某选矿厂厂区公路治理方案探讨

摘要：某选矿厂厂区主干道K0+300～K0+370m段因雨季集中降雨冲刷、浸泡，导致路面塌陷、公路边坡下部挡土墙开裂。采用桩板式抗滑挡土墙进行公路边坡加固，提高路基稳定性，并对路面进行处理，恢复该段公路。

关键词：路基 挡土墙 稳定性

前言

某选矿厂厂区公路主干道K0+300～K0+370m段上部转弯处排水沟淤堵失效，连续降雨使大量雨水涌入公路边坡回填体，引起路面沉降，对过往车辆构成安全隐患。受矿业公司委托，我院承担了治理方案设计任务，派专业技术人员进行了工程地质调查和1：500现状地形图测量。本次根据《某选矿厂厂区公路主干道K0+300～K0+370段公路沉降岩土工程勘察报告》和《某选矿厂尾矿库道路地质调查》进行治理方案设计，以“可行，安全，优化”为原则，按照相关规范要求进行了多次“计算－方案调整－再验算”，使治理后的公路达到委托书的要求，消除安全隐患。

1.工程概况

某选矿厂厂区公路主干道K0+300～K0+370m段位于米易县某镇湾丘乡，交通便利。沉降区域原始地貌属中低山构造剥蚀地貌，冲沟斜坡地形。该段路基由冲沟填沟而成，公路边坡下部设有浆砌块石挡土墙。地势北高南低，自北西向南东倾斜。场地内发育一条小型冲沟，区域植被覆盖较好。

为保障公路畅通，沉降段多次回填，路面实际沉降近2m。与原路面连接处，地面出现多条宽5～20cm裂缝，少数发生10cm竖向错动。公路下方挡墙墙体出现宽5～30cm垂直于地面的裂缝，少数已贯通。挡墙前土体多处开裂、沉降，裂缝最大宽度达1.5m。

2.稳定性分析

工程区位于川西南山地南缘、云贵高原北部，属侵蚀堆积、溶蚀构造、侵蚀剥蚀地貌，高山、深谷、盆地交错分布，山脉呈NE-SW分布。地势总体由北西向南东倾斜，区内主要地层为第四系，第三系上统昔格达组，三迭系上统大荞地组、丙南组、宝鼎组及前震旦系康定群冷竹关组。按岩层的含水性分为第四系孔隙含水层（透水层）、风化节理裂隙含水层（带）和基岩构造裂隙含水层。

2.1边坡沉降原因分析

上方矿石开采堵塞了公路排水沟，雨季降雨集中，大量雨水直接流入填土体，粉质粘土层在水的作用下自然固结沉降，造成路基、路面沉降；挡土墙两侧的排水沟失效，水经墙前土开裂处入渗，汇入东侧天然水沟输排；另外，路面下沉区回填大量块石，增大了挡土墙被动土压力，也是挡土墙墙身及墙前土体发生张裂变形的主要原因之一。

2.2边坡现状稳定性分析

边坡稳定性系数计算：根据《某选矿厂厂区公路主干道K0+300～K0+370段公路沉降岩土工程勘察报告》的地质地层及计算参数（下表1），利用“北京理正软件设计研究院的岩土计算系列软件”进行计算。

对边坡体主滑方向的主坡面1－1′剖面进行边坡稳定性计算，计算结果如下表2：

从表2可以看出，暴雨状态时，Ks=0.989。根据《滑坡防治工程设计与施工技术规范》，边坡稳定性系数小于1表明边坡在该工况下失稳，边坡有继续蠕变的趋势。公路边坡失稳将导致该段公路地基加速沉降，影响其正常使用，必须进治理。

3.方案设计

根据“控制滑坡稳定性达到相关规范的规定、治理后保证生产正常安全地进行、工程设计要达到安全可靠、经济合理、施工方便”的设计原则，利用地质勘察结果，通过边坡稳定性分析和剩余下滑力计算结果，拟定治理方案——桩板式抗滑挡墙方案。

在滑体下部垂直主滑方向修建长60.5m的桩板式抗滑挡墙，与原挡土墙净距为3m。在滑体下部垂直主滑方向布一排抗滑桩，采用2.0m×1.8m矩形断面，桩间距为5m，共13根。抗滑桩设计长度为17m～19m，桩体嵌入中风化石灰岩深度为2m～4m。桩间设钢筋混凝土挡板，挡板厚350mm，高500mm。钢筋混泥土挡板竖向净距为100mm，嵌入桩身不少于300mm。抗滑桩和挡板均采用C30混凝土浇注。墙背回填块石，按1：2进行放坡。

抗滑桩开挖时须按从两边向中间施工的顺序进行，采用跳跃式施工。两边各浇注完成3根抗滑桩、桩身强度达到设计值70%且已经进行了墙背块石回填、压实以后，再对中间土体进行开挖施工。雨季不得开挖，施工期间加强对边坡稳定状态的监测。

恢复被损毁的两段公路排水沟共23m，C25素混凝土排水沟，净宽0.5m，净深0.8m，水沟侧壁厚0.2m，底板厚0.3m，水沟两端与原排水沟相连，加强公路地表排水。

在边坡体东侧修筑C25素混凝土排水沟，水沟净宽0.8m，净深0.8m，侧壁厚0.35m，底板厚0.4m，全长93m，以加强边坡地表水输排。

此方案实施后，由稳定性验算可知，在最不利条件下（暴雨状态）稳定性系数Ks=1.252，边坡处于稳定状态。即该边坡满足稳定性要求，可以保障该段公路正常使用。

根据《四川省建设工程工程量清单计价定额》计算，方案总投资为180万元。

4.方案推荐

对该方案的优缺点进行综合评价后，推荐理由如下：a工期相对较短;b对环境影响相对较小;c投资较小。根据设计原则，推荐该方案为治理方案。

1、施工要求

1）建议在雨季前完成，要求雨季不得施工。若工期需要雨季施工时，做好安全监测、施工防护、警示牌等，要细致到位。

2）严格按照相关规范进行施工，按照施工顺序要求设置相应安全监测。

3）要求请专业施工队伍，严格按相关规范进行施工管理。根据地区旱季、雨季分明的气候特点，建立合理的管理制度，施工区域设专人管理，做到不荒废、不浪费。

2、注意事项

该方案实施期间要加强对滑体的监控，防止施工期间滑体局部边坡产生破坏，威胁施工安全。施工开挖要采用先两端后中间的施工方式，以防止因坡体前缘土体开挖施工引起边坡失稳。不要在雨季施工，如需雨季施工，要有足够的排水设以保证滑坡区域无大量地表水流入，且滑体监控结果允许，施工方可进行。

结语：本文通过对某选矿厂厂区公路边坡失稳段的工程地质调查、现场勘察和稳定性分析，确定采用桩板式抗滑挡土墙进行综合治理。该方案不仅技术可行、造价合理，而且施工便利、工期较短，能够有效解决路基失稳和路面沉降问题。在严格按照施工要求和注意事项执行的前提下，治理后的边坡稳定性系数在最不利条件下仍达到1.252，满足规范要求，可确保该段公路的安全运营。本次治理方案的实施对类似工程具有一定的借鉴意义，对保障矿区交通安全具有重要价值。

参考文献

（1）周德培，边坡工程中抗滑桩合理桩间距探讨[J]，岩土工程学报，2004。

（2）边坡与滑坡工程质量（第二版），人民交通出版社。

（3）陈秋盛，浅谈公路挖孔抗滑桩与普通挖孔桩区别[J]，岩土工程界，1997（10）