摘要:本文通過對(duì)廣東省內(nèi)某高速公路項(xiàng)目的橋梁墩臺(tái)邊坡進(jìn)行調(diào)查分析，并針對(duì)出現(xiàn)的病害類型提出對(duì)應(yīng)的防治措施。
關(guān)鍵詞:橋梁;邊坡;病害;防治
一、概述
廣東省內(nèi)某高速公路項(xiàng)目由于地形地質(zhì)條件較差，加之該工程工期緊迫，修筑橋梁墩臺(tái)時(shí)開挖的邊坡存在安全隱患，如果不加以處理，就可能出現(xiàn)邊坡失穩(wěn)滑動(dòng)，誘發(fā)災(zāi)難性的橋梁墩臺(tái)毀壞事故，造成重大經(jīng)濟(jì)損失和帶來不利的社會(huì)影響，因此必須對(duì)橋梁墩臺(tái)邊坡病害及時(shí)進(jìn)行預(yù)防和治理。
二、橋梁墩臺(tái)路段邊坡工程地質(zhì)條件調(diào)查及評(píng)價(jià)
沿線橋梁墩臺(tái)之間出現(xiàn)邊坡的情況很多，大多屬自然邊坡，比較穩(wěn)定，但仍有一些橋梁工點(diǎn)由于受地形條件的限制，在地形起伏較大的墩臺(tái)周圍開挖坡體，或作施工便道，或作施工場地，使得墩臺(tái)周圍人為地形成一個(gè)陡坡，高3～15m不等。這些邊坡根據(jù)地質(zhì)情況可分為兩類：一類是由第四系沖、洪積、殘坡積碎塊石土層組成，結(jié)構(gòu)松散，厚度較大，強(qiáng)度低，雨季含水量增高則力學(xué)指標(biāo)會(huì)更低，極易沿堆積層與基巖面產(chǎn)生滑動(dòng)，或沿坡內(nèi)某一結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生滑動(dòng)，導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)，很容易發(fā)生溜坍；另一類由砂巖、花崗巖、板巖等組成，基巖全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化層厚達(dá)10～30m，質(zhì)軟，力學(xué)強(qiáng)度低。層薄、軟硬相間的地層在構(gòu)造力作用下其節(jié)理、劈理均較發(fā)育，巖體破碎，屬層狀碎裂結(jié)構(gòu)或碎裂結(jié)構(gòu)，為地下水的賦存徑流提供良好的條件，加劇了巖石的風(fēng)化。軟巖往往易風(fēng)化成具母巖構(gòu)造的粉質(zhì)粘土，強(qiáng)度很低，且易受地下水的不良影響，構(gòu)成軟弱結(jié)構(gòu)面，對(duì)巖體的強(qiáng)度起控制作用，使得開挖邊坡巖體強(qiáng)度很低，對(duì)邊坡的穩(wěn)定不利。加之巖質(zhì)邊坡結(jié)構(gòu)面有的傾向坡外側(cè)，可能發(fā)生順層滑動(dòng)，若傾角大還會(huì)發(fā)生傾倒破壞。對(duì)橋墩產(chǎn)生側(cè)向應(yīng)力，或使橋臺(tái)懸空，從而影響墩臺(tái)乃致整座橋梁的安全。
按照開挖邊坡相對(duì)于墩臺(tái)的部位，影響橋梁墩臺(tái)穩(wěn)定情況分為以下六大類：
?。ㄒ唬┒涨昂笸馏w開挖，使墩前形成一陡坡，由于地質(zhì)條件較差，邊坡易坍塌，影響橋墩的安全穩(wěn)定。
（二）墩與臺(tái)之間邊坡，由于施工修筑便道施工場地，開挖了臺(tái)前邊坡，且開挖邊坡過陡過高，地質(zhì)條件較差，易產(chǎn)生坍塌，影響墩臺(tái)的安全。
（三）墩臺(tái)側(cè)面邊坡開挖過陡過高，地質(zhì)條件較差，邊坡易坍塌，從而影響墩的安全穩(wěn)定。
?。ㄋ模┒张_(tái)之間邊坡棄土形成了高邊坡，松散的棄土邊坡極易坍滑，對(duì)墩臺(tái)的安全穩(wěn)定有一定影響。沿線墩臺(tái)之間出現(xiàn)邊坡的情況很多，大多屬自然邊坡，比較穩(wěn)定，但由于開挖橋臺(tái)基礎(chǔ)、路塹、隧道等結(jié)構(gòu)物的大量棄土堆積在臺(tái)前墩側(cè)的坡面上，既沒有清除坡面植被，也沒有開挖平臺(tái)作填土碾壓，形成松散的高邊坡，基本處于極限平衡狀態(tài)，一旦雨季來臨，很容易沿自然坡面發(fā)生溜坍，沖擊橋墩，并使橋臺(tái)懸空，從而影響橋墩、橋臺(tái)乃致整個(gè)橋梁的安全；或淤積河床，堵塞河道、公路交通運(yùn)輸。
?。ㄎ澹┦艿匦慰刂苹蛐拗愕?，對(duì)墩前土體開挖過度，使墩襟邊距不足，可能使摩擦柱的摩阻力減小，影響橋墩承載力；或者邊坡土體產(chǎn)生的側(cè)向應(yīng)力作用在橋墩上，而橋墩抗剪能力差，勢必造成剪切破壞，從而影響橋墩乃致整個(gè)橋梁的安全。
?。蚨张_(tái)邊坡開挖或棄碴后形成一邊坡，但因地質(zhì)條件較好或邊坡不高、
棄碴不厚，邊坡穩(wěn)定，不影響墩臺(tái)的安全穩(wěn)定。
三、影響橋墩路段邊坡穩(wěn)定性的主要因素
?。ㄒ唬蚨章范芜吰碌墓こ痰刭|(zhì)特征
1、地層巖性
地層巖性及其組合是構(gòu)成邊坡的物質(zhì)基礎(chǔ)，巖性決定巖石的強(qiáng)度，抗風(fēng)化性能。遇水是否軟化，在相同構(gòu)造力作用下的節(jié)理裂隙發(fā)育程度，而這些都與邊坡的穩(wěn)定直接相關(guān)。沿線硬質(zhì)巖如板巖、弱風(fēng)化砂巖、花崗巖等強(qiáng)度高、抗風(fēng)化能力強(qiáng)，由其構(gòu)成的邊坡穩(wěn)定性好，而軟質(zhì)巖如全～強(qiáng)風(fēng)化砂巖、泥巖、花崗巖等強(qiáng)度低，易風(fēng)化，遇水軟化，其構(gòu)成的邊坡穩(wěn)定性較差，軟硬相間的巖性組合的邊坡穩(wěn)定性往往受軟巖控制，穩(wěn)定性一般不好。
2、地質(zhì)構(gòu)造
地質(zhì)構(gòu)造決定了巖層的產(chǎn)狀，節(jié)理裂隙的性質(zhì)、產(chǎn)狀及發(fā)育程度。斷層破碎帶的性質(zhì)等。而這些因素又決定了邊坡的巖體結(jié)構(gòu)。本路線正好位于區(qū)域斷裂構(gòu)造發(fā)育帶內(nèi)，受構(gòu)造影響較大，如軟質(zhì)巖受構(gòu)造影響嚴(yán)重、節(jié)理裂隙發(fā)育呈碎裂巖散裂狀結(jié)構(gòu)，路塹邊坡穩(wěn)定性差，紫紅色厚層砂巖因時(shí)代新受構(gòu)造影響小，節(jié)理裂隙不發(fā)育，呈整體狀、整體塊狀結(jié)構(gòu)，邊坡穩(wěn)定性好。
3、邊坡巖體的風(fēng)化程度
巖體的風(fēng)化一方面破壞了巖體的完整性，另一方面使巖石物質(zhì)成份發(fā)生變化，導(dǎo)致物理力學(xué)性質(zhì)改變，直接影響巖體的強(qiáng)度及結(jié)構(gòu)特征，進(jìn)而影響路塹邊坡的穩(wěn)定。不同的風(fēng)化程度表征著巖石受改造的程度和其力學(xué)屬性的差異。
4、水文地質(zhì)條件
水是邊坡失穩(wěn)的誘因，地下水軟化巖體，增大下滑力，產(chǎn)生動(dòng)、靜水壓力，
所有這些對(duì)邊坡的穩(wěn)定都是不利的。
?。ǘ┻吰碌拈_挖情況
邊坡的開挖情況是邊坡穩(wěn)定與否的外在條件。它包括邊坡的開挖高度、坡率、支護(hù)結(jié)構(gòu)物的形式與規(guī)模。而現(xiàn)場橋墩路段邊坡開挖前沒有設(shè)計(jì)方案，為搶工期和施工方便，開挖邊坡作施工場地和便道的隨意性太強(qiáng)，當(dāng)某一邊坡的工程地質(zhì)條件一定時(shí)，邊坡的設(shè)計(jì)、施工方案則成了邊坡穩(wěn)定性的決定因素。
（三）其它
主要指一些次要的外在條件，如邊坡的植被發(fā)育情況，上部荷載情況等。它們對(duì)邊坡的穩(wěn)定性均有一定的影響。
四、不穩(wěn)定邊坡工點(diǎn)的主要防治措施
針對(duì)各個(gè)工點(diǎn)的特點(diǎn)和地質(zhì)特征，采取了以下工程措施：
?。ㄒ唬?duì)規(guī)模大、地質(zhì)條件差的工點(diǎn)采用預(yù)應(yīng)力錨索加固。
（二）對(duì)巖質(zhì)邊坡，節(jié)理裂隙發(fā)育、有順層滑動(dòng)或傾倒破壞的工點(diǎn)采用預(yù)應(yīng)力錨索或錨桿加固。
?。ㄈ?duì)邊坡不高的全、強(qiáng)風(fēng)化花崗巖或全強(qiáng)風(fēng)化板巖夾變質(zhì)砂巖工點(diǎn)，采用放緩邊坡，邊坡植草防護(hù)，坡腳設(shè)擋土墻固腳措施。
?。ㄋ模?duì)邊坡較高的全、強(qiáng)風(fēng)化花崗巖或全、強(qiáng)風(fēng)化板巖夾變質(zhì)砂巖工點(diǎn)，如無放坡條件或放坡后減少橋柱埋深深度影響墩安全，則采用錨索或錨桿進(jìn)行邊坡加固。
?。ㄎ澹?duì)棄碴邊坡，原則上采用清碴方案。如不能清碴，則設(shè)坡腳擋土墻，邊坡進(jìn)行砌石防護(hù)處理。
?。?duì)一些由于開挖施工便道或修筑施工場地，而切腳開挖形成的邊坡，當(dāng)切腳高度不大時(shí)，可采用回填土來穩(wěn)定邊坡的方案。
五、結(jié)束語
經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查，本高速公路項(xiàng)目經(jīng)加固的橋下邊坡均穩(wěn)定、安全，說明采取的加固措施是可行的，總結(jié)得到以下幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)：
?。ㄒ唬┲匾暤刭|(zhì)勘察與測繪工作。詳盡的地質(zhì)資料是橋下邊坡治理設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，必須委托有資質(zhì)及豐富經(jīng)驗(yàn)的單位進(jìn)行該項(xiàng)工作。
（二）做好動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)工作。由于邊坡巖土體的復(fù)雜性及不確定性，難以在設(shè)計(jì)前探明邊坡的全部狀況，故必須設(shè)計(jì)與施工緊密配合，設(shè)計(jì)者及時(shí)根據(jù)施工反饋的信息調(diào)整方案，進(jìn)一步完善設(shè)計(jì)。
（三）做好施工組織。對(duì)邊坡的穩(wěn)定狀況應(yīng)當(dāng)有預(yù)見性，制定合理的施工程序和方法，減少對(duì)坡體的擾動(dòng)和病害的產(chǎn)生，從而確保邊坡的穩(wěn)定。
