淺析山區(qū)公路邊坡防護

辜 瑤

（四川省樂山市通達交通勘察設計有限責任公司， 四川 樂山 614000）

關健詞：公路；邊坡；治理；技術

邊坡工程是一種地質工程。邊坡失穩(wěn)有其內在的必然原因和各種外部因素的影響，在山區(qū)，公路邊坡工程巖體地質條件復雜，各種自然活動強烈。為了減少影響滑坡的工程建設,在現(xiàn)有技術條件下,早期應在總體設計,路線偵察階段集中區(qū)域,復雜的現(xiàn)場具體設計,建筑也應該是動態(tài)的設計,只有從每個階段和每個鏈接做好綜合設計,才能以減少工程滑坡發(fā)生,確保邊坡的安全與穩(wěn)定,從而提高工程建設質量和投資效益。

1 邊坡的分類及其危害

“邊坡”是指地球表面上所有具有空間表面的地質體。邊坡類型可根據材料組成分為巖石邊坡和土壤邊坡。根據人工改性的程度，可分為天然邊坡和人工邊坡。根據與工程的關系，將其分為工程邊坡和非工程邊坡。根據邊坡穩(wěn)定性分為穩(wěn)定邊坡、可能失穩(wěn)邊坡和失穩(wěn)邊坡等。

由于山地地形的限制，山區(qū)公路建設過程中不可避免的會挖填大量的路基，形成大量的人工邊坡。在這些人工斜坡的形成過程中，巖土體內部的原始應力狀態(tài)隨著改造過程的變化而發(fā)生變化，從而產生應力重分布和應力集中的效應。部分邊坡自調整后穩(wěn)定，形成穩(wěn)定邊坡。其中部分邊坡經應力調整后不能達到平衡，發(fā)生崩塌滑坡，形成不穩(wěn)定邊坡。對于不穩(wěn)定的公路邊坡，必須通過一定的工程措施使其成為穩(wěn)定的邊坡。

2 典型邊坡病害分析

2.1 滑坡

滑坡是由部分邊坡巖土體自然滑坡形成的。根據滑移力學性質，滑坡可分為牽引型和滑移型。牽引式滑坡是先下滑后下滑，導致上部因變形而失去支護和滑移。牽引式滑坡是在上部巖體和土體受壓作用下，上部巖體和土體的變形。

2.2 崩塌

路基邊坡崩塌是山區(qū)公路常見的病害，所謂崩塌是整體巖土塊脫離母體突然從較陡的斜坡上崩落下來，并順斜坡猛烈翻轉、跳躍，最后堆落在山腳。它有突發(fā)性，危害較大，經常對路基造成嚴重破壞，堵塞交通，危及行人和行車安全。

2.3 彎曲傾倒、潰屈

在層狀反向結構的邊坡中，主要發(fā)生彎曲和傾倒破壞。由于巖層密度大、強度低，巖層在風化作用、斷裂水冰和重力作用下產生彎矩扭曲現(xiàn)象，導致巖層破壞，巖體沿坡面塌陷或崩塌。撓曲塌陷沿層狀坡面發(fā)生破壞，其分層結構與坡角基本相似。邊坡體上部在重力或外力作用下沿軟弱表面滑動。其主要機理是邊坡沿坡面剪切應力大于平面間粘結力，導致邊坡體滑動。這種故障通常伴隨著斷層和局部滑移的形成。

2.4 剝落

邊坡表層受風化，在沖刷和重力作用下，不斷沿斜坡滾落。

3 邊坡防護的主要措施

邊坡的防護設計首先要有一個清晰的理解對土體組成、工程性狀,定義其應力分布和變形破壞機理,發(fā)現(xiàn)地質疾病的關鍵問題,選擇合理的保護和加固措施,并調整邊坡的穩(wěn)定狀態(tài)。邊坡防護的設計思路主要是防護、減阻、嵌固、錨固、排水切割、土壤改良等。具體的工程措施包括植保技術、柔性網保技術、網噴錨技術、錨固(繩)架、擋土墻、抗滑樁、護墻以及各種形式的骨架防護等。某邊坡的具體防護措施可采取上述一種或幾種綜合防護措施，關鍵是要結合邊坡巖土工程特點。由于地質條件的復雜性、變異性以及巖土工程的環(huán)境影響，對于復雜邊坡設計必須認真分析。

邊坡治理方案的具體實施，一般是根據場地邊坡的工程性質、水文地質條件，并充分考慮滑坡的近期發(fā)展情況，符合山區(qū)公路“一去不返”的原則。邊坡的加固處理必須滿足以下條件:(1)影響足夠深而不破壞巖土的完整性。巖體中斷層、軟弱夾層等軟弱結構面位置有時離邊坡面較遠，需要采取加固措施對巖體內部產生深刻影響。但同時也不能破壞巖體的完整性，給巖體穩(wěn)定性帶來新的不利因素。(2)不會對周圍環(huán)境造成太大的破壞。我們應該考慮保護邊坡的生態(tài)環(huán)境。這一問題應在邊坡開挖及整個邊坡管理過程中加以考慮。(3)施工方便。

4 環(huán)保新形勢下的公路邊坡治理新技術

由于環(huán)境問題的日益突出，全世界各國逐漸重視起環(huán)境保護工作。應用到公路工程方面，就是既要保證工程的實用性，也要確保其能與自然和諧相處。采用植被混凝土護坡綠化技術就是實現(xiàn)該項目標的一個重要措施。利用這種技術，可以既能為工程護坡，也能為植物生長、生物棲息提供生存空間。與傳統(tǒng)的護坡方法相比，采用植被混凝土護坡技術的優(yōu)點有：護坡能力好，抗沖刷能力強，保濕性能強，并且固結性能好，孔隙率相對較低。

4.1 植被混凝土護坡綠化技術含義

根據邊坡所處區(qū)域環(huán)境、地理位置、邊坡角度、巖石性質、綠化要求等因素，確定包含有水泥、沙壤土、有機質、綠化添加劑及混合植綠種子等材料的植被混凝土基材的配比，采用噴錨設備將基材噴射至坡面以達到對邊坡進行生態(tài)修復的目的。

4.2 植被混凝土護坡綠化技術特點

植被混凝土的護坡綠化技術主要針對的是巖石邊坡的綠化和防護，該項技術與其他噴射護坡技術相比有眾多突出特點：采用干式噴播，噴射距離遠；節(jié)省了種子用量，在施工過程中噴射分為兩層，種子在面層當中。具有護坡的功能，抗沖刷能力強，不易產生龜裂，噴射層具有一定的強度，水泥的使用量大于5%；使用綠化添加劑，技術含量高，PH值能夠很好的控制在植物的生長范圍內，噴射層具有良好的營養(yǎng)和結構條件。施工工藝簡單，所使用的設備全部為國產機械。

4.3 植被混凝土護坡綠化技術的應用

在許多的工程護坡,工程師往往更多的關注是找到方法來確保邊坡的穩(wěn)定,因此,他們就會失去土壤或巖體邊坡的穩(wěn)定趨勢,分析邊坡的安全狀態(tài)后,如果發(fā)現(xiàn)安全系數太低,將石頭或混凝土砌筑擋土墻和保護,或采用噴錨的方法對護坡全封閉。這種傳統(tǒng)護坡可以防止不穩(wěn)定邊坡的水土流失和滑坡災害,但也帶來了嚴重的環(huán)境問題,如視覺污染、生態(tài)失衡等,隨著人們環(huán)保意識的提高,人們越來越意識到在護坡同時,恢復邊坡植被的必要性和重要性。因此，植被混凝土防護綠化技術已成為該領域的希望。單獨使用這項技術或與其他結構合作進行邊坡保護和綠化已成為工程界的目標。

5 結論

由于復雜的地形地質條件，滑坡與邊坡工程始終是山區(qū)公路建設中一個重大的工程地質問題，因此加強滑坡和高邊坡病害的防治研究，不僅將對高原山區(qū)公路交通基礎設施建設與生態(tài)環(huán)境保護協(xié)調發(fā)展有重要意義，也將對我過地質災害防治理論以及防治技術的發(fā)展產生積極作用。與此同時，發(fā)現(xiàn)順應時代形勢發(fā)展需求的邊坡防護新技術以及具有更加貼合實際情況的、更為經濟合理的公路建設的新型操作模式，也是我們每一位工程技術人員長期探索的技術問題。