分析公路路塹的邊坡防護(hù)與病害的處理設(shè)計

張樹林

（珠海市交通勘察設(shè)計院有限公司重慶分公司　渝北區(qū)　401120）

分析公路路塹的邊坡防護(hù)與病害的處理設(shè)計

張樹林

（珠海市交通勘察設(shè)計院有限公司重慶分公司渝北區(qū)401120）

公路路塹邊坡是公路路基工程的重要組成部分，由于經(jīng)常會受到雨水沖擊等環(huán)境因素的影響，很容易造成水土流失，導(dǎo)致路塹邊坡的穩(wěn)定性降低。合理的防護(hù)設(shè)計和科學(xué)的病害防治是保證公路質(zhì)量的重要手段?；诖?，本文將詳細(xì)分析邊坡坍塌原因以及影響路塹邊坡穩(wěn)定的因素，探究公路路塹邊坡防護(hù)與病害處理設(shè)計。

公路路塹；邊坡防護(hù)；處理

引言

路塹邊坡是公路路基工程的重要組成部分，是公路工程建設(shè)中最常見的形式。合理的防護(hù)設(shè)計能夠提高邊坡的穩(wěn)定性，在病害的處治過程中，將防、治結(jié)合，有效降低邊坡失穩(wěn)所造成的危害是工程設(shè)計人員必須考慮的重點。

1　邊坡坍塌原因以及影響路塹邊坡穩(wěn)定的因素

1.1邊坡坍塌原因

在公路的使用過程中，導(dǎo)致公路路塹邊坡山體坍塌、滑坡的原因主要是土質(zhì)松散，以及受到角礫粘土、膨脹土、劣質(zhì)煤夾層的影響。連續(xù)暴雨也會導(dǎo)致公路表層含角礫粘性土大量水土流失，大量降水的入滲使膨脹土、煤夾層物理性質(zhì)變差，力學(xué)強度變低，隨著滲水的程度不斷加深，基巖裂隙潛水及孔隙潛水劇增，導(dǎo)致硅化砂巖，巖、土強度降低，滲透水壓力、孔隙水壓力、靜水壓力增大，從而引起邊坡坡體失穩(wěn)，造成路塹邊坡大量坍塌、滑坡。

1.2影響路塹邊坡穩(wěn)定的因素

（1）巖土性質(zhì)的影響，包括巖土的堅硬程度、抗風(fēng)化能力、抗軟化能力、強度、組成、透水性等；

（2）巖層的構(gòu)造與結(jié)構(gòu)的影響，表現(xiàn)為節(jié)理裂隙的發(fā)育及分布情況、其下巖土界面的形態(tài)及坡面傾角等；

（3）水文地質(zhì)條件的影響，包括地下水的埋藏條件、流動及動態(tài)變化等；

（4）地貌因素，如邊坡高度、坡度坡率和形態(tài)等；

（5）風(fēng)化作用的影響；

（6）氣候作用的影響；

（7）地震作用的影響；

（8）其它可能影響邊坡穩(wěn)定的因素。

2　路塹邊坡防護(hù)設(shè)計的分類

2.1穩(wěn)定邊坡和基本穩(wěn)定邊坡

對于穩(wěn)定邊坡和基本穩(wěn)定邊坡，通常只需要進(jìn)行普通防護(hù)就可以有效增強路塹邊坡的穩(wěn)定性。一般可以采用漿砌片石骨架護(hù)坡、草灌護(hù)坡、漿砌片石窗式護(hù)面墻、三維網(wǎng)植草灌護(hù)坡、客土噴播護(hù)坡等等。

2.2欠穩(wěn)定邊坡和不穩(wěn)定邊坡

對于欠穩(wěn)定邊坡和不穩(wěn)定邊坡，需要考慮公路周邊的地質(zhì)情況和地形情況，并且分析邊坡受水的影響程度和受力荷載，綜合采用治理與防護(hù)設(shè)計方法，確保邊坡的安全性和穩(wěn)定性。通常情況下，首先可以采用“治水”措施，采用地下排水、坡頂截水、坡面排水的方式，降低水對邊坡穩(wěn)定性的不良影響。對于有條件的地段，可以同時采用邊坡放緩、清方減載和壓力注漿等措施。對于欠穩(wěn)定邊坡和不穩(wěn)定邊坡，應(yīng)該采用預(yù)應(yīng)力錨索護(hù)坡、鋼筋混凝土方格骨架錨桿護(hù)坡、SNS掛網(wǎng)護(hù)坡等設(shè)計方式，或者可以將多種防護(hù)形式相結(jié)合。

3　公路路塹邊坡防護(hù)的處理設(shè)計

3.1植物防護(hù)

對于適合種植的土質(zhì)公路邊坡，應(yīng)該盡量選擇植物防護(hù)的方式。采用植物防護(hù)的方式進(jìn)行公路路塹邊坡防護(hù)，還能夠起到良好的綠化環(huán)境的作用。植物防護(hù)指的是：在公路路塹的邊坡上種植適合生長的樹木或者草叢，從而達(dá)到良好的防護(hù)作用。采用植物防護(hù)的方法，能夠在一定程度上降低邊坡水流速度，從而加強公路邊坡的穩(wěn)定性，并且可以減輕冬季冰雪對公路路面的損害，以此達(dá)到保護(hù)公路路塹邊坡的目的。在對于種植植物品種的選擇上，應(yīng)該盡量選擇根系發(fā)達(dá)、耐寒耐旱、莖葉低矮的植物。對于植物的種植，通?？梢圆捎脳l播法或者密鋪法。

3.2工程防護(hù)

雖然植物防護(hù)效果良好，但是并不是所有的公路都適用植物防護(hù)的方式。對于邊坡圖紙不適合植物生長的公路邊坡而言，還可以采用工程防護(hù)的方法。工程防護(hù)方法又可以被稱為設(shè)置人工構(gòu)造物防護(hù)，工程防護(hù)有很多種辦法，包括錨桿防護(hù)、護(hù)面墻防護(hù)、擋土墻防護(hù)、干砌片石防護(hù)、抗滑樁防護(hù)等等。

植物防護(hù)與工程防護(hù)各有各的優(yōu)點，在具體的施工應(yīng)用中，施工人員應(yīng)該根據(jù)公路所處環(huán)境的實際情況進(jìn)行詳細(xì)分析，選擇合理的防護(hù)方法。

3.3路基邊坡養(yǎng)護(hù)

對于公路路基邊坡，必須要重視后期的路基邊坡養(yǎng)護(hù)，以確保路基及其附屬一些建設(shè)能夠一直保持穩(wěn)定和堅固，確保公路行車的安全性。而具體的路基邊坡養(yǎng)護(hù)，主要包括日常路基各部分觀察及病害的針對性整治。但是長期實踐發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)的路基邊坡病害均與水有關(guān)，因此整個路基邊坡養(yǎng)護(hù)，必須要做好防水、治水等工作。①每年路基養(yǎng)護(hù)人員都應(yīng)該做全面防護(hù)檢查，盡可能的找出一些潛藏的隱患并進(jìn)行處理，并做好路基沖刷防護(hù)、陡坡路塹防水排水及坡面防護(hù)等工作。②在暴雨期間，還應(yīng)該做好巡道工作，并做好降水量、水位數(shù)據(jù)監(jiān)測記錄工作。③切實根據(jù)公路路基邊坡實際情況，采取針對性的整治技術(shù)，提高對公路兩側(cè)的綠化水平，如對山區(qū)路基兩側(cè)種植一些喬木、灌木，以實現(xiàn)抵抗沖刷、穩(wěn)定邊坡作用；而對于一些較陡的土質(zhì)邊坡，則可以通過土釘支護(hù)等技術(shù)來實現(xiàn)加固邊坡目的。

4　公路路塹邊坡病害的處理設(shè)計

4.1排水

在路塹邊坡外緣設(shè)置截水溝，以防止邊坡坡體以外的水沖刷邊坡，影響邊坡穩(wěn)定性。

4.2削坡

放緩邊坡、分級削坡如圖1所示。削坡是邊坡處治中最常使用的辦法之一，通常為首選措施。削坡的優(yōu)點主要體現(xiàn)在施工便捷、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理。邊坡失穩(wěn)破壞通常是由邊坡坡率過陡所造成的。通過削坡，能夠削掉邊坡的不穩(wěn)定巖土體，提高邊坡的穩(wěn)定性。因此，放緩邊坡能夠廣泛適用于大多數(shù)路塹邊坡病害處理中。

圖1　放緩邊坡、分級削坡

4.3支擋

抗滑擋土墻如圖2所示，抗滑樁如圖3所示。擋墻、抗滑樁等支擋是邊坡處治的基本措施。對于穩(wěn)定性較差的巖土體，可以采用擋墻、抗滑樁等方式進(jìn)行支擋，是一種較為可靠的處理辦法。支擋的優(yōu)點在于能夠從根本上解決邊坡穩(wěn)定性問題，以此達(dá)到良好的處治效果。

圖2　抗滑擋土墻

圖3　抗滑樁

4.4加固

加固包括注漿加固、錨桿（索）加固、格構(gòu)加固等幾種形式。

4.4.1注漿加固

土體注漿如圖4所示，巖體注漿如圖5所示。注漿加固技術(shù)指的是用液壓或者氣壓的方式，將凝固的漿液注入巖石或者土體的裂縫中，以此改變注漿對象的物理特性，有效增強巖土的穩(wěn)定性。注漿加固的應(yīng)用有兩個方面：

（1）對于由松動巖體、崩滑堆積體、角礫堆積體所構(gòu)成的極易發(fā)生滑動的邊坡，或者由于開挖形成而導(dǎo)致裂縫的邊坡，對坡體注入水泥砂漿，固結(jié)坡體，能夠提高坡體的強度，避免發(fā)生不均勻沉降。

（2）對于正處于滑動狀態(tài)的邊坡，或者有潛在滑面的邊坡，或者不穩(wěn)定的滑坡，可以通過注漿技術(shù)對滑帶注漿，提高滑面抗剪

強度和滑梯穩(wěn)定性。

圖4　土體注漿

圖5　巖體注漿

4.4.2錨桿（索）加固

錨桿（索）加固指的是利用錨桿（索）周圍地層巖土的抗剪強度，傳遞結(jié)構(gòu)物拉力，保持地層開挖面的自身穩(wěn)定性。錨桿（索）能夠產(chǎn)生抗力，并且作用于結(jié)構(gòu)物上；可以增強地層的強度，改善地層力學(xué)性能；保證結(jié)構(gòu)物與地層連鎖在一起，以此形成復(fù)合體，使其能夠承受拉力和剪力。

4.4.3格構(gòu)加固

格構(gòu)加固技術(shù)是利用漿砌塊石、現(xiàn)澆混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土進(jìn)行邊坡坡面防護(hù)，并利用錨桿或錨索加以固定的一種邊坡加固技術(shù)。格構(gòu)的主要作用是將邊坡坡體的剩余下滑力或土壓力、巖石壓力分配給格構(gòu)結(jié)點處的錨桿或錨索，然后通過錨桿（索）傳遞給穩(wěn)定地層，從而使邊坡坡體在由錨桿（索）提供的錨固力的作用下處于穩(wěn)定狀態(tài)。因此格構(gòu)僅是一種傳力結(jié)構(gòu)，而抗滑力主要由格構(gòu)結(jié)點處的錨桿（索）提供。

格構(gòu)技術(shù)一般與公路環(huán)境美化相結(jié)合，利用框格護(hù)坡，同時在框格之內(nèi)種植花草可以達(dá)到美觀效果。這種技術(shù)在山區(qū)高速公路高陡邊坡加固中被廣泛采用，不僅能夠達(dá)到安全穩(wěn)定的作用，而且十分美觀。

5　結(jié)語

對于公路路塹邊坡的防護(hù)和病害處理，能夠?qū)返陌踩云鸬胶苤匾淖饔?，因此是公路路基工程中最重要的組成部分之一?？茖W(xué)合理的公路路塹防護(hù)，能夠與病害處理相結(jié)合，在最大程度上降低邊坡失穩(wěn)災(zāi)害。因此，無論是設(shè)計、施工、管理人員都應(yīng)該充分認(rèn)識到公路路塹邊坡的病害，并且在實踐工作中累積經(jīng)驗，找到最合理的處理路塹邊坡病害的方法，防止病害。

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U418.5

A

1673-0038（2015）38-0297-02

2015-9-2

張樹林（1985-），男，助理工程師，本科，主要從事道路、橋梁設(shè)計工作。