不同类型的高山峡谷区低等级公路病害处治
高山峡谷区地质条件复杂而灾害较多,低等级公路防护等级较低而建设资金受限,这就需加强针对性的地质病害处治和后期公路养护,从而达到偏远山区低等级公路的保通或正常营运。
一、西藏某低等级三级公路某段,内侧自然斜坡主要由中密~密实的碎石土构成,碎石料径多为1~10cm,碎石含量约为45%左右。由于受到坡后沟谷汇水的长期冲刷形成了宽约5m,高约20m,长约80m左右的冲沟,沟壁近直立。
近年来由于沟谷后部汇水的增加,加大了碎石土冲沟的坍塌溯源,造成沟内由于沟壁坍塌形成的堆积物丰富,成为了泥石流爆发的物源。在雨季沟谷汇水的携带作用下冲出沟口而堆积,并侵占公路造成交通时常不畅或中断。
图1 泥石流沟口及堆积区
为有效控制泥石流对公路交通的高频侵扰,以及公路建设或养护资金有限的实际情况,结合泥石流物源区和流通区的特征,以及泥石流的每次冲出量,决定在沟口的流通区位置设置高约5m、宽约6m的泥石流拦挡坝,从而利用长约80m左右的冲沟对泥石流进行拦淤蓄积。其中为防止出现在长期浸泡造成陡立的碎石土沟壁坍塌,或形成泥石流的绕坝流,故将拦挡坝的坝肩进入两侧陡壁约0.8m,并采用浆砌片石做好坝肩附近泥石流停淤高度范围内的碎石土陡立边坡防护。
通过拦挡坝的设置,可有效拦截泥石流颗粒,防止其上路造成交通中断。在此基础上,该段用过水路面设置,将通过拦挡坝的沟谷汇水顺利排走。
二、某段三级公路改建拓宽时,由于线形指标要求和内侧为松散堆积体不能向靠山侧开挖拓宽,必须向外侧进行路基加宽。公路外侧为既有的路肩式挡墙,墙前岸坡由密实的堆积体构成,坡脚河床部位大块石较多而岸坡上直径较大的树木多有分布。
图2 外侧加宽段岸坡与既有挡墙
从现场看,既有公路的路肩墙稳定性良好,显示暴涨暴落的河水对其冲刷影响较小。而从岸坡上直径较大的树木和坡脚河床附近的大块石来看,该段岸坡的抗冲刷能力较强。
基于此,考虑到公路拓展宽度为1.5m,宜采用轻型结构进行加宽。故依据岸坡地质情况,决定采用锚杆挡墙进行加宽。即利用稳定的既有挡墙和路基体设置近直立的锚杆工程,将新增顶宽为2m的挡墙与既有挡墙融为一体,达到路基加宽的目的,且不改变河岸的基本形态,防止工程干扰造成岸坡出现新的冲刷。
图3 锚杆挡墙加宽示意图
该方案工程造价低,施工简单便捷,新旧路基的差异沉降小,特别适合宽度较小的路基加宽工程路段。
三、某低等级三级公路经过崩塌落石发育的斜坡前部,自然斜坡相对高差达80m以上,由于构造作用岩体相当破碎,造成常年发生危岩落石,并在坡脚形成了高约15m左右的崩坡积体。
图4 崩坡积堆积体和后部破碎山体
由于危岩落石常年威胁公路安全,故决定进行工程处治,以遏制落石对行车造成的安全隐患。但由于危岩源坡体高陡,造成坡面防护面积大且施工困难,故多年来一直没有有效解决落石病害。
从现场看的危岩落石轨迹与分布范围,以及块径来看,落石的能量较小,且滚落距离较近。且依据高边坡防治理念,当病害边坡的高度达到一定高度后,就需考虑在坡面设置主动加固或坡脚设置被防护的方案比选。
本次病害的山体高度,如果采用主动的坡面防护,工程性价比太低。因此,决定结合危岩落石特征和区内相当丰富的石料,采用以保路为主的被动防护方案。即在路肩部位设置高约3m的格宾挡墙,在墙后与崩坡积堆积体之间留出底宽约2m的落石槽,从而有效实现对危岩落石的拦截。
图5 保路为主的格宾挡墙设置示意图
该方案工程施工简单,工程造价低而材料来源方便,是一个相对较好的病害处治方案。