浅谈几类填方边坡工程措施的优化（假日专题）

路堤填方的材料多为合格的土质类土质，或散体颗粒，其稳定性主要受控于截排水工程的设置、合理的填料性质、密实度与压实度、合理的坡形坡率、下伏地形地貌和岩土体性质、支挡工程的合理设置等多种因素。因此，填方边坡的病害或对应的工程措施是多种多样的，不同的工点可能具有不同的对应处治措施。

路堤填方的稳定性计算严格遵循整体稳定性与局部稳定性核查。即近似为均质或类均均体填方体内部圆弧搜索法、堆填体与原自然地表接触面、原自然地层在填方加载后挤压或剪切等多个因素进行逐一分析计算。既要防止路堤的“越顶”局部失稳问题，也要防止填方挤压下伏软弱地层造成工程“坐船”问题；既要防止路堤从半坡剪出，也要防止路堤整体滑坡；路堤工程措施既能有效确保安全，又能有效提高工程的经济性指标和现场的可实施性。

下面举几个例子进行说明。

一、某场坪高填方边坡位于较陡自然斜坡段，原地表为厚约10m的中密状碎石土，下伏中风化灰岩。原设计拟采用1:1.5~1:2坡率正常放坡后，在下部改赔村道内侧设置抗滑桩进行固脚加固。

该处治工程措施存在工程规模较大，尤其是存在上部场坪高边坡依附于较陡自然边坡形成的“越顶”的可能，也就是工程是不安全的。

图1-1原设计工程地质断面图

基于此，考虑到村道线路等级较低，故将村道适当外移和抬高纵坡，从而取消原位于村道内侧的抗滑桩工程，将场坪高边坡的一级平台由2m加宽为12m，二级平台由2m调整为5m，一级边坡坡率调整为1:2.5形成良好的反压工程，有效防止路堤出现“越顶”的情况，且工程造价和施工难度大幅降低。

图1-2 优化设计工程地质断面图

二、某场坪地表存在厚约2m左右的可塑状粉质粘土，下伏强风化粉砂岩。场坪填方边坡前部40m外存在高大陡崖。为防止场坪坡脚距前部高大陡崖太近而出现病害，原设计拟对填方边坡采用1:1.5放坡填筑后，在坡脚设置15m的高大挡墙进行固脚。

该处治挡墙工程措施规模大，形成的高大挡墙工程造价高，施工难度大。对挡墙距高大陡崖地的安全距离设置过大，工程的经济性较差。且对填方体下部的可塑状粉质粘土没有进行彻底处治，造成填方体存在下伏软弱结构带，不利于填方的稳定。

图2-1原设计工程地质断面图

基于此，优化工程将填方区厚度较小的可塑状粉质粘土全部清除，有效提高填方体的稳定性。考虑到区内弃方较大的，故取消原15m的高大挡墙而采用放坡填方，即采用1:1.75~1:2的稳定坡率进行填筑。并依据下伏原自然斜坡地形和岩土体性质，在距高大陡崖10m的部位设置高5.5m的衡重式挡墙进行收坡固脚。这样充分利用填方体的自身稳定性减小支挡工程规模，且较矮的挡墙前部预留10ma的安全距离有效确保了其稳定性。该方案工程造价低、施工简单，有效消化了弃渣，工程效果明显提高。

图2-2优化设计工程地质断面图

三、某高速公路位于较陡自然斜坡地段，为半填半挖路基。地表为厚约4m的中密碎石土，下伏强风化粉砂岩。原设计采用高12m的衡重式挡墙进行加宽。

该方案挡墙规模大，且位于高陡斜坡段，挡墙施工期间反挖工程规模大，不利于碎石土坡体的稳定。且挡墙后部填筑空间狭小，施工困难而工程质量难以有效保障。此外，路基填挖交界部位在后期易出现差异沉降。

图3-1原设计工程地质断面图

基于此，结合地形地貌和下伏岩土体性质，采用泡沫轻质土进行路堤加宽。这样在采用直立式面板和泡沫轻质土重量轻而地基要求较低的特点，将填方高度由12m降低为8.5m。在对中密碎石土采用台阶式开挖后，每隔5m设置长12m的锚杆2根，进一步提高泡沫轻质土的稳定度（不设也是稳定的）。该方案工程造价相对较低，且没有后期差异沉降，施工速度快，是相对较优、安全性更高的方案。

图3-2优化设计工程地质断面图

四、高速公路通过自然斜坡高陡的深切峡谷，为半填半挖路基。自然斜坡地表为厚约2~3m的强风化（局部碎石土）粉砂岩，下部为中风化粉砂岩。由于路堤外侧地形陡峻和公路加宽范围有限，原设计拟采用15m高的“倒梯形”锚杆挡墙进行加宽。

该方案虽能确保路堤的稳定，但由于混凝土挡墙重量大，高度高，造成挡墙重心外倾弯矩较大，且现场支模、台阶开挖等施工难度较大，且锚杆布置密集，工程的现场可实施性相对较差。

图4-1原设计工程地质断面图

基于此，采用自带模板、重量小的泡沫轻质土进行路基加宽，有效降低对原自然斜坡的稳定性需求，减小台阶开挖规模。这样形成的12m高泡沫轻质土挡墙工程造价明显降低，施工难度大幅降低，工程的安全性也得到了有效改善。

图4-2优化设计工程地质断面图

五、某高速公路用路堤桩板墙进行支挡收坡，但由于地质资料误差，造成抗滑桩锚固段多位于可塑状的粉质粘土软弱地层，锚固深度的不足导致抗滑桩抗力有限而在后部路堤填方体作用下发生外倾，严重威胁高速公路的安全。故技术人员拟在抗滑桩前设置碎石桩+大规模反压的工程措施进行处治。

该方案碎石桩施做时必对软弱地层形成扰动，造成软土发生“触变”效应而导致强度大幅下降的过程中，导致抗滑桩的锚固力进一步下降，将可能导致路堤病害进一步恶化，也就是，该方案是不安全的。

此外，大规模的反压将新增大量征地，极易造成拆迁户的强烈反应，社会影响不好。且大规模的土石方调查相当困难，造成工程的可实施性较差。

图5-1原设计工程地质断面图

基于此，优化方案采用在桩板墙的桩间挂板设置竖向地梁后，在梁体上设置4排预应力锚索对病害进行处治。该方案施工简单、快捷，不影响高速公路的正常通行和新增占地，工程造价为原方案的0.1倍左右，是相对较优化的工程处治方案。

图5-2优化设计工程地质断面图

填方边坡的病害的类型是多种多样的，不胜枚举的，本次只举了几个代表性例子说明病害处治的多样性、灵活性。但不管病害如何复杂，工程处治措施如何设置，技术人员需贯彻“小心求证，大胆处治”的理念。只有通过认真的现场调查，严谨的病害原因分析，方能针对具体病害工点的特点提出安全、经济、便捷的处治方案。