淺析公路路基邊坡穩(wěn)定性及防治工程

閆兵營，賈迎勝

（駐馬店市公路工程開發(fā)公司，河南 駐馬店 463000）

雖然近些年來我國公路建設(shè)有了飛速的發(fā)展，但是由于當(dāng)前的一些限制性條件及公路施工方面的一些問題使得路基邊坡穩(wěn)定問題日見突出。然而實(shí)際中由于對邊坡的設(shè)計、施工缺乏綜合考慮和合理依據(jù)也為公路工程埋下隱患，造成邊坡失穩(wěn)破壞的例子常有發(fā)生，這不僅延誤通車，而且給公路建設(shè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。所以針對這些問題，文章就當(dāng)前公路路基邊坡穩(wěn)定性及防治工程方面做出一些簡要的分析。

1 公路路基邊坡穩(wěn)定性

為保證路基穩(wěn)定，在路基兩側(cè)做成的具有一定坡度的坡面叫邊坡。然而邊坡是自然和人工形成的具有傾斜坡面的土體或巖體,是人類工程活動中最基本的地質(zhì)環(huán)境之一,也是工程建設(shè)中最常見的工程形式。一般的邊坡有多種分類方式,例如邊坡的種類,按物質(zhì)組成可分為巖質(zhì)邊坡和土質(zhì)邊坡;按人工改造程度,可分為自然邊坡和人工邊坡;按與工程的關(guān)系,可分為工程邊坡和非工程邊坡;按邊坡的穩(wěn)定性可分為穩(wěn)定邊坡、可能失穩(wěn)邊坡和失穩(wěn)邊坡等。

2 影響路基邊坡穩(wěn)定性的主要因素

影響路基邊坡穩(wěn)定性的因素包括地質(zhì)條件、水文條件、新構(gòu)造運(yùn)動、地形地貌、自然氣候和人類的工程活動等。

2.1 地質(zhì)條件

2.1.1 巖(土)體的地質(zhì)性質(zhì)

巖(土)體的力學(xué)性質(zhì)決定了邊坡穩(wěn)定性的喪失方式，如堅硬巖石邊坡失穩(wěn)以崩塌和結(jié)構(gòu)面控制型失穩(wěn)為主，而軟弱巖石則以應(yīng)力控制型失穩(wěn)為主。巖(土)體的工程地質(zhì)性能越好，邊坡穩(wěn)定性越高。

2.1.2 地質(zhì)構(gòu)造

因地質(zhì)構(gòu)造關(guān)系到巖(土)體結(jié)構(gòu)面的發(fā)育程度、規(guī)模、連通性、充填程度和充填物成分、以及結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)出狀態(tài)對邊坡穩(wěn)定性的影響，因此在分析巖(土)體結(jié)構(gòu)面對邊坡穩(wěn)定性的影響時，要充分注意巖(土)體結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)出狀態(tài)與邊坡面的相互關(guān)系，亦即結(jié)構(gòu)面與邊坡面的組合不同，邊坡穩(wěn)定性分為反傾穩(wěn)定、順傾穩(wěn)定等不同形式。

2.2 水文條件

通常的"十個邊坡九個水"說明的就是邊坡穩(wěn)定性與地下水的活動關(guān)系。由于巖(土)體的力學(xué)性質(zhì)受水的影響很大，地下水富集程度的提高不僅增大邊體下滑力，而且降低軟弱夾層和結(jié)構(gòu)面的抗剪強(qiáng)度，導(dǎo)致滑動面的抗滑力減小。因此，治理邊坡也往往是由于改善了水文(地質(zhì))條件而獲得成功。

2.3 新構(gòu)造運(yùn)動

新構(gòu)造運(yùn)動(地震)最容易引起邊坡形態(tài)、產(chǎn)出狀態(tài)及水文(地質(zhì))條件發(fā)生改變而導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)，其原因是地震產(chǎn)生的水平地震附加力促使邊坡的下滑力增大、滑動面的抗滑力減小。

2.4 地形地貌

邊坡的形態(tài)和規(guī)模等地貌因素對邊坡穩(wěn)定性的影響較為明顯，即不利形態(tài)和規(guī)模的邊坡往往在坡頂產(chǎn)生張應(yīng)力，并引起坡頂出現(xiàn)裂縫;在坡底產(chǎn)生剪切應(yīng)力而促成剪切破壞帶，這些作用均極大地降低邊坡的穩(wěn)定性。此外，邊坡面與地質(zhì)結(jié)構(gòu)面的不利組合還會導(dǎo)致邊坡結(jié)構(gòu)控制型失穩(wěn)。

2.5 自然氣候

大氣降雨是地下水的主要補(bǔ)給源，氣候類型不同時大氣降雨量也不同。因此在不同的地區(qū)，由于大氣降雨量不同，即使其它條件相同，邊坡穩(wěn)定性也不相同。例如，暴雨或長期降雨以及融雪一方面降低巖(土)體的強(qiáng)度、增大孔隙水的壓力，使邊坡滑動面的抗滑能力降低，另一方面增大邊坡下滑力，兩者結(jié)合起來極大地降低了邊坡的穩(wěn)定性。

2.6 人類的工程活動

隨著人類工程活動的次數(shù)頻繁和規(guī)模擴(kuò)大，對公路邊坡穩(wěn)定性的影響越來越顯著，特別是不當(dāng)?shù)娜祟惞こ袒顒右鸬倪吰率Х€(wěn)事故經(jīng)常發(fā)生。對邊坡穩(wěn)定性產(chǎn)生明顯影響的人類工程活動包括削坡、坡頂加載、地下開挖等。

3 防治工程措施

3.1 公路路基邊坡治理

①技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性:充分利用一切地形、地質(zhì)條件,因地制宜地采取有效工程措施,加強(qiáng)滑坡的整體穩(wěn)定性,做到工程措施、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)合理性。堅持以工程地質(zhì)條件為依據(jù)。重視滑坡定性評價,輔以定量評價。定量評價一定要滿足定性評價。②安全性:根據(jù)防治對象的重要程度,設(shè)計使用年限。根據(jù)地震條件、地下水條件合理地擬定滑坡推力計算的安全系數(shù)。充分考慮施工過程保證滑體逐步趨于穩(wěn)定,并確保施工人員安全。③對于性質(zhì)復(fù)雜的大型滑坡,可以繞避時應(yīng)盡量繞避。當(dāng)繞避有困難或在經(jīng)濟(jì)上顯著不合理時,應(yīng)視滑坡規(guī)模、公路與滑坡的相互影響程度、防治與治理費(fèi)用等條件,設(shè)計幾種方案比選。

3.2 具體的防護(hù)措施

為保證路基的穩(wěn)定，除工程中做好路基排水工作外，還需結(jié)合當(dāng)?shù)厮?、地質(zhì)及材料等實(shí)際情況，采取有效措施，對各類土、石邊坡進(jìn)行必要的防護(hù)。其具體的做法：

（1）植草防護(hù)。植物防護(hù)則是在邊坡上種植草或植樹，以減緩邊坡上的水流速度，利用植物根系固結(jié)邊坡表層土壤以減輕沖刷，從而達(dá)到保護(hù)邊坡的作用。植物防護(hù)不僅可以美化公路環(huán)境，調(diào)節(jié)邊坡的濕溫，起到固結(jié)和穩(wěn)定邊坡的作用，而且又比較簡單、經(jīng)濟(jì)。

（2）工程防護(hù)。工程防護(hù)主要是針對不適宜植物生長的土質(zhì)填、挖方邊坡或風(fēng)化嚴(yán)重、節(jié)理發(fā)育不良的巖石路基邊坡等，采取工程防護(hù)措施即設(shè)置人工構(gòu)造物防護(hù)。

（3）干砌片石。干砌片石適用于保護(hù)邊坡免受大氣降水和地面徑流的侵害，以及保護(hù)浸水路堤邊坡免受水流沖刷。

（4）漿砌片石。漿砌片石設(shè)置在浸水路堤及可能發(fā)生坡面被沖刷的土質(zhì)邊坡，應(yīng)做好排水與防護(hù)的結(jié)合，否則不宜采用。

（5）拱式、網(wǎng)格防護(hù)。這種防護(hù)方式克服了魚鱗狀砌石防護(hù)排水抗沖刷能力弱和污工量大的特點(diǎn)，最大限度地綠化坡面，外觀較好，在高填方、長直線的護(hù)坡段，能達(dá)到美化、綠化的雙重效果，是近年來公路防護(hù)常用的方法之一。缺點(diǎn)是施工上較繁瑣，勞動強(qiáng)度大，對坡面要求嚴(yán)格，拱內(nèi)必須填土植草或進(jìn)行其他工程防護(hù)，否則易被雨水沖蝕。

（6）預(yù)制塊鋪砌防護(hù)。這是目前高速公路上應(yīng)較多的護(hù)坡方法之一，由于預(yù)制塊規(guī)格一致，易于施工，外觀整齊，最大限度減少坡面防護(hù)對植草綠化的依賴性，即使坡面綠化效果不好，也不容易造成太嚴(yán)重的沖刷現(xiàn)象，所以，目前大多數(shù)高速公路采用這種方式，缺點(diǎn)是造價高，施工難度大。

（7）此外，對于邊坡破壞較嚴(yán)重的情況，如出現(xiàn)塌方、滑坡以及可能出現(xiàn)失穩(wěn)等，必須采取相應(yīng)的措施來確保邊坡的穩(wěn)定性和安全性。根據(jù)邊坡的不良工程地質(zhì)特征和滑坡加固治理與防護(hù)工程特點(diǎn)，主要選取適用性強(qiáng)、易于操作、工程負(fù)效應(yīng)小的措施。

4 結(jié)束語

綜上，路基邊坡的穩(wěn)定性對公路建設(shè)的質(zhì)量產(chǎn)生著重大的影響作用，所以加強(qiáng)對路基邊坡穩(wěn)定性建設(shè)的治理是十分必要的。因此在實(shí)際的工程項(xiàng)目里我們要搞好公路建設(shè)，充分保障路基的穩(wěn)定性，從而在整體上提高公路建設(shè)的質(zhì)量。

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