桥梁墩台边坡的病害成因及防治

1、桥梁墩台边坡的病害成因及防治一、概述广东省内某高速公路项目由于地形地质条件较差，加之该工程工期紧迫，修筑桥梁墩台时开挖的边坡存在安全隐患，如果不加以处理，就可能出现边坡失稳滑动，诱发灾难性的桥梁墩台毁坏事故，造成重大经济损失和带来不利的社会影响，因此必须对桥梁墩台边坡病害及时进行预防和治理。二、桥梁墩台路段边坡工程地质条件调查及评价沿线桥梁墩台之间出现边坡的情况很多，大多属自然边坡，比较稳定，但仍有一些桥梁工点由于受地形条件的限制，在地形起伏较大的墩台周围开挖坡体，或作施工便道，或作施工场地，使得墩台周围人为地形成一个陡坡，高 315m不等。这些边坡根据地质情况可分为两类：一类是由第四系冲、洪

2、积、残坡积碎块石土层组成，结构松散，厚度较大，强度低，雨季含水量增高则力学指标会更低，极易沿堆积层与基岩面产生滑动，或沿坡内某一结构面产生滑动，导致边坡失稳，很容易发生溜坍；另一类由砂岩、花岗岩、板岩等组成，基岩全风化、强风化层厚达 10 30m，质软，力学强度低。层薄、软硬相间的地层在构造力作用下其节理、劈理均较发育，岩体破碎，属层状碎裂结构或碎裂结构，为地下水的赋存径流提供良好的条件，加剧了岩石的风化。软岩往往易风化成具母岩构造的粉质粘土，强度很低，且易受地下水的不良影响，构成软弱结构面，对岩体的强度起控制作用，使得开挖边坡岩体强度很低，对边坡的稳定不利。加之岩质边坡结构面有的倾向坡外侧，

3、可能发生顺层滑动，若倾角大还会发生倾倒破坏。对桥墩产生侧向应力，或使桥台悬空， 从而影响墩台乃致整座桥梁的安全。按照开挖边坡相对于墩台的部位，影响桥梁墩台稳定情况分为以下六大类：（一）墩前后土体开挖，使墩前形成一陡坡，由于地质条件较差，边坡易坍塌，影响桥墩的安全稳定。快把结构工程师站点加入收藏夹吧！（二）墩与台之间边坡，由于施工修筑便道施工场地，开挖了台前边坡，且开挖边坡过陡过高，地质条件较差，易产生坍塌，影响墩台的安全。（三）墩台侧面边坡开挖过陡过高，地质条件较差，边坡易坍塌，从而影响墩的安全稳定。（四）墩台之间边坡弃土形成了高边坡，松散的弃土边坡极易坍滑，对墩台的安全稳定有一定影响。沿线墩

4、台之间出现边坡的情况很多，大多属自然边坡，比较稳定，但由于开挖桥台基础、路堑、隧道等结构物的大量弃土堆积在台前墩侧的坡面上，既没有清除坡面植被，也没有开挖平台作填土碾压，形成松散的高边坡，基本处于极限平衡状态，一旦雨季来临，很容易沿自然坡面发生溜坍，冲击桥墩，并使桥台悬空，从而影响桥墩、桥台乃致整个桥梁的安全；或淤积河床，堵塞河道、公路交通运输。（五）受地形控制或修筑便道，对墩前土体开挖过度，使墩襟边距不足，可能使摩擦柱的摩阻力减小，影响桥墩承载力；或者边坡土体产生的侧向应力作用在桥墩上，而桥墩抗剪能力差，势必造成剪切破坏，从而影响桥墩乃致整个桥梁的安全。（六）桥墩台边坡开挖或弃碴后形成一边坡

5、，但因地质条件较好或边坡不高、弃碴不厚，边坡稳定，不影响墩台的安全稳定。三、影响桥墩路段边坡稳定性的主要因素（一）桥墩路段边坡的工程地质特征1、地层岩性地层岩性及其组合是构成边坡的物质基础，岩性决定岩石的强度，抗风化性能。遇水是否软化，在相同构造力作用下的节理裂隙发育程度，而这些都与边坡的稳定直接相关。沿线硬质岩如板岩、弱风化砂岩、花岗岩等强度高、抗风化能力强，由其构成的边坡稳定性好，而软质岩如全强风化砂岩、泥岩、花岗岩等强度低，易风化，遇水软化，其构成的边坡稳定性较差，软硬相间的岩性组合的边坡稳定性往往受软岩控制，稳定性一般不好。2、地质构造地质构造决定了岩层的产状，节理裂隙的性质、产状及发

6、育程度。断层破碎带的性质等。而这些因素又决定了边坡的岩体结构。本路线正好位于区域断裂构造发育带内，受构造影响较大，如软质岩受构造影响严重、节理裂隙发育呈碎裂岩散裂状结构，路堑边坡稳定性差，紫红色厚层砂岩因时代新受构造影响小，节理裂隙不发育，呈整体状、整体块状结构，边坡稳定性好。3、边坡岩体的风化程度岩体的风化一方面破坏了岩体的完整性，另一方面使岩石物质成份发生变化，导致物理力学性质改变，直接影响岩体的强度及结构特征，进而影响路堑边坡的稳定。不同的风化程度表征着岩石受改造的程度和其力学属性的差异。4、水文地质条件水是边坡失稳的诱因，地下水软化岩体，增大下滑力，产生动、静水压力，所有这些对边坡的稳

7、定都是不利的。（二）边坡的开挖情况边坡的开挖情况是边坡稳定与否的外在条件。它包括边坡的开挖高度、坡率、支护结构物的形式与规模。而现场桥墩路段边坡开挖前没有设计方案，为抢工期和施工方便，开挖边坡作施工场地和便道的随意性太强，当某一边坡的工程地质条件一定时，边坡的设计、施工方案则成了边坡稳定性的决定因素。（三）其它主要指一些次要的外在条件，如边坡的植被发育情况，上部荷载情况等。它们对边坡的稳定性均有一定的影响。四、不稳定边坡工点的主要防治措施针对各个工点的特点和地质特征，采取了以下工程措施：（一）对规模大、地质条件差的工点采用预应力锚索加固。（二）对岩质边坡，节理裂隙发育、有顺层滑动或倾倒破坏的工

8、点采用预应力锚索或锚杆加固。（三）对边坡不高的全、强风化花岗岩或全强风化板岩夹变质砂岩工点，采用放缓边坡，边坡植草防护，坡脚设挡土墙固脚措施。（四）对边坡较高的全、强风化花岗岩或全、强风化板岩夹变质砂岩工点，如无放坡条件或放坡后减少桥柱埋深深度影响墩安全，则采用锚索或锚杆进行边坡加固。（五）对弃碴边坡，原则上采用清碴方案。如不能清碴，则设坡脚挡土墙，边坡进行砌石防护处理。（六）对一些由于开挖施工便道或修筑施工场地，而切脚开挖形成的边坡，当切脚高度不大时，可采用回填土来稳定边坡的方案。五、结束语经现场调查，本高速公路项目经加固的桥下边坡均稳定、安全，说明采取的加固措施是可行的，总结得到以下几点经验：（一）重视地质勘察与测绘工作。详尽的地质资料是桥下边坡治理设计的基础，必须委托有资质及丰富经验的单位进行该项工作。（二）做好动态设计工作。由于边坡岩土