山區(qū)公路邊坡穩(wěn)定性分析及加固研究

黃炫焱

(貴州省通力達(dá)監(jiān)理資詢有限公司(銅仁國(guó)道分公司)，貴州 貴陽(yáng)　550003)

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山區(qū)公路邊坡穩(wěn)定性分析及加固研究

黃炫焱

(貴州省通力達(dá)監(jiān)理資詢有限公司(銅仁國(guó)道分公司)，貴州 貴陽(yáng)550003)

摘要：由于山區(qū)地質(zhì)地形條件復(fù)雜，導(dǎo)致山區(qū)公路邊坡穩(wěn)定性問(wèn)題一直是備受關(guān)注的問(wèn)題。邊坡在施工以及使用過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生垮塌、滑坡等嚴(yán)重災(zāi)害，對(duì)公路建設(shè)和車輛運(yùn)行造成了嚴(yán)重影響。因此，主要分析了影響山區(qū)邊坡穩(wěn)定性的因素以及對(duì)山區(qū)邊坡進(jìn)行加固的方法。

關(guān)鍵詞：山區(qū)公路；邊坡；穩(wěn)定性；加固

1影響山區(qū)公路邊坡穩(wěn)定性的因素

1.1地質(zhì)構(gòu)造的影響

地質(zhì)構(gòu)造主要是指地殼中的巖層在地殼運(yùn)動(dòng)作用下發(fā)生變形與變位遺留下來(lái)的形態(tài)。由于山區(qū)地殼運(yùn)動(dòng)較為劇烈，導(dǎo)致山區(qū)地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜。這里主要分析節(jié)理對(duì)山區(qū)公路邊坡穩(wěn)定性造成的影響。

節(jié)理是各種巖體中發(fā)育頻度最高的地質(zhì)構(gòu)造，當(dāng)多組節(jié)理頻繁交錯(cuò)，巖體就會(huì)被切割的支離破碎。風(fēng)化節(jié)理、原生節(jié)理以及構(gòu)造節(jié)理是常見(jiàn)的三種節(jié)理。通常情況下，公路沿線節(jié)理為風(fēng)化節(jié)理和構(gòu)造節(jié)理。風(fēng)化節(jié)理對(duì)邊坡安全性影響較小，但其易造成巖體風(fēng)化破碎，導(dǎo)致雨水大量滲透，從而導(dǎo)致風(fēng)化節(jié)理受地形和原有結(jié)構(gòu)面的影響控制，形成了泥質(zhì)，就會(huì)對(duì)邊坡造成一定影響。構(gòu)造節(jié)理在公路邊坡的各個(gè)巖層均有發(fā)育，在邊坡中發(fā)育好、延生長(zhǎng)、切割深的大型節(jié)理對(duì)邊坡的安全會(huì)造成嚴(yán)重影響。

當(dāng)邊坡坡向與節(jié)理傾向相同時(shí)，如果節(jié)理傾斜角較大，邊坡巖體就很容易坍塌。如果節(jié)理傾斜角較小，節(jié)理沿著平剖面延伸到一定程度時(shí)，就會(huì)造成大型滑坡。當(dāng)節(jié)理傾向與邊坡坡向相反時(shí)對(duì)邊坡影響較小。

1.2風(fēng)化程度的影響

風(fēng)化程度是影響邊坡穩(wěn)定性的又一大因素，風(fēng)化對(duì)巖石影響主要分為強(qiáng)風(fēng)化、弱風(fēng)化以及微風(fēng)化。根據(jù)相關(guān)分析研究得知，對(duì)風(fēng)化速度造成影響的因素主要有巖性、邊坡坡向與地層傾向。

首先，如果邊坡坡向與地層傾向不同，就會(huì)導(dǎo)致風(fēng)化速度不同。當(dāng)邊坡坡向與地層傾向的方向一致時(shí)，大氣降水以及其他水流就會(huì)順著地層層面流失，雨水及其他水下滲到巖層的量就會(huì)減少，從而使邊坡的風(fēng)化程度降低。相反，如果邊坡坡向與地層傾向方向相反，就會(huì)導(dǎo)致雨水下滲到巖層的量增加，從而就會(huì)對(duì)邊坡穩(wěn)定性造成較大影響。

其次，巖性也會(huì)對(duì)風(fēng)化速度造成一定影響。由于不同巖石的風(fēng)化速度不同，導(dǎo)致巖石的風(fēng)化程度也不相同。例如：當(dāng)風(fēng)化裂隙率為8%~10%/120 h時(shí)，再加上其他一些因素相互影響和作用，就會(huì)導(dǎo)致邊坡變形。由此說(shuō)明巖石風(fēng)化速度對(duì)邊坡穩(wěn)定性影響較大，尤其是軟巖石受風(fēng)化速度的影響更為顯著。

1.3水文地質(zhì)條件的影響

水文地質(zhì)條件作為一種自然因素，對(duì)公路邊坡安全性影響很大。水文地質(zhì)條件對(duì)公路邊坡影響主要表現(xiàn)為降水量、降水強(qiáng)度、地下水運(yùn)動(dòng)方式、地下水入滲量等。如果出現(xiàn)時(shí)間長(zhǎng)、降水量小的情況，降雨提高了地下水的入滲量，使邊坡的負(fù)荷增加，進(jìn)而導(dǎo)致邊坡巖層進(jìn)一步遭到風(fēng)化，降低了巖層的抗雨水強(qiáng)度。如果出現(xiàn)時(shí)間短、強(qiáng)度大的降雨情況，雨水就會(huì)順著松散的風(fēng)化層滲入到巖石底部或者坡面底部，從而就會(huì)導(dǎo)致邊坡出現(xiàn)大面積滑坡、泥石流以及巖石崩塌等現(xiàn)象，進(jìn)而對(duì)坡面的穩(wěn)定性造成了影響。

1.4山區(qū)邊坡形態(tài)的影響

山區(qū)邊坡形態(tài)對(duì)山區(qū)公路邊坡穩(wěn)定性的影響主要表現(xiàn)在坡高的高度與坡角的大小。當(dāng)坡角越小，坡高越緩，邊坡穩(wěn)定就就會(huì)越好。反之，當(dāng)坡角越大，坡高越陡，邊坡穩(wěn)定性就越差，當(dāng)邊坡承受能力超過(guò)外力所施加力時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)滑坡、坍塌等事故。

2山區(qū)公路邊坡加固技術(shù)

2.1護(hù)面墻

由于山區(qū)邊坡地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜，巖層容易遭受破壞，因而需要采用護(hù)面墻對(duì)其進(jìn)行加固。護(hù)面墻是保護(hù)各種軟質(zhì)巖層和容易破碎的巖層以及坡面容易受腐蝕的土質(zhì)邊坡免受大氣的影響而修建的墻。護(hù)面墻的修筑可以有效提高山區(qū)公路邊坡穩(wěn)定性。同時(shí)，護(hù)面墻在邊坡中運(yùn)用可以減少邊坡挖方數(shù)量，降低開(kāi)挖高度，從而節(jié)省了修建公路的造價(jià)，還可以使路貌美觀整齊。護(hù)面墻有多種類型，常見(jiàn)類型有窗孔式護(hù)面墻、實(shí)體護(hù)面墻、拱式護(hù)面墻等等。

實(shí)體護(hù)面墻砌造過(guò)程中采用的主要材料為槳砌片和塊石。實(shí)體防護(hù)墻是在原有設(shè)計(jì)墻面上增設(shè)防護(hù)，它一般用于對(duì)土質(zhì)疏松和破碎巖石邊坡進(jìn)行防護(hù)。當(dāng)護(hù)面墻長(zhǎng)度較長(zhǎng)、面積較大時(shí)，需要每隔10~15 m設(shè)置一道伸縮縫，縫寬通常為2 m。同時(shí)，為了護(hù)面墻對(duì)護(hù)面墻進(jìn)行保護(hù)，還需要設(shè)置排水孔，排水孔直徑為10 cm，每個(gè)排水孔之間距離為2~3 m，排水孔后面還需要設(shè)置卵石過(guò)濾層。

窗孔式和拱式護(hù)面墻的框格骨架通常采用混凝土、漿砌片塊石以及片石混凝土作為材料?？蚋駜?nèi)一般采用植物進(jìn)行防護(hù)。這種防護(hù)措施能夠保護(hù)路基邊坡不受坡面水沖刷。同時(shí)，這種防護(hù)形式可以有效防止滑坡發(fā)生。為了加強(qiáng)護(hù)面墻的作用，可以在框架肋梁內(nèi)設(shè)置加固錨桿。另外，為了加強(qiáng)坡面排水能力，可以將急流槽設(shè)置在框架肋梁柱上，使其與周圍排水系統(tǒng)進(jìn)行貫通。

2.2護(hù)坡

護(hù)坡是為了防止邊坡被沖刷，在坡面上所做的各種防護(hù)措施。護(hù)坡采用材料一般為漿砌片石，這種材料主要適用于一些易受水腐蝕的土質(zhì)邊坡，受影響嚴(yán)重的軟巖石邊坡，受風(fēng)化嚴(yán)重的巖石邊坡以及一些松散邊坡等。利用漿砌片石進(jìn)行護(hù)坡常采用等截面，厚度一般為30 cm，砂漿強(qiáng)度一般為M7.5。

2.3掛網(wǎng)錨噴防護(hù)

掛網(wǎng)錨噴是一種較為先進(jìn)的巖土加固技術(shù)，其基本原理是錨桿穿過(guò)土體滑動(dòng)面，然后牢固于土體內(nèi)部，從而形成錨桿、混凝土層和鋼筋網(wǎng)三者共同作用機(jī)理，通過(guò)三者共同工作來(lái)提高巖土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及抗外力強(qiáng)度，從而增強(qiáng)邊坡穩(wěn)定性。

這種防護(hù)形式主要用于坡面容易風(fēng)化，節(jié)理裂縫發(fā)育好，坡面為破碎結(jié)構(gòu)的巖石坡面。這種加固技術(shù)可以封閉邊坡巖石裂縫，有效防止地表水進(jìn)入坡內(nèi)，防止巖石據(jù)需被風(fēng)化，防止邊坡發(fā)生落石坍塌情況。此種加固技術(shù)要將噴射混凝土強(qiáng)度等級(jí)控制在C20，厚度控制在5~10 cm左右，噴射混凝土形狀為菱形或者方形。

2.4植被混凝土防護(hù)

植被混凝土防護(hù)是一種新型加固技術(shù)，利用植被混凝土對(duì)邊坡進(jìn)行加固不僅可以對(duì)巖土邊坡進(jìn)行穩(wěn)定，而且可以美化公路兩旁環(huán)境。這種防護(hù)形式是工程加固與防護(hù)和植被防護(hù)的有機(jī)結(jié)合，既穩(wěn)固又有生態(tài)效益。其原理在于對(duì)邊坡巖石裂縫和節(jié)理面進(jìn)行封固。這種加固技術(shù)主要適用于對(duì)坡面易風(fēng)化，節(jié)理裂縫發(fā)育好的巖石進(jìn)行治理。其需要的材料主要為錨桿、鋼筋網(wǎng)以及基材混合物。其施工程序?yàn)椋?1)對(duì)坡面進(jìn)行清理，使坡面保持平整；(2)需要鉆孔，按照設(shè)計(jì)方案對(duì)錨桿孔位進(jìn)行布置。(3)對(duì)錨桿進(jìn)行安裝，將錨桿固定嚴(yán)實(shí)。(4)為鋪設(shè)和固定鋼筋網(wǎng)。(5)需要對(duì)基材混合物進(jìn)行攪拌。(6)為上料，用人工將攪拌好的基材混合物倒在混凝土噴射機(jī)中。(7)從正面對(duì)基材混合物進(jìn)行噴射。另外，植被混凝土施工完成之后還需要對(duì)植被混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)管理，保證植被成活率。

3結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)對(duì)影響山區(qū)公路邊坡穩(wěn)定性因素以及對(duì)各種加固技術(shù)進(jìn)行分析，我們能夠更好的認(rèn)識(shí)山區(qū)邊坡防護(hù)對(duì)山區(qū)公路修建和運(yùn)營(yíng)的重要性，從而更夠更好推動(dòng)我國(guó)交通行業(yè)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳尚杰.招銀高速公路路塹邊坡穩(wěn)定性分析及加固措施[J].土工基礎(chǔ),2013，(6):29-31.

[2]呂紅.公路高邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)及支護(hù)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].科技展望,2015，(7):25-26.

[3]賈濤.現(xiàn)代公路工程中邊坡穩(wěn)定性的施工技術(shù)[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè),2014，(15):99-100.

Analysis on road side slope stability and research on its reinforcement in mountain area

HUANG Xuan-yan

(Guizhou Tonglida Supervision Consulting Co.,Ltd.(Tongren Road Branch)，Guiyang,Guizhou 550003,China)

Abstract:The complicated geology and topography in mountain area leads to problem of side slope stability, which has always been paid attention to. Collapse and landslide usually happened when in slopes construction, and make deep influence to the road and transportation. As this, this paper mainly analyzes the factors that affect the side slope stability and the methods to strengthen the slopes in mountain area.

Keywords:road in the mountainous area; side slope; stability; reinforcement

中圖分類號(hào)：U418.9

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C

文章編號(hào)：1008-3383(2016)01-0043-02

作者簡(jiǎn)介：黃炫焱(1968-)，男，貴州銅仁人，本科，從事道路與橋梁工程施工及監(jiān)理工作。

收稿日期：2015-11-01