山區(qū)高速公路挖方邊坡穩(wěn)定性評價與安全防護技術(shù)

袁允波

(貴州交通巖土工程有限責(zé)任公司)

1 穩(wěn)定性評價根據(jù)

1.1 要充分考慮地質(zhì)特征和地址構(gòu)造的結(jié)合

每個邊坡都有其特有的地質(zhì)條件，而邊坡的穩(wěn)定性離不開地質(zhì)演化過程的影響。在方邊坡的施工前要充分考慮其特有的區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造，結(jié)合其地質(zhì)現(xiàn)狀充分提高挖方邊坡的穩(wěn)定性。

1.2 要實現(xiàn)力學(xué)機制定量評價與地質(zhì)類型定性評價相統(tǒng)一

要經(jīng)過對地質(zhì)現(xiàn)狀的觀察與判斷從而樹立定性概念形成機制。通過物理學(xué)的方法實現(xiàn)巖體強度參數(shù)與邊界條件等必備資料的獲取，從而為挖方邊坡的工程設(shè)計提供充分的理論依據(jù)。

1.3 要結(jié)合其工程地質(zhì)條件采取不同的施工方法

為提高挖方邊坡的穩(wěn)定性，在對挖方邊坡施工之前要明確工程地質(zhì)條件，充分考察其地質(zhì)模式的類別，同時也要對邊坡設(shè)計形式進行改良，選擇合理的爆破開挖方法，對邊坡實施有效的加固與防護。

1.4 要兼顧施工階段與運營期間的安全

挖方邊坡工程在施工過程中的順利進展并不代表可以完全確保運營后的安全。由于降雨或地下水等不可抗力因素，并不排除道路發(fā)生破壞的可能，所以，在對挖方邊坡的穩(wěn)定性進行評價時，要充分考慮對邊坡巖體結(jié)構(gòu)的分析及對加固防護措施耐久性。

1.5 要做出具有切實可行意義的評價結(jié)論

一個有說服力的穩(wěn)定性評價結(jié)論能夠?qū)ν诜竭吰碌刭|(zhì)的特點與形成進行正確的分析判斷，從而為邊坡工程設(shè)計與施工展開提供指導(dǎo)性的幫助。

1.6 實現(xiàn)穩(wěn)定性評價的主次分明

挖方邊坡普遍存在與山區(qū)高速公路之中，并分布廣發(fā)，在穩(wěn)定性評價工作中要先充分考慮山區(qū)高速公路全線的邊坡情況，將其中施工難度大危險性強的邊坡給予重點分析，以便于山區(qū)高速公路工程的進一步開展。

2 穩(wěn)定性評價舉例

以穩(wěn)定性評價原則為標(biāo)準(zhǔn)，挖方邊坡的穩(wěn)定性評價結(jié)果總體上分為基本穩(wěn)定、穩(wěn)定性較差和不穩(wěn)定三種。其中基本穩(wěn)定代表邊坡有穩(wěn)定的整體，坡體結(jié)構(gòu)面沒有潛在危險因素，坡面也相對完整;穩(wěn)定性較差代表邊坡大致上穩(wěn)定，但不排除有潛在危險的可能，破體結(jié)構(gòu)面存在部分不穩(wěn)定塊體，坡度如果過陡就會有塌方的危險;不穩(wěn)定代表邊坡存在較大危險，有極大的塌方危險。

3 以廣西水南公路為例進行穩(wěn)定性分析

(1)對于傾角大于45°的順層巖體來說，當(dāng)斜坡演化過程中出現(xiàn)滑移、彎曲變形等跡象的時候，層間強度會大幅下降，具體表現(xiàn)在層面銹染明顯，同時有多處明顯的切割裂隙存在。當(dāng)出現(xiàn)以上列舉的跡象時，即使巖性比較穩(wěn)定或風(fēng)化程度比較低，都會說明其挖方邊坡具有較差的穩(wěn)定性。比如從K132 +850 到K132 +920 右邊坡部分、從K133 +180 到K133+320 的左邊坡部分、從K137 +800 到K137 +900 的右邊坡部分及K150 +950 的左邊坡部分等都普遍存在這種情況。在對挖方邊坡進行整治的工作中必須對這種情況予以重點關(guān)照，特別是對于那些看起來穩(wěn)定的的石灰?guī)r邊坡，這種石灰?guī)r邊坡看似坡面整齊，但在切腳開挖后難免受到卸荷和雨水作用的影響，不易保持長期的穩(wěn)定性。

(2)對于例如第九合同段南寧盆地邊緣的寒武紀(jì)弱風(fēng)化砂巖等傾角小于30°的順層巖體來說，在切腳開挖后，也會受到卸荷和雨水作用的影響，其邊坡巖體難免會出現(xiàn)蠕滑－拉裂變形等現(xiàn)象發(fā)生。比如廣西水南公路從K313 +200到K313 +580 的右邊坡部分、從西津立交G0 +150 到G0 +300 的右邊坡部分等都普遍存在這種情況。

(3)反傾巖體邊坡通常具有較強的整體穩(wěn)定性，但對于厚層較薄的石灰?guī)r來說，受斜坡演化過程的影響，接近臨空面的巖體特別容易發(fā)生彎曲－拉裂變形，從此可以看出，這類挖方邊坡的坡面在一定深度內(nèi)存在著拉裂結(jié)構(gòu)面發(fā)育的潛在威脅，其坡面的局部具有比較差的穩(wěn)定性，應(yīng)及時進行坡面防護處理，從而最大限度的避免坡面落石事故發(fā)生的概率。

(4)由各類頁巖和泥巖組成的挖方邊坡容易受到風(fēng)化的影響，若邊坡過陡將極易引起局部坍塌。例如廣西水南公路從K97 +310 到K97 +360 路段的左邊坡部分和從K97 +365 到K97 +600 路段的左邊坡部分等都普遍存在著這種情況，且雨水沖刷會加大局部坍塌事故發(fā)生的可能性。

(5)對橫向邊坡來說通常都具備較好的穩(wěn)定性，且不易受風(fēng)化作用的影響。只需對由各類頁巖或泥巖組成的邊坡做簡單的坡面防護。

(6)土體自身的自穩(wěn)能力包括內(nèi)摩擦角和粘結(jié)力兩個方面，是土質(zhì)邊坡穩(wěn)定性判斷的主要依據(jù)。例如廣西水南公路從K137 +800 路段到K137 +900 路段的右邊坡下部的2級土質(zhì)邊坡，仍按照1∶ 0.75 的比例放坡。這樣坡度過陡的土質(zhì)邊坡極不穩(wěn)定，且護坡施工不足以發(fā)揮作用，唯有對坡度繼續(xù)放緩的方法才是切實可行的。

4 安全防護技術(shù)應(yīng)用

4.1 坡體加固技術(shù)的應(yīng)用

部分挖方邊坡巖土體疏松，容易引起滑坡的情況發(fā)生，這時應(yīng)采取坡體支擋技術(shù)有擋土墻和抗滑樁兩種方式。其中抗滑樁以鋼筋混凝土為主要構(gòu)成，是阻止挖方邊坡出現(xiàn)滑坡的有效途徑。

而對于比較松脆的以巖石為主要構(gòu)成的挖方邊坡，應(yīng)充分應(yīng)用坡體錨固技術(shù)，坡體錨固技術(shù)的作用在于能夠使巖石的強度實現(xiàn)加固，通過改變巖石的應(yīng)力狀態(tài)使其不易發(fā)生脫落。坡體錨固技術(shù)主要分為預(yù)應(yīng)力錨索和錨桿兩種。

為了有效提高挖方邊坡坡體的穩(wěn)定性，也可對挖方邊坡坡體應(yīng)用地表和地下兩種排水設(shè)施，排水設(shè)施的應(yīng)用能夠起到提高巖土體滑面堅實度的作用。以巖石為主的邊坡體穩(wěn)定性非常差，應(yīng)采用灌注水泥砂漿的方式提高邊坡的穩(wěn)定性。

4.2 坡面防護技術(shù)的應(yīng)用

要使山區(qū)高速公路的運營安全性得到提高，不能完全依賴于坡體加固措施，當(dāng)坡體出現(xiàn)坍塌和滾石等嚴(yán)重情形時，坡體加固技術(shù)并不能完全解決問題，還應(yīng)針對高邊坡采取適當(dāng)?shù)钠旅娣雷o措施。坡面防護措施分為圬工防護和生物防護兩種。

圬工防護總而言之就是通過磚石砌體、混凝土等工程材料保護坡面的穩(wěn)定性;而生物防護充分結(jié)合了生態(tài)學(xué)的知識，因地制宜的在山區(qū)高速公路邊坡種植植物，這樣不僅起到了加強邊坡穩(wěn)定性的作用，也為美化公路周邊環(huán)境做出了貢獻。

5 結(jié) 語

國內(nèi)山區(qū)高速公路挖方邊坡的穩(wěn)定性評價工作起步較晚，安全防護工作也不是很成熟，通過以上內(nèi)容我們了解到要讓穩(wěn)定性評價充分發(fā)揮指導(dǎo)性作用，就必須展開腳踏實地的地質(zhì)勘查，同時要加強物理力學(xué)知識的運用，實現(xiàn)理論的輔佐，使穩(wěn)定性評價更具有說服力;要加強對高科技手段的合理利用，以檢驗挖方邊坡未來的穩(wěn)定程度和預(yù)測可能被破壞的原因，對容易發(fā)生事故的邊坡要進行重點的評價分析，建立監(jiān)測、預(yù)警機制，并實施各種方式的加固與防范，為運行的暢通保駕護航。山區(qū)高速公路挖方邊坡的穩(wěn)定性評價工作是我國公路建設(shè)中極其重要的階段，具備重大的社會意義。

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