淺談公路路基邊坡坍塌的防治措施

路基土質(zhì)邊坡的坍塌是公路常見(jiàn)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(fēng)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(guò)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(wàn)立方米。坍塌往往危及行車安全，給國(guó)家和人民生命財(cái)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(yīng)的防治措施，對(duì)新建或現(xiàn)有高速公路的設(shè)計(jì)施工及養(yǎng)護(hù)均有重要意義。

一、坍塌病害類型

(一)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)牯土、變質(zhì)巖風(fēng)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(gè)坡體，塌床多呈圓弧狀，厚變一般為1—3 m。

2、覆蓋層坍塌

主要是指各種成因的第四紀(jì)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(gè)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(gè)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)。

(二)根據(jù)坍塌體的類型，可分為沖刷型、溜塌型及滑塌型等。

1、沖刷型坍塌

是依據(jù)降水時(shí)形成的沖刷并不斷發(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(hù)或僅為菱形網(wǎng)格和拱型門架防護(hù)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(yán)重時(shí)可達(dá)2.Om以上。

2、溜塌型坍塌

溜塌型坍塌是指邊坡表上受水浸潤(rùn)后其含水量大于或接近干液限時(shí)，土體抗剪強(qiáng)度降低，在動(dòng)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的部位。坍塌位置以坡肩及整個(gè)坡體為主，坍塌厚度0.5-105m，甚至更大。

3、滑塌型坍塌

當(dāng)邊坡土體含水量接近液限時(shí)，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(rùn)呈軟塑狀態(tài)，而下部土體含水量較小，土體強(qiáng)度相對(duì)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(dòng)面多為折線形。

二、公路邊坡坍塌原因

(一)主觀原因

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(méi)有及時(shí)進(jìn)行防護(hù)，使邊坡大面積裸露在空氣中，長(zhǎng)期受自然因素的強(qiáng)烈作用發(fā)生物理力學(xué)的變化，造成巖體風(fēng)蝕嚴(yán)重而失穩(wěn)。

3、邊坡的排水措施未完善，下大暴雨時(shí)水流直接沖刷邊坡，從而造成坍塌。

4、邊坡的防護(hù)形式和邊坡坡度與實(shí)際地質(zhì)情況不符，公路邊坡設(shè)計(jì)較陡。

(二)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(yè)巖、碳質(zhì)泥巖等夾層，遇水后土體膨脹，擾動(dòng)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(zhǎng)期浸泡邊坡基腳，從而引起塌方。

三、公路邊坡的破壞形式及處理措施

公路邊坡按照共破壞規(guī)模與原因，其破壞形式可分為剝落、滑坍和崩坍三種型式。剝落是指邊坡表土層或風(fēng)化巖層面，在大氣的干濕或冷熱循環(huán)作用下，使零碎薄層成片狀從邊坡剝落。滑坍是指邊坡土體或巖石，沿著一定的滑動(dòng)面成整體狀向下滑動(dòng)，其規(guī)模比剝落和碎落要嚴(yán)重，崩塌為整塊巖體在重力的作用下傾倒、崩落。對(duì)剝落、碎落的處理較為簡(jiǎn)單，處理方法為先對(duì)剝落、碎落體清理，清除邊坡上殘流松散的土體和危石，然后及時(shí)對(duì)邊城進(jìn)行防護(hù)。對(duì)于土質(zhì)及壘風(fēng)化砂泥巖的邊坡，可采用拱型骨架十三維植被網(wǎng)種草防護(hù)。對(duì)于滑坍，即為滑坡，可分為淺層滑坡、中層滑坡和深層滑坡，滑坡深度小于10m為淺層滑坡；10m～25m深的為中層滑坡；25m～50m深的為深層滑坡，大干50m的為超深層滑坡，高速公路邊坡滑坡最常見(jiàn)的淺層滑坡和中層滑坡，淺層滑坡可以通過(guò)放緩邊坡處理，中層和深層滑坡處理的方法較復(fù)雜，一般需經(jīng)過(guò)工程勘察找出滑動(dòng)面，然后根據(jù)滑動(dòng)面的位置以及邊坡的地質(zhì)情況確定處理方案。

四、防治措施

(一)截排水工程

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(yīng)采用漿砌圬工體，以防止?jié)B漏和沖刷。

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

(二)邊坡防護(hù)工程

1、破面植草，以改善坡面土體固著力并防止表面沖刷。草皮應(yīng)盡早鋪種，雖然內(nèi)蒙古地區(qū)草皮生長(zhǎng)季節(jié)僅有半年時(shí)間，但在該段時(shí)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(shí)，一定要在骨架內(nèi)種植草皮等保護(hù)坡體的方式，也可以采用其他類型的骨架護(hù)坡，但骨架內(nèi)填土應(yīng)夯擊密實(shí)，以防止坡體被沖刷，產(chǎn)生滲漏。

(三)支擋工程

對(duì)土質(zhì)邊坡的坡腳及體內(nèi)發(fā)生的坍塌，當(dāng)坍塌體較厚，人為清方困難且可能引起坍塌范圍擴(kuò)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、錨索地粱或錨管注漿等支擋工程類型，以恢復(fù)坡體平衡，杜絕坍塌發(fā)生。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(duì)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(dòng)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(jì)、有效的邊坡坍塌處理方案，同時(shí)力求與周邊環(huán)境相適應(yīng)。