切破坏严重
图3 桩基外倾和前部坡面下错 该段路基病害发生后位移持续增加，严重影响着公路的安全，一旦处治欠佳，极可能造成整个路基发生大规模滑移。 本段路基病害的发生主要有以下原因： 1、该路段虽然采用了桩基托梁挡墙进行了支挡防护，但由于桩基并没有依据路堤填方的潜在下滑力采用抗滑桩模式进行设置，而是仅将其作为挡墙的基础使用，造成桩基结构的抗滑能力明显偏弱。 2、本段坡体由地表为中密碎石土和千枚岩构成，岩土体工程性质较弱。且由于本段属于典型的陡坡路堤，造成挡墙下部桩基属于典型的“半坡桩”而锚固段偏小。一旦桩基外侧坡体发生变形，将严重影响桩基的稳定性。 3、暴雨时路基内侧边沟部位渗水严重，导致大量地表水由此渗入而导致桩基托梁挡墙外侧的碎石土发生滑塌，尤其是导致路堤填方发生了沿坡度较大的土岩界面发生滑移，从而造成抗滑能力较弱的桩基发生剪切破坏，并带动上部的承台和挡墙发生变形开裂。 通过以上主要病害原因的分析，考虑到路基变形速度较快，支挡结构受损严重，故建议采用应急抢险与永久工程两步走的理念。 1、应急工程 1）在路基挡墙后部与路基中线之间快速进行卸载，卸载采用1m高和1m宽的台阶设置，防止卸载牵引内侧路基变形而发生断道事故。 依据工程经验，并结合本项目实际情况，卸载方量为总路基滑体的1/9，从而快速减小下滑力，减缓路基变形。 2）采用永临结合的理念，对路基内侧受损边沟进行修复，并在其下部设置截水盲沟，从而有截断地表水下渗进入陡坡路基的可能，提高路基自身稳定性。 3）在卸载部位设置永临结合、能快速施作的微型桩排对下滑力进行有效截断，减小前部受损桩基托梁挡墙的作用力。微型桩采用长18m,Φ140mm无缝钢管制作，纵横向间距1.5m（采用大直径、大间距的作用是方便将来永久工程穿过设置），并在上部设置50cm的钢筋砼面板进行联结，提高微型桩的整体协调受力效果。 2、永久工程 在应急工程快速缓解坡变形和提高路基稳定性至1.05安全系数，能确保路基外侧施工人员安全的基础上，采用如下措施进行病害的彻底处治。 1）首先在受承台下部下错坡体部位进行必要的清理后浇注砼，且在浇注时预留锚杆孔。继而在该部位设置长12m的锚杆对发生剪切破坏部位的桩基进行加固。 2）其次，在下部加固桩基结构的锚杆工程完工后，对上部挡墙采用面板式锚杆进行加固，从而有效确保受损挡墙的稳定。 3）再次，以上工程完工后，在桩前斜坡体桩基影响区上设置框架锚杆进行加固，进一步提高斜坡的稳定性。 4）最后，对卸载后的路基进行回填，对路面进行恢复。
该推荐方案，针对导致病害发生的不同因子，分别采用应急和永久工程两步走的理念，可最大程度的发生交通中断和有效的病害处治，是一个相对较好的工程方案。 |
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