深路堑工程稳定性分析

摘" 要：该文依托于广西南宁市深路堑工程K4+125～K4+331，对深路堑工程周边的地形地貌、地层岩性、地质构造及地震、水文地质条件和水腐蚀性评价进行考察。针对工程位置的岩土物理力学指标进行统计分析，从而对场地稳定性、岩土体及结构面工程地质特征、人工边坡稳定性和抗滑桩持力层做出评价。

关键词：路基；边坡；稳定性；深路堑；物理力学指标

中图分类号：U416.1+3" " " 文献标志码：A" " " " " 文章编号：2095-2945（2023）31-0114-04

Abstract： Based on the K4+125～K4+331 of the deep graben project in Nanning， Guangxi， this paper investigates the topography and geomorphology， stratum lithology， geological structure， earthquake， hydrogeological conditions and water corrosion evaluation around the deep graben project， and makes a statistical analysis of the geotechnical physical and mechanical indexes of the engineering location， so as to evaluate the site stability， engineering geological characteristics of rock and soil mass and structural surface， artificial slope stability and anti-slide pile bearing layer.

Keywords： roadbed; slope; stability; deep graben; physical and mechanical index

近年来我国综合国力不断增强，公路方面的发展也蒸蒸日上，正所谓道路是国家走向富强的象征，所以我国对公路事业的发展非常在意[1]。西部等地区的公路修建，常常会遇到深路堑的情况，因此对于此类工程更为复杂的施工设计，需要保证公路的使用年限，同时尽可能地减少人力物力的浪费[2]。对于深路堑工程的施工，需要我们更加努力地去探寻更加便于施工的方法，其中包括对工程地形地质、土体参数、边坡稳定等的分析，保证工程施工的顺利进行[3]。本文以广西自治区南宁市横县六屋村所设计的深路堑工程K4+125～K4+331段为例，对本路段的深路堑工程进行分析，研究其场地稳定性、岩土体及结构面工程地质特征、人工边坡稳定性和抗滑桩持力层的稳定性评价[4]。

1" 工程概况

拟建工点位于广西自治区南宁市横县六屋村。设计深路堑工程起讫里程桩号为K4+125～K4+331，设计长度206 m，设计路基宽度26.5 m，设计速度120 km/h，设计荷载等级为公路-Ⅰ级，沥青混凝土路面，设计路面高程96.349～96.604 m，挖方高度最大33.5 m。

2" 工程地质条件

2.1" 地形地貌

工点区属于剥蚀丘陵边缘地貌，挖方段通过处为一山包，地形总体呈现中间高，两侧低，地面标高90～130 m，地面横坡5～10°，地势稍有起伏，坡面局部较陡，植被发育，主要为松树及灌木丛。

2.2" 地质构造及地震

本区位于华南加里东地槽褶皱带西部地区，属广西山字形构造前弧西翼的一部分，地质构造较复杂，区内主要形成了昆仑关复式背斜。拟建场地内未发现断层现象。

根据现场地质调查，测得拟建场地的岩层产状为174°∠29°，岩层多呈厚层-巨厚层状，层间裂隙裂面平直、粗糙，闭合，局部微张，基本无充填；岩体中主要发育2组节理：①J1为产状334°∠28°，间距0.5～1.0 m，延伸2.0～3.0 m，平直、粗糙，闭合；②J2为产状65°∠71°，间距0.2～0.5 m，延伸大于2.0 m，平直、光滑，闭合。

根据GB 18306—2015《中国地震动参数区划图》[5]，场区地震动峰值加速度为0.05 g，地震动加速度反应谱特征周期0.35 s，相应地震基本烈度Ⅵ度。

2.3" 水腐蚀性评价

依据JTG C20—2011《公路工程地质勘察规范》[6]附录K，判定测区环境类型属Ⅱ类，地下水位在风化基岩内，故地层渗透性属A类。本次勘察利用附近XZK06钻孔（K4+360左12 m）所取地下水样数据分析，表1为地下水对混凝土结构的腐蚀性评价成果，表2为地下水对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性评价成果。

综上各项结果，按最不利情况考虑，该场地内地下水在有干湿交替作用时和无干湿交替作用时对混凝土结构均为微腐蚀性；在长期浸水和干湿交替的条件下对钢筋混凝土结构中的钢筋均为微腐蚀性[7]。

3" 岩土物理力学指标统计与岩土体设计参数分析

3.1" 岩土物理力学指标统计分析

本工点共采取强风化页岩9节，中风化页岩6节，并利用邻近工点钻孔XZK06（里程K4+360左12 m）岩土试验成果，对本工点泥盆系下统那高岭组泥质砂岩及页岩的岩土物理力学参数进行统计，统计结果见表3、表4。

3.2" 岩土体设计参数建议

本次勘察据岩土室内试验资料、相关规范及地区经验综合取值，测区岩土设计参数建议值见表5。

4" 工程地质评价

4.1" 场地稳定性评价

工点区属剥蚀丘陵地貌，地表基本无第四系覆盖层，基岩强风化层总体厚度不大；拟建场地属昆仑关复式背斜南翼边缘，地质构造相对简单，附近无断层通过，地震活动微弱，场地内无滑坡、泥石流等不良地质现象，场地整体稳定性较好。

4.2" 岩土体及结构面工程地质特征

4.2.1" 岩土体

工点范围内的主要地层为泥盆系下统那高岭组页岩，泥钙质胶结，中厚层-巨厚层状构造为主，局部夹砂岩及泥岩薄层。全风化及强风化层力学性质较差，岩体裂隙发育-较发育，岩体多被切割成块状，局部风化成土状，总层厚约12～14 m，厚度总体较稳定，全风化层为Ⅲ级硬土，强风化层为Ⅳ级软石；中风化层力学性质较好，岩体较完整，厚度较大，本次勘察未揭穿，土石工程分级均为Ⅳ级软石。

4.2.2" 结构面

据现场调查及钻孔揭示，本工点结构面主要为基岩层面及节理裂隙面，结构面多呈闭合状，局部微张，光滑-粗糙，略有起伏，基本无充填，故本工点的结构面为硬性结构面。岩体结构面抗剪强度建议值见表6。

4.3" 人工边坡稳定性评价

本工程按1∶1坡率放坡开挖后，在道路右侧将形成高边坡，边坡最大高度33.5 m，边坡长206 m，边坡坡向约215°，除两侧边坡开挖深度稍小以外，其余大部分段落开挖深度较大，均超过20.0 m，开挖深度超过30.0 m段落长度近50 m。

坡体岩层产状174°∠29°，岩层与坡面倾向夹角41°，为层状斜向结构；主要发育有2组节理，产状分别为334°∠28°及65°∠71°，各组结构面均为硬性结构面，节理间距0.2～1.0 m，岩体较破碎，依据JTG D30—2015《公路路基设计规范》及GB 50330—2013《建筑边坡工程技术规范》，综合考虑该边坡岩体类型为Ⅳ类，边坡安全等级为一级。

按照设计放坡坡率1∶1开挖进行赤平投影分析，如图1所示，节理J1与J2均与边坡倾向相反，对边坡的稳定性没有影响；岩层倾向与边坡倾向相同，且岩层倾角小于坡角，故边坡稳定性主要受岩层层面控制，易造成层面与节理组成的楔形体滑动或崩坍。边坡上部有厚度稳定的全风化及强风化岩层，裂隙发育，岩体较破碎，边坡开挖时易产生局部滑塌或掉块。

4.4nbsp; 抗滑桩持力层评价

拟建场地内上部为全风化及强风化页岩，总厚度10～14 m，全风化页岩呈土状，强风化页岩呈碎块状为主，风化层节理裂隙发育，岩体力学性质差，且该风化层底线位于边坡中上部，不宜作为抗滑桩桩基础持力层；中风化页岩层厚大，分布均匀，且节理不发育，岩体较完整，力学性质较好，可以作为抗滑桩桩基础的良好的持力层。抗滑桩设计时，应进行抗滑稳定性验算，将桩端置于中风化页岩层一定深度内[8]。

5" 结论及建议

1）工点区属剥蚀丘陵地貌，地形略有起伏，基岩裸露，全风化、强风化层岩体破碎，厚度12～14 m，中风化岩体较完整，厚度较大，场地整体稳定性较好，无滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象，适宜拟建公路建设。

2）根据GB 18306—2015《中国地震动参数区划图》[5]，地震动峰值加速度及地震动加速度反应谱特征周期分别为0.05 g、0.35 s，地震基本烈度为Ⅵ度。

3）道路最大挖方高度为32.3 m，挖方边坡右侧为层状斜向结构，工程开挖后易形成沿层面与节理组成的楔形体滑动或崩坍，建议边坡坡率采用1∶1，坡面采用锚杆框架梁防护的措施；建议全段坡脚设抗滑桩护坡措施，抗滑桩设计前，应进行抗滑稳定性验算[9]。挖方边坡左侧为层状反向结构，建议强风化层边坡坡率采用1∶1，中风化层边坡坡率采用1∶0.75～1∶1，坡面采用骨架护坡防护措施；建议全段坡脚设挡墙护坡措施。

4）坡顶上部风化基岩岩体较破碎，节理裂隙发育，边坡开挖后，可能产生局部滑塌或掉块，建议采取喷锚措施进行封闭。

5）加强防排水措施，建议在坡顶建截水沟，坡面设泄水孔、坡脚设排水沟。场地内地下水主要为基岩裂隙水，受季节性降雨影响大，设计及施工时应注意雨季时地下水位可能对边坡造成的不利影响。

参考文献：

[1] 李凤岭.深路堑高边坡处治方案设计[J].山西交通科技，2022（2）：28-31.

[2] 李原宝，徐剑.高速公路深路堑高边坡防护工程设计比选分析[J].四川水泥，2023（3）：268-270.

[3] 石永在.公路路基沉降及施工控制技术探析[J].四川建材，2022，48（12）：148-150.

[4] 王珊珊.公路路基性能评价及检测技术研究[J].交通世界，2022（36）：47-49.

[5] 中国地震动参数区划图：GB 18306—2015[S].2015.

[6] 公路工程地质勘察规范：JTG C20—2011[S].2011.

[7] 冯玮，李丽晶.基于路基综合排水治理的施工检测方法研究[J].西部交通科技，2020（9）：20-22.

[8] 许辉.深路堑边坡开挖变形监控研究[J].中国高新科技，2021（14）：115-116.

[9] 韦雪娟.高速公路路基施工质量控制及沉降观测分析[J].西部交通科技，2022（6）：97-99.