宁杭高速二期工程路堑边坡水毁原因分析和处治方案设计

摘 要：宁杭高速二期工程在2009年度夏季暴雨后发现路堑边坡有20处不同程度的水毁，经调查分析后认为主要原因是宁杭城际铁路上坊车站施工改变原地表径流，导致线外大量水流汇至高速公路，对路堑边坡造成了严重的冲刷，另外，施工单位在建设期间未按严格设计要求施工也是其中原因，针对上述情况，提出相应的处治方案，采取设置截水沟、多种方式恢复坡面防护等措施，有效地解决了边坡水毁问题，可供其他工程借鉴。

关键词：边坡；水毁；处治

1、工程概况

宁杭高速公路二期工程路线起点位于南京市绕城公路高桥门附近，终点与宁杭高速公路一期工程主线起点桂庄枢纽相接，路线经过南京市白下区、秦淮区、江宁区、镇江市句容市和南京市溧水县,全长约37.887km，双向六车道，设计时速为120km/h，于2008年8月建成通车。

2、路堑段地质条件

本次路堑边坡水毁路段主要位于上坊～湖熟高亢平原软质岩层工程地质区（Ⅱ）。总体地形呈北低南高的趋势，地面标高一般11.0～24.0米，南部沿线附近高处标高约38.0米。沿线第四系厚度较薄，一般为6.0～17.0米不等，主要分布有厚层的(亚)粘土层,顶部零星分布有软土,底部局部分布有少量粉砂或含碎石砾石亚粘土；基岩主要为白垩系上统赤山组棕红色泥质粉砂岩（粉砂质泥岩）和白垩系下统葛村组紫色泥质粉砂岩（粉砂质泥岩）及侏罗系龙王山组火山角砾岩。

根据地勘资料，K5+700～K11+600和K15+700～K19+000段近地表分布的1层和3层土为黄色、黄褐色（亚）粘土，可塑～硬塑状态，中等压缩性，自由膨胀率Fs=40～52%，塑性指数IP=16.2～27.4，小于0.002mm的粘粒含量21.0～40.3%，具弱膨胀性。

3、路堑边坡原设计方案

宁杭高速二期工程路堑段边坡施工图设计情况如下：

路堑段结合暗埋式边沟采用矮路堤形式，路堤采用1:6.0的缓边坡，暗埋式边沟外侧设置1.0m宽的碎落台，碎落台向路基倾斜，坡率1:6.0。

低矮路堑（一般为路堑边坡高度小于2.0m）坡率放缓至1:2.0～1:3.0，以利于景观和绿化，路堑边坡高度大于2.0m时，坡率为1:1.5。岩质路堑边坡坡率采用1:1.25。

路堑高度大于8.0m时，在高于碎落台6.0m位置设路堑边坡平台，宽度2.0m，平台上设砖砌路堑平台截水沟。路堑坡顶外地面汇流进入路界的径流量较大时在路堑顶部以外至少5m处设截水沟。

防护设计考虑与景观结合的需要，土质路堑边坡防护按边坡高度分为喷播植草防护、穴植防护、挂土工网+喷播植草防护。岩质路堑边坡防护采用挂镀锌网+喷播植草防护。考虑到路基土只具有弱膨胀性，施工期间路堑开挖后稳定性较好，因此膨胀土路段路堑边坡防护未做特殊处理。

4、路堑边坡水毁现场调查

2009年7月6日晚～7日中午暴雨，暴雨过后，经过对宁杭高速二期工程检查发现共有20处不同程度的路堑边坡冲蚀，随即对宁杭高速公路二期工程全线进行了实地调查。

根据现场调查情况，全线路堑边坡冲蚀段边坡高度最高9m，最低1m，局部路段边坡坡率较陡。其中K10+000～K10+800右侧由于宁杭城际铁路排水设施设置不完善导致大面积雨水汇向高速公路路堑，造成的坡面冲刷较严重；K9+630、K9+670、K17+700、K17+800左侧和K11+150、K15+950右侧等路堑边坡由于截排水设施损坏或施工单位未完全按要求施工到位，边坡坡面发生了表面冲蚀。

冲蚀的路堑边坡大部分坡体表面为土，局部露出基岩，边坡冲蚀段两侧植物生长茂密，边坡完好。

5、路堑边坡处治方案

（1）对于K10+000～K10+800段落因宁杭城际铁路上坊车站施工导致的边坡水毁，必须解决公路用地界外大量汇入的水流问题，建议采用如下处治方案：

①在该段右侧路堑外沿宁杭高速公路开设明沟，将外界水直接引入前进河。明沟采用倒梯形，并用浆砌片石满铺防护，采用顶管方式在学三路增设1-φ1.5m圆管涵。

②对受损的边坡进行坡面处理。对于K10+380、K10+750右侧等2处，由于边坡冲刷较严重，设计考虑采用土工编织袋+挂网+客土喷播防护恢复坡面；对于K10+550、K10+620右侧等2处，首先刷坡，从下往上开挖台阶，然后回填边坡土进行压实，采用挂网+客土喷播防护恢复。

（2）对于未按设计要求施工的段落，应根据设计要求并结合现场实际情况进行改造。

（3）对于土体局部松散，因降雨导致的表层冲刷，主要采取恢复坡面的措施。

①针对K9+950右侧处治点，路堑坡顶外侧周围地势较低，路堑边坡高8～9m，二级边坡发生了表面冲蚀，坡面裂缝交错，表现出膨胀土的破坏特征，防护工程采用了穴植绿化。建议边坡坡顶进行适当刷坡后（形成弧形），采用土工编织袋+挂网+客土喷播防护恢复坡面，并处理至坡顶外用地界位置。

②针对K17+900和K17+950右侧两处处治点，路堑高4～5m，路堑坡顶外侧周围地势较低，没有水汇至高速公路，属于连续降雨作用下路堑边坡表面冲蚀。建议坡顶进行适当刷坡后（形成弧形），采用挂网+客土喷播防护恢复。

6、结语

（1）宁杭高速二期工程水毁边坡通过上述各类方案的处治，修复了发生水毁的边坡，近年来边坡状况稳定，基本未发生新的水毁现象，说明达到了预期效果，上述方案是合理、有效的。

（2）边坡防护工程、排水工程虽然工程量和投资所占的比重相对较小，施工单位应严格遵守设计图纸施工，实现设计意图，管理单位应加强监管。

（3）边坡防护工程和排水工程的设计应因地制宜，根据地质条件、周边环境条件、施工条件等选择合理的方案，以达到处理效果好、工程造价低的目标。

参考文献：

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