公路路基土質(zhì)邊坡坍塌及其防治措施

廖仁軍

摘要：本文介紹和探討了路基土質(zhì)邊坡坍塌病害的類型、原因以及防治措施等，為今后同類地區(qū)高速公路的設計、施工以及監(jiān)理提供相應的預防和整治對策，以便減少或防止此類病害的發(fā)生和發(fā)展。

關(guān)鍵詞：路基土質(zhì)邊坡坍塌防治

0引言

路基土質(zhì)邊坡的坍塌是公路常見的一種地質(zhì)和路基病害。處于山間溝谷、盆地、山前丘陵地區(qū)以及河谷丘陵地帶，由粘性土、膨脹土、碎石類土等沖、洪積層、波積層以及軟質(zhì)巖風化殘積土組成的路塹邊坡，或由上述土作填料填筑的路堤邊坡，常常發(fā)生溜坍、坍塌等路基病害。特別是雨季，在暴雨過后或連續(xù)幾天降雨后都極易發(fā)生此類病害，其坍塌規(guī)模從幾十立方米至幾千、上萬立方米。不論坍塌規(guī)模的大與小，因該類病害突發(fā)性較強，往往危及行車安全，給國家和人民生命財產(chǎn)造成重大損失。因此，分析路基土質(zhì)邊坡坍塌原因，采取相應的防治措施，對新建或現(xiàn)有高速公路的設計施工及養(yǎng)護均有重要意義。本文對土質(zhì)邊坡坍塌病害的類型、原因以及防治播施等方面談些體會和認識。

1公路邊坡坍塌原因

公路邊坡坍塌的原因是多方面的，綜合起來分析可分為主觀原因和客觀原因。

1.1主觀原因即工程因素：1邊坡石方爆破藥量較大，使得邊坡巖體松散，從而失穩(wěn)。2邊坡開挖后沒有及時進行防護，使邊坡大面積裸露在空氣中，長期受自然因素的強烈作用發(fā)生物理力學的變化，造成巖體風蝕嚴重而失穩(wěn)。3邊坡的排水措施未完善，下大暴雨時水流直接沖刷邊坡，從而造成坍塌。4邊坡的防護形式和邊坡坡度與實際地質(zhì)情況不符，公路邊坡設計較陡。

1.2客觀原因：1邊坡的土質(zhì)為堆積體，結(jié)構(gòu)松散，邊坡開挖后土體失去了平衡引起坍塌。2邊坡巖體破碎，邊坡較高。3邊坡巖性為膨脹土、頁巖、碳質(zhì)泥巖等夾層，遇水后土體膨脹，擾動邊坡土體引起坍塌。4邊坡的巖層走向與路基方向順層，開挖后巖體順著巖層面下滑。5地下水較豐富，排水不暢，長期浸泡邊坡基腳，從而引起塌方。

2坍塌病害類型

2.1按坍塌土層的性質(zhì)，一般可分為均質(zhì)土坍塌、覆蓋層坍塌、結(jié)構(gòu)面坍塌等三種類型。1均質(zhì)土坍塌。主要是指邊坡土體性質(zhì)單一的部位坍塌。如微膨脹或膨脹粉質(zhì)粘土、變質(zhì)巖風化殘積土或碳質(zhì)泥巖類邊坡等。其坍塌位置多為坡肩及整個坡體，塌床多呈圓弧狀，厚變一般為1～3m。2覆蓋層坍塌。主要是指各種成因的第四紀松散覆蓋層的邊坡坍塌。如黃土、粉質(zhì)粘土等。坍塌位置在整個坡體、坡肩、坡內(nèi)、坡腳等均有，坍塌的規(guī)模與覆蓋層的厚度和邊坡的高度等有關(guān)。3結(jié)構(gòu)面坍塌。邊坡土體沿坡體內(nèi)某一軟弱結(jié)構(gòu)面或下伏基巖面產(chǎn)生的坍塌，其塌床形態(tài)隨結(jié)構(gòu)面而異，一般多為直線型或折線型，坍塌位置以坡肩及整個坡體為主。

2.2根據(jù)坍塌體的類型，可分為沖刷型、溜塌型及滑塌型等。

2.2.1沖刷型坍塌。是依據(jù)降水時形成的；中刷并不斷發(fā)展而成的坍塌體。多發(fā)生在砂性較大或坡面植被不良且大面積裸露的邊坡上，如坡面未做任何防護或僅為菱形網(wǎng)格和拱型門架防護的路段，坍塌部位多以坡內(nèi)及坡腳坍塌為主，厚度一般在1～2m內(nèi)，嚴重時可達2.0m以上。

2.2.2溜塌型坍塌。溜塌型坍塌是指邊坡表上受水浸潤后其含水量大于或接近于液限時，土體抗剪強度降低，在動水壓力(水的滲透作用)和重力作用下，順斜坡下溜坍塌。這類坍塌體多發(fā)生在挖填結(jié)合部位或原地面較陡(一般地面坡≥20。)的部位。坍塌位置以坡肩及整個坡體為主，坍塌厚度0.5～105m，甚至更大。

2.2.3滑塌型坍塌。當邊坡土體含水量接近液限時，其表層土體受水的濕化作用，土體結(jié)構(gòu)遭受破壞或土體受水浸潤呈軟塑狀態(tài)。而下部土體含水量較小，土體強度相對較高，則上部土體在重力作用下順軟、硬交界面滑塌，具明顯的圓弧滑塌面及后壁有顯著陡坎，這類滑塌病害多發(fā)生在粘性土質(zhì)邊坡等處，其滑動面多為折線形。

3防治措施

對土質(zhì)邊坡坍塌的防治應遵循標本兼治的原則。以治本為主，即通過采取地表排水、地下排水、坡體防護、坡頂清方、坡腳加載、固化等工程措施。目的是增強邊坡的自身穩(wěn)定性，控制土本物理力學性質(zhì)的惡化，即嚴格控制影響坍塌的各類因素的不利組合，達到穩(wěn)定邊坡的目的。對有可能發(fā)生嚴重坍塌的路段，應采用擋土墻或打抗消樁以及錨桿、錨索地梁等人工構(gòu)筑物來抑制邊坡的變形。如某高速公路的K453+200—53+800段路塹邊坡發(fā)生的大面積滑塌，就是采取上述幾種方法并用的措施進行了整治，收到了良好的效果。綜上所述，邊坡土體的性質(zhì)及結(jié)構(gòu)特性是引起坡體坍塌的內(nèi)因，而水尤其是大氣強降水和連續(xù)降水是坡體坍塌的誘發(fā)囟素即外因。所以采取工程防治措施時，應以截、排地表和地下水以及坡體防護為主，必要時采取適當?shù)闹醴雷o工程。

3.1截排水工程

3.1.1地面排水工程。主要是攔截坡體以外的地面水及排除坡體范圍內(nèi)的地表水。地面排水溝均應采用漿砌圬工體，以防止?jié)B漏和沖刷。

3.1.2地下排水工程。多采用盲溝，對防治邊坡坍塌以及其他類型的路基病害有良好的效果。邊坡滲淘能有效地排引坡體內(nèi)的層間水及地表滲水。如對呼集高速公路路基病害調(diào)查發(fā)現(xiàn)，凡設有盲溝的路段，普遍比沒有設盲溝的路段穩(wěn)定性要好。

3.2邊坡防護工程1、坡面植草，以改善坡面土體固著力并防止表面沖刷。草皮應盡早鋪種，雖然內(nèi)蒙古地區(qū)草皮生長季節(jié)僅有半年時間，但在該段時間內(nèi)降雨較多，草皮極易成活。2、采用滿鋪漿砌片石或骨架式漿砌片石構(gòu)筑物時，一定要在骨架內(nèi)種植草皮等保護坡體的方式，也可以采用其他類型的骨架護坡，但骨架內(nèi)填土應夯擊密實，以防止坡體被沖刷，產(chǎn)生滲漏。

3.3支擋工程對土質(zhì)邊坡的坡腳及體內(nèi)發(fā)生的坍塌，當坍塌體較厚，人為清方困難且可能引起坍塌范圍擴大的地段，可視滑體的推力大小等因素分別采用漿砌片石擋土墻、抗滑樁、錨桿、錨索地梁或錨管注漿等支擋工程類型，以恢復坡體平衡，杜絕坍塌發(fā)生。

4結(jié)束語

產(chǎn)生邊坡坍塌的原因較多，我們要盡量減少由于主觀原因造成的邊坡坍塌，要充分的做好各種防范措施，特別是做好防水措施，防止水流滲入土體。對于邊坡地質(zhì)原因而產(chǎn)生的邊坡坍塌，要根據(jù)坍塌的規(guī)模大小、邊坡的地質(zhì)巖性、層理結(jié)構(gòu)、走向、滑動面的位置及深度及危害程度等多方面因素綜合考慮，采用經(jīng)濟、有效的邊坡坍塌處理方案，同時力求與周邊環(huán)境相適應。