高含冰量路堑边坡融热滑坍的防治措施.doc

高含冰量路堑边坡热融滑坍的防治措施 中铁二十局青藏指路桥二队 曾厚丰 摘要：在海拔5000M的青藏高原多年冻土区上修筑铁路，高含冰量的路堑边坡就必须采取一定的措施，以防止边坡的热融滑坍。 关键词：高含冰量 路堑边坡 热融滑坍 防治措施 青藏高原多年冻土是古代冰川时期的遗留产物，主要是受该地区海拔高度的控制，具有明显的垂直分带。一般海拔升高100M，冻土层的年平均气温下降0.5~0.6℃，大部分多年冻土区的冻土温度为-0.5~-3.5℃。 一、路堑边坡热融滑坍的主要特点 [病害表现] 富冰、饱冰的边坡土体，在冻融界面之上发生的缓慢蠕动或快速滑动变形。 [形成原因] 边坡土体受自然管力，人为活动的影响，热平衡状态遭到破坏，在反复冻融和自重作用下产生变形。 [活动规律] 变形过程贯穿整个暖季，多在雨季时发生滑坍。 [分布特点] 土质边坡多发生在阳坡 二、防治路堑边坡热融滑坍的措施 路堑的热融滑坍，首先是从堑顶边坡顶部的裂缝处开始变形，由于融雪水、地表水的渗入，由上而下，由小变下逐级产生坡面土体的局部滑坍、溜坍变形，当累积到一定程度，即边坡上部形成平台或受水区、地表水全部下渗，使坡面下土体的强度遭到严重的削弱而不能承受自身重量时，就能发生坡面土体较大规模的滑坍变形。路堑过坡的热融滑坍一旦发生，滑坍土有可能埋设线路，造成重大经济损失。在海拔5000M的青藏高原多年冻土区上修筑铁路，高含冰量的路堑边坡就必须采取一定的措施，以防止边坡的热融滑坍。 [措施一] 进行边坡换填和边坡保护 这是一种常采用的防治措施。青藏铁路格拉段DIK1157+013~+220地段采用的就是这种措施。该段海拔将近5000M，冻土上限为1.6~3.0M，多年冻土上限以下，分布有2~4M厚的含冰层，属于多冰冻土，具有弱融沉性，该段虽只有弱融沉性，但由于近年气候变暖，为防止事故的发生，依旧采取积极的防治措施，采取保护多年冻土的原则进行基底边坡换填（如图1所示）。 开挖边坡3.5M深度范围内的边坡按1：1.75的坡率挖除，换填粗颗粒土作为隔断层，换填材料必须严格控制含水量及夯实密度，以保证在容易发生滑坍的季节边坡的稳定程度。采取这种措施时，开挖边坡宜在寒季施工，且暴露时间不宜过长，应及时换填，而且开挖后必须采取昼盖夜开的简易遮挡防护，以减少热融的影响。必要时，边坡还可以采用喷砼挂网等措施以保护边坡。 [措施二] 完善堑顶排水系统，防止地表水渗入坡面 在路堑边坡施工前，要求做好永久或临时排水系统，其目的就是防止地表水和冻结汇入路基施工范围。在堑顶必须做好挡水埝，在高原多年冻土区，挡水埝还必须埋设防水卷材（如图2所示）。对防水卷材的埋设深度有特殊的要求，必须埋到冻土上限以下0.5M，并伸出地面0.2M，在上面用粘性土夯实，并在迎水侧必须做混凝土板防护，只有这样，才能有效地防止地表水渗入坡面，在暖季雨水多时，导致热融滑坍。 [措施三] 设置侧沟上方平台 路堑的两侧必须设置侧沟，在侧沟的外侧，都必须设置侧沟平台，宽度一般情况下为2M。在路堑边坡，特别是高路堑时，在侧沟平台的上侧还可以设置一个平台，这时，侧沟平台宽度可设为1M（如图3所示）。 侧沟上方的设置是有效防止路堑边坡热融滑坍的措施之一。这个平台以下部分相当于一个天然的挡土墙。它一般设置在位于天然上限以下的岩层分界处，平台设有2%~4%的横坡以利于排水（如图4所示）。由于滑坍面一般下露于高出平台0.5~1.0M边坡处，所以即使有局部滑坍出现，也不会使坍落土下滑到路肩。 [措施四] 设置挡土墙防护 由于热融滑坍面是自上而下的坍落，上起堑顶边缘，下露于高出平台的边坡处，中间的滑坍面受控于冻融界面，在其0.8M以上，滑坍体厚度一般为1.0~3.0M，且滑坍面为一个土层，所以可设挡土墙来防治热融滑坍。 在高原严寒地区，除了在一般地区所考察的各种因素外，墙后填料有膨胀、冻胀不容忽视。在青藏高原路堑设置挡土墙，应在墙后最低排泄水孔以上，距墙顶0.5M以下，填筑厚为50~80CM的反滤层，墙后应全部回填透水料，颗粒级配应符合要求，必要时墙后还可设纵向渗沟或横向支撑渗沟（如图5所示）。 三、体会 在多年冻土地区，由于有着不同一般的气候与地质条件，因而会产生各种不良物理地质和工程地质现象，给铁路路基造成各种威胁和破坏，但只要我们掌握其中的规律，根据不同情况，采取适当并有效的整治措施，就一定能够取得较好的长期效果。