公路路基邊坡穩(wěn)定性及治理措施分析

赫英博

摘 要：公路路基邊坡作為公路的一個重要組成部分，其穩(wěn)定性、耐久性直接影響道路的使用性能，公路邊坡路基失穩(wěn)造成行車事故和經(jīng)濟損失，對公路交通運輸造成極大影響，本文主要結(jié)合筆者研究以及某地路基邊坡滑塌工程實例對公路路基邊坡穩(wěn)定性及治理措施進行探討，供廣大公路設計施工工作中參考使用。

關鍵詞：公路路基；邊坡；穩(wěn)定性；邊坡滑塌；重力式擋墻

1 引言

道路路基邊坡穩(wěn)定性問題，一直是公路建設工作開展中的重點難題，它的穩(wěn)定性，不僅關系到整個工程的施工進度，而且對道路正常運行中的安全性具有重要影響。而公路路基邊坡的穩(wěn)定性，不僅與設計過程中的天氣，水文等自然條件有著直接關系，而且施工過程中的技術操作規(guī)范性等對其也具有較大的影響。因此，需要相關人員進行施工的過程中，要加強對公路邊坡設計中的安全性能，保證公路的安全性能，促進行業(yè)的發(fā)展進步。

2 工程實例

本路基邊坡滑塌治理工程位于S214省道赤壁段，為左側(cè)路基滑塌，長約200m，路堤最大填筑高度約9m，屬高路堤。該路段歷經(jīng)多次滑塌，對公路運營產(chǎn)生一定影響。目前該路堤受降雨影響后產(chǎn)生較大規(guī)?；?，需進行治理?；伦冃误w平面形態(tài)呈舌形，根據(jù)現(xiàn)地面已變形情況，后緣高程約139m，前緣以坡腳為剪出口，高程約126m?？v向長約33m，橫向?qū)捈s200m，滑體厚度1.0～2.5m，滑坡變形體體積約1.32×104m3。主滑方向為350°。根據(jù)《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（JTGC20-2011），本滑坡為小型滑坡，變形體屬型淺層堆積層滑坡，根據(jù)已變形坡體的地層結(jié)構及滑動面情況，并結(jié)合槽探資料，本次滑坡的滑動面為角礫土，埋深約2.0～2.5m，滑帶土質(zhì)為角礫土。

3 邊坡變形破壞特征及穩(wěn)定性分析

根據(jù)該滑坡的變形特征、變形發(fā)展結(jié)合該滑坡的基本地質(zhì)特征綜合分析，路基產(chǎn)生滑坡變形的因素有：①該段路基左側(cè)邊坡覆蓋層為較厚的殘坡積角礫土，其物理力學性質(zhì)指標較差，加之今年6～7月赤壁市連續(xù)降雨，暴雨季節(jié)大量降雨下滲，部分地下水沿裂縫下滲進入滑坡體內(nèi)，大部分則沿土層不斷匯集于坡體中前部，在飽水條件下坡體巖土體重度增加，導致滑體抗剪強度降低，地下水沿土體滲流形成潛在軟弱帶，為滑坡變形提供了潛在的滑動面，進而出現(xiàn)蠕滑變形跡象；②坡體下部存在沖溝，暴雨導致水位上漲，使坡體前緣受到?jīng)_刷，導致部分坡體土體流失，坡體前緣抗滑力下降；③表層角礫土排水不暢，飽水軟化，承載力降低；④公路運營時，大型重載汽車通過增加了滑坡上部的荷載，造成下滑力增加。按照滑坡受力狀態(tài)，該滑坡滑動方式屬于牽引式。在強降雨的持續(xù)作用下，滑坡整體沿滑面發(fā)生滑動破壞，已經(jīng)嚴重影響公路運營安全，如果不及時支護，在暴雨工況下，路堤邊坡有繼續(xù)滑動的可能，嚴重威脅公路沿線道路運營安全。

4 邊坡穩(wěn)定性計算

根據(jù)地質(zhì)調(diào)繪成果，結(jié)合根據(jù)路堤滑坡基本特征及其變形破壞特征，選擇代表性地質(zhì)剖面，在確定其力學邊界條件和巖土體強度條件分兩種情況計算：（1）整體穩(wěn)定性計算，剪出口位于坡腳；（2）局部穩(wěn)定性計算，剪出口位于變形體前緣鼓包處。穩(wěn)定性計算方法均采用《巖土工程勘察規(guī)范（GB50021-2001）》推薦的剩余推力法。備注：依據(jù)《公路路基設計規(guī)范》（JTGD30-2004），路堤堤身穩(wěn)定性不小于1.35，路堤和地基的整體穩(wěn)定性不小于1.20。根據(jù)工程地質(zhì)條件分析及穩(wěn)定性計算可知，該段坡體在天然狀態(tài)整體穩(wěn)定性、局部穩(wěn)定性均尚好，但暴雨狀態(tài)下坡體整體穩(wěn)定性較差，宜產(chǎn)生淺層滑塌，需采取工程防護措施進行治理。

5 公路路基邊坡治理措施

5.1 邊坡處治總體方案

根據(jù)該段邊坡的地質(zhì)條件，其物質(zhì)組成為殘坡積角礫土，結(jié)構較松散，邊坡滑塌以淺表層為主，主要集中在邊坡中部以上區(qū)域，成因是這些區(qū)域邊坡坡度較陡，且一坡到頂導致下部臨空面較大，且沖溝對邊坡坡腳有沖刷作用，造成目前邊坡后部不斷滑塌后退的現(xiàn)象。因此治理方案提出坡腳設擋墻，增加或者加寬碎落臺；坡面清坡，降低邊坡坡率，增加邊坡平臺，提高邊坡自穩(wěn)性；設置坡面防護措施，加強坡面防護，防止坡面的表層滑塌；完善邊坡截排水措施，使坡面排水通暢，防止雨水沖刷下滲造成的不利影響。

5.2 擋土墻

該段邊坡物質(zhì)組成為殘坡積角礫土，結(jié)構較松散，自穩(wěn)性較差，為增強邊坡穩(wěn)定性需設置路堤擋土墻。通過選取斷面進行分析計算，本次設計的擋土墻類型為仰斜式重力式擋土墻，墻身采用C20素混凝土，頂寬2.0m，嵌入地面以下2.0m，地面以上墻高為3.0m，地基承載力特征值（經(jīng)深寬修正后）要求不小于200KPa，墻身設兩排φ10cmPVC泄水孔，按水平間距200cm，縱向間距150cm呈品字布置。

5.3 坡面防護措施

坡面防護的措施較多，考慮到該段邊坡整體穩(wěn)定性尚好，邊坡滑塌以淺表層滑塌為主，修坡后邊坡淺表層松動土層已清理，可選擇適用于土質(zhì)邊坡的輕型防護形式，并應考慮景觀的協(xié)調(diào)性。因此本次處治設計選擇以方格形骨架植物防護為主，輔以三維土工網(wǎng)墊植草護坡的方案，一是在邊坡整體穩(wěn)定的前提下可以防止邊坡受雨水侵蝕，有利于坡面排水，避免產(chǎn)生溝槽；二是節(jié)省材料、造價較低、施工方便，植草灌后能與周圍環(huán)境自然融合。

5.4 防排水體系綜

合考慮地形、地質(zhì)、水文、氣象等條件之后，并兼顧與現(xiàn)有排水設施的合理銜接，進行了綜合排水設計。主要增加的排水設施有坡面踏步流水槽、擋墻墻身泄水孔等。施工中要注意各排水設施的銜接，如踏步流水槽與漿砌塊石護坡、擋墻的銜接等；也可根據(jù)需要增加或調(diào)整排水設施的長度、形式等，其原則是保證各排水通暢，不能滲入坡內(nèi)，也不能在坡面上產(chǎn)生積水。

6 結(jié)束語

水對邊坡的破壞是非常重要的，本路基邊坡正是由于連續(xù)降雨，雨水下滲進入滑坡體內(nèi)，大部分則沿土層不斷匯集于坡體中前部，在飽水條件下坡體巖土體重度增加，導致滑體抗剪強度降低，地下水沿土體滲流形成潛在軟弱帶，為滑坡變形提供了潛在的滑動面，進而出現(xiàn)蠕滑變形跡象。本路基邊坡先后發(fā)生兩次滑塌，通過卸荷、截排水及增加重力式擋墻等工藝進行綜合治理，確保公路的順利運營和公里的路基安全，為以后處治同類型邊坡提供了經(jīng)驗。路基邊坡失穩(wěn)和滑塌嚴重影響路基安全，邊坡施工必須加強沉降及位移觀測，通過對觀測數(shù)據(jù)分析，采取應急處理措施，加強施工的質(zhì)量控制。

參考文獻：

[1] 李勝，溫濤.高等級公路路基邊坡穩(wěn)定性病害分析及防治[J].黑龍江交通科技， 2016，39（1）：51～52.

[2] 楊玲艷.公路路基邊坡穩(wěn)定性及防治措施分析[J].城市建設理論研究：電子版，2015（15）.

[3] 吳昌，秦學波.公路路基邊坡穩(wěn)定性的影響與防護措施分析[J].城市建設理論研究：電子版，2015.

[4] 張鵬，謝波.公路路基邊坡穩(wěn)定性影響因素敏感性分析[J].山東交通科技，2017（2）：45～46.

[5] 余茂貴.高速公路路基邊坡穩(wěn)定性的影響因素及防治措施[J].建材與裝飾，2016（45）.

[6] 路忠杰，張敏召.公路路基邊坡穩(wěn)定性影響因素及控制措施分析[J].工業(yè)，2016（8）：85.