關(guān)于公路邊坡穩(wěn)定性及治理措施的探究

鄭勝章 臧麗萍

【摘要】在公路工程項目建設(shè)過程中，邊坡的穩(wěn)定高低對整個工程質(zhì)量有著直接的影響。因而必須加強對公路邊坡穩(wěn)定性的分析，并采取有效的措施，才能最大化地降低滑坡事故帶來的影響，最大化地加大滑坡治理的效果。

【關(guān)鍵詞】公路邊坡； 不穩(wěn)定性分析；治理防護

一、公路邊坡的分類

邊坡是自然和人工形成的具有傾斜坡面的土體或者巖體， 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。邊坡有多種類型，按照分類的方式和標(biāo)準(zhǔn)的不同，一般習(xí)慣按照邊坡的物質(zhì)組成、人工改造程度和穩(wěn)定性進行分類。邊坡的種類， 按人工改造程度， 可分為自然邊坡和人工邊坡；按物質(zhì)組成可分為巖質(zhì)邊坡和土質(zhì)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；按與工程的關(guān)系， 可分為工程邊坡和非工程邊坡。

二、公路邊坡穩(wěn)定性分析

1.巖土性質(zhì)：邊坡的穩(wěn)定性是由巖土的成因類型、組成的礦物成分、巖土結(jié)構(gòu)和強度等等因素共同作用下的結(jié)果。一般土質(zhì)堅硬 、礦物成分穩(wěn)定、抗風(fēng)化性能好、強度較高的巖土構(gòu)成的邊坡， 其穩(wěn)定性一般較好； 反之就較差。

2.巖體結(jié)構(gòu)：巖體的結(jié)構(gòu)類型、結(jié)構(gòu)面形狀及與坡面的關(guān)系直接決定了巖體抗剪應(yīng)力的能力的大小，也是巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定的控制因素。

3.地震：地震的發(fā)生增加巖體結(jié)構(gòu)的剪應(yīng)力，導(dǎo)致巖體結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，使巖體抗剪強度降低，造成土質(zhì)松軟，易形成塌方坍塌現(xiàn)象。

4.地應(yīng)力：邊坡的開挖使坡體內(nèi)巖土的初始應(yīng)力狀態(tài)改變，坡腳附近出現(xiàn)剪應(yīng)力集中帶， 坡和坡面的一些部位可能出現(xiàn)張應(yīng)力區(qū)； 在新構(gòu)造運動強烈的地區(qū)， 開挖邊坡能使體中的殘余構(gòu)造應(yīng)力釋放， 可直接引起邊坡的變形破壞。

5.風(fēng)化作用：風(fēng)化作用加速巖體的分解過程，從而改變巖體的受力結(jié)構(gòu)和受力坡面形狀，直接降低土壤的抗剪能力，導(dǎo)致土壤的剝落，使巖土體的裂隙增多、擴大， 透水性增加。

6.水的作用：水的滲入使巖土體質(zhì)量增大， 巖土因被軟化而抗剪強度降低， 并使孔（ 裂） 隙壓力升高； 地下水的滲流將對巖土體產(chǎn)生動水力， 水位的升高將產(chǎn)生浮托力； 地水對岸坡的侵蝕使其失去側(cè)向或底部支撐等，這些都對邊坡的穩(wěn)定不利。

7.地形地貌：臨空面的存在以及坡的高度、坡度等都是直接與邊坡穩(wěn)定有關(guān)的因素. 平面上凹形的邊坡較呈凸形的穩(wěn)定。

三、影響公路邊坡穩(wěn)定性的主要因素

1.內(nèi)在因素

決定邊坡穩(wěn)定性的重要因素是巖土的成因類型、礦物成分、巖土結(jié)構(gòu)和強度等。巖土的粘聚力與摩擦力是控制巖土抗剪強度的重要指標(biāo)，直接影響到邊坡穩(wěn)定性狀及變形破壞行為。彈性模量對邊坡的變形位移量大小有直接影響。同時，彈性模量值差異巨大的巖土材料之間存在變形不易協(xié)調(diào)的問題，常成為變形發(fā)生發(fā)展的依附界面。若填料中混入了種植土、腐殖土或泥沼土等劣質(zhì)土，或土中含有未經(jīng)打碎的大土塊或凍土塊等。

2.外在因素

2.1地下水：降雨引起的地下水位升高與地下水的滲流，常導(dǎo)致接觸面巖土抗剪強度的降低，也就是巖土強度的軟化現(xiàn)象。此外，由于地下水的存在，在坡體產(chǎn)生的地下水浮力，降低了破裂面上的有效法向應(yīng)力。在總應(yīng)力不變的情況下，有效應(yīng)力降低使滑體自重所產(chǎn)生的巖土抗滑摩阻力下降。

2.2外荷載：影響邊坡穩(wěn)定的外荷載主要有汽車荷載、爆破荷載及地震荷載等。外荷載對邊坡破壞的影響主要表現(xiàn)在如下兩個方面：第一，外荷載的增大增加了坡體的下滑力，加大了坡頂?shù)膹垜?yīng)力和坡腳的剪應(yīng)力，抗剪強度降低，因而造成邊坡穩(wěn)定性降低。第二，促使坡體裂隙發(fā)展，邊坡巖土體因振動而松動，同時引起孔隙水壓力急劇增高，使松動飽和砂土或敏感粘土震動液化而導(dǎo)致邊坡破壞。

2.3氣候：當(dāng)氣候炎熱干燥，造成巖土龜裂。雨季時，降水深入地下，使巖土軟化，巖土的抗剪強度降低，當(dāng)?shù)乇硭聺B引起巖土體的飽和，滑動面上的抗滑力減少而下滑。西南地區(qū)全年可以分為干濕兩季，每年的5月～10月為雨季，持續(xù)時間長，雨量集中，由于雨水滲入巖土體，使巖土體易發(fā)生滑坡。

四、公路邊坡穩(wěn)定性預(yù)防防治措施分析

1.加強防排水施工

在地表排水工作中，若地表水在滑坡體之外，則應(yīng)采取攔截的方式將其引離，而如果水處于滑坡體的地表，則應(yīng)加強防滲處理，并將其及時匯集并引出。以最大化地降低由于地表水的滲漏而導(dǎo)致邊坡出現(xiàn)滑坡。而在地下排水工作中，主要采取滲溝、平孔和盲洞等方式進行處理，在利用滲溝進行排水時，根據(jù)其作用來看，滲溝主要分為邊坡滲溝、支撐性滲溝和截水溝，而盲洞主要的對在滑面附近埋藏較深且較為集中的地下水的截排和引排工作，而在地面的含水層，則應(yīng)在滲水隧洞頂部滲井、滲管等把水引到洞中，并在隧洞底部設(shè)置滲水孔將滲水隧洞下的含水層中的水排出。

2.盡可能地減少滑體的自重

當(dāng)公路邊坡出現(xiàn)滑坡之后，應(yīng)將滑體的重量減少而使其穩(wěn)定起來，主要減重的方法就是通過挖掘滑坡體而完成。因而在錯落轉(zhuǎn)化式的滑坡和推動式的滑坡治理中得到了廣泛的應(yīng)用。由于滑床上陡下緩，因而在滑坡之后其后部和兩側(cè)的地層較為穩(wěn)定，一般不會由于塌方而導(dǎo)致滑坡向兩側(cè)或向后發(fā)展，因而在將滑坡體的自重減少之后能有效將其下滑力減少，降低滑坡下滑的速度。

3.強化邊坡加固和支擋技術(shù)

3.1重力式的抗滑擋土墻在公路邊坡滑坡治理中的應(yīng)用

在公路邊坡滑坡治理中應(yīng)用重力式的抗滑擋土墻，主要是利用擋土墻墻身的自重維持其在土力作用下的穩(wěn)定，因而在公路邊坡滑坡治理過程中得到了廣泛的應(yīng)用，但在應(yīng)用過程中應(yīng)精心確定墻背的坡度，并設(shè)置相應(yīng)的卸荷平臺，并將其墻基做成臺階形或倒坡形，墻體的高度以及基礎(chǔ)埋設(shè)的深度，應(yīng)結(jié)合地基性質(zhì)、承載性能的需要以及水文地質(zhì)和地形條件等進行驗算并確定，尤其應(yīng)盡可能地避免由于出現(xiàn)不均勻的沉降而導(dǎo)致其出現(xiàn)開裂，并結(jié)合地質(zhì)條件的邊和以及墻身和墻高的變化針對性地進行伸縮縫和沉降縫的設(shè)置。

3.2抗滑樁在公路邊坡滑坡治理中的應(yīng)用

在公路邊坡滑坡治理中，除了應(yīng)用重力式的抗滑擋土墻外，還可以應(yīng)用抗滑樁。所謂抗滑樁，就是在將樁柱穿過滑體插入滑床的穩(wěn)定部分，以達到固定滑體的目的，通常情況下，抗滑樁以群體的方式出現(xiàn)，在多根抗滑樁形成的樁群下實現(xiàn)對滑體的支撐，達到預(yù)防滑體滑動的目的。與抗滑墻相比較，雖然其施工較為復(fù)雜，但是其具有抗滑性能好的優(yōu)點，因而在公路滑坡治理中得到了有效的應(yīng)用，而另一個缺點就是造價達，所以在使用之前應(yīng)對其設(shè)計進行優(yōu)化，采取優(yōu)化論數(shù)學(xué)模型對其優(yōu)化，并結(jié)合工程實際進行深入調(diào)研，確定抗滑樁的結(jié)構(gòu)形式和數(shù)量，以最大化的確?？够阅艿耐瑫r降低工程的造價。

3.3預(yù)應(yīng)力錨固在公路邊坡滑坡治理中的應(yīng)用

預(yù)應(yīng)力錨固是近些年發(fā)展起來的邊坡加固的一種新型防護工程措施，在公路滑坡防治中也有許多成功的工程實例。它對巖質(zhì)陡坡和危巖的加固，滑移面埋深淺的巖質(zhì)滑坡加固效果很好，也可以用于強風(fēng)化巖質(zhì)陡邊坡加固噴錨護壁。預(yù)應(yīng)力錨固巖體邊坡的優(yōu)越性在于能為節(jié)理巖體邊坡、斷層、軟弱帶等提供一種強有力的主動支護手段。

五、結(jié)語

總之，對公路邊坡的穩(wěn)定性及邊坡病害的治理措施進行分析具有十分重要的意義。作為新時期背景下的路橋施工企業(yè)，必須在公路工程建設(shè)過程中加強邊坡穩(wěn)定性的分析，采取有效的措施防止邊坡病害的出現(xiàn)，最大程度確保公路邊坡的穩(wěn)定性，進而為整個公路工程質(zhì)量提升的同時確保行車的安全性，并為我國交通事業(yè)的發(fā)展而不懈努力。

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