公路巖質邊坡常見破壞模式及防治措施

何 晶

(西藏大學 工學院，西藏 拉薩 850012)

0 前 言

交通運輸業(yè)的迅猛發(fā)展給道路建設帶來了新浪潮，隨著我國高速公路網的建設發(fā)展，其沿線巖質邊坡問題也成為了公路建設者關注的焦點。公路巖質邊坡是一種復雜的工程巖體，在地質結構、自然因素以及人類活動等諸多因素影響下，最初穩(wěn)定的坡體會發(fā)生變形和破壞。邊坡破壞不僅影響道路的正常使用，而且會帶來巨大的潛在安全風險。因此，如何合理地防止和治理邊坡破壞成為了公路建設的一大熱點問題。本文針對巖質邊坡破壞形式進行了簡單闡述，總結了幾種常見的防治措施，以期為類似邊坡工程的建設提供參考。

1 巖質邊坡的破壞模式

邊坡在形成過程中，原始的內部應力會重新分布，原有的平衡狀態(tài)會發(fā)生變化，從而坡體也會發(fā)生不同程度上的局部或整體變形。在內部應力和外部條件的綜合影響下，變形不斷累積，變形量到達一定程度后，坡體會發(fā)生失穩(wěn)破壞。巖質邊坡的破壞類型主要由巖體內部結構決定，由于巖體結構的多樣性和復雜性以及巖體內應力的影響，其破壞模式也是多種多樣的。

1.1 崩 塌

所謂的崩塌是指巖體在重力和外力共同作用下，巖體發(fā)生破壞，與巖坡分離、脫落而下的一種破壞形式。崩塌過程中，巖體或未經阻擋直接落在坡腳，或沿坡體向下翻滾、滑移，并最終堆積于坡腳。巖質邊坡的崩塌主要發(fā)生在邊坡頂部高陡前緣地帶，通常多為裂隙發(fā)育地帶。其規(guī)?？纱罂尚?，相差很大，大到山崩，小到巖體塊體墜落，都屬于崩塌現(xiàn)象。

1.2 平面滑動

巖體在周圍自然環(huán)境和人為因素的影響下，其內部剪應力超過層間結構面的抗剪強度，會產生微小移動。在重力作用下，隨時間的發(fā)展坡體逐漸開始失穩(wěn)，部分巖體沿著與山坡傾向大體一致的滑動面向下滑動，由此而產生平面滑動破壞。在實際工程中，大多數(shù)平面滑動的滑動面都不是單一存在的，而是由兩個或多個走向相似、傾角不同的結構面組成的復合滑動面。

1.3 弧面滑動

巖質邊坡的圓弧滑動破壞在工程實踐中很常見，當巖體中的單個塊體與邊坡的整體相比，尺寸較小，且塊體的形狀相差甚大，塊體之間的咬合并不完全，此時不穩(wěn)定的巖體沿圓弧剪切滑移面向下滑移，從而產生弧面滑動破壞。其一般出現(xiàn)在碎裂結構和散體結構的高度風化或者高度蝕變巖體中。

1.4 楔形體破壞

楔形體破壞是兩個或兩個以上結構面切割巖體，結構面走向斜交坡面且交線在坡面出露，傾角明顯大于界面摩擦角，使得由這些結構面切割的巖體沿交線方向滑移產生破壞。該變形破壞多發(fā)生在具有塊狀結構的巖土體中，工程開挖時，上覆土重力作用減小，巖體回彈、強度減小，破碎巖體會逐漸向臨空面滑動，此時，開挖面上經常會有小巖石或楔形體破壞形式的剝落現(xiàn)象。

1.5 傾倒破壞

巖質邊坡的傾倒破壞是由坡體內部分布的節(jié)理和裂隙共同決定的，主要發(fā)生在反向層狀結構邊坡巖體中。其主要特征是巖層層面走向基本與邊坡一致，但傾向相反，傾于坡內，當不穩(wěn)定巖體分離坡體失穩(wěn)時，它會以翻動或轉動滑移形式出現(xiàn)。

2 公路巖質邊坡失穩(wěn)的防治措施

巖質邊坡防護總的目標是保證邊坡穩(wěn)定性，應堅持“以防為主，防治結合”的原則，結合當?shù)氐牡匦?、水文、地質條件，同時還應考慮邊坡失穩(wěn)破壞模式和發(fā)展階段，因地制宜地采取經濟合理的防治措施。

2.1 支護和錨固措施

2.1.1 抗滑樁支護

抗滑樁是一種通過承受側向荷載來治理邊坡破壞的支撐建筑物，其原理是將一定規(guī)格的樁體打入穩(wěn)定的地層中進行錨固，依靠樁及周圍巖土體的相互作用來抵抗滑坡推力。該方法適用于有明顯滑動面的坡體，且滑動面下方是比較穩(wěn)固的基巖或土層，可以提供足夠的錨固力?？够瑯兑话闱闆r下成組布置，沿垂直于滑體運動方向排列。工程實踐表明，抗滑樁具有抗滑能力強，樁位靈活，施工方便的優(yōu)點，因此發(fā)展較快。在具體施工過程中，也應根據邊坡環(huán)境和破壞程度對原有施工方案進行適當修改，使其更符合實際所需。

2.1.2 錨桿錨固

錨固技術是目前較為有效的一種公路巖質邊坡防治技術，其工作原理是將錨桿或者錨索埋入穩(wěn)定巖土層中，通過利用其原有的強度特性，將拉力傳輸?shù)椒€(wěn)定巖土層。它能有效加強地層強度及穩(wěn)定性，為結構物提供一定的抵御能力。對于具有深層穩(wěn)定性問題的高陡坡度，通常使用防滑樁或防滑樁預應力錨索，將其放置在斜坡腳下，以保證邊坡穩(wěn)定性防治的質量。當存在嚴重的淺層穩(wěn)定性問題時，通常澆筑鋼筋混凝土框架，可以使用錨桿或預應力錨索在框架的節(jié)點處進行固定，這樣既可加固淺層體又可加固深層土體，進一步保證邊坡穩(wěn)固性。

2.1.3 SNS柔性防護

SNS柔性防護是一種以剛繩網作為主要構成部分，用來覆蓋和攔阻崩塌落石、風化剝落物的柔性防護技術，主要分為主動和被動防護。主動防護是將有一定預張拉的鋼絲網固定在錨桿和支撐繩上，覆蓋在有潛在地質災害的坡面上，以起到限制落石活動范圍，保護坡面的作用；被動防護是利用鋼柱和鋼絲網構成的整體來攔截和堆存落石，該方法工程量小，、施工簡單，且不影響坡體形態(tài)和坡面植被生長，常使用在方量較小的邊坡。

2.2 坡面防護措施

2.2.1 噴水泥混凝土

噴射混凝土是一種具有速凝性質的混凝土，主要用于加固和保護結構或巖石表面，多應用于巖體較差的邊坡，如坡面為碎裂結構的硬質巖石或層狀結構不連續(xù)地層的石質邊坡。在噴射混凝土前，若坡面有較大裂縫或凹坑，應先將其修補牢固，使坡面平順整齊，才能確保巖石與混凝土能夠緊密地粘結在一起。這種方法能有效地填平圍巖，防止巖層表面的風化和剝落以及巖土松動，對于易風化的巖質邊坡及卵石地層邊坡防護效果極佳。

2.2.2 綠色生態(tài)防護

綠色生態(tài)技術主要是在公路邊坡坡面上種植植物，利用植物的根系固定邊坡土壤，減輕降水對坡面的侵蝕，減少地表水下滲，防止水土流失，從而達到穩(wěn)定邊坡的目的。生態(tài)防護在增加邊坡穩(wěn)定性的同時，還有著美化路容、保護環(huán)境的作用，因而發(fā)展迅速。在實際應用中，生態(tài)防護可以與其他工程手段結合使用，如骨架植被護坡，其種植植物類型也需要根據邊坡類型進行選擇。

2.3 排水措施

邊坡排水主要目的是攔截地表水、引導地下水，并有效地減少由于長期水力作用而引起的邊坡失穩(wěn)。一般可分為地表排水和地下排水，坡面地表排水通常采用邊溝、截水溝、排水溝、垂直排水井和急流槽等形式，對地表水進行有效攔截和引導，防止地表水對坡體的沖刷和滲透；地下排水是指將地下水引導出坡體，以降低孔隙水壓力，可通過暗溝、滲井、排水孔、灌漿阻水滲溝等方法實現(xiàn)。

3 結束語

巖質邊坡失穩(wěn)問題作為公路建設工程一項組成部分，對其破壞形式和防治措施進行研究，采取相應治理措施，是提高公路建設安全的重要一環(huán)。在公路建設過程中，對沿線邊坡進行監(jiān)測，及時、高效地掌握邊坡失穩(wěn)情況，結合工程所在地的地質環(huán)境、人為影響，因地制宜地選擇合理的治理措施，制定詳細的施工計劃，才能確保公路的安全運行。

[ID:010516]