分析公路路基高邊坡防護(hù)設(shè)計

潘祖高，陳 建

(貴州智恒工程勘察設(shè)計咨詢有限公司，貴州 貴陽 550000)

1 工程概況

某公路工程在K1266+720處有一個五級邊坡，其高度為39.4 m，該邊坡在施工中就產(chǎn)生了滑坡，對其實施卸載后，因受到雨水及地層產(chǎn)狀等因素的影響，再次產(chǎn)生滑坡。結(jié)合現(xiàn)場勘察報告，滑坡體的滑移方向和路線之間為正交，在滑坡體的上部存在一條寬度為0.5 m的裂隙，部分位置的錯落高度在1.5 m左右，總方量超過10萬m3，是典型的中型滑坡。

2 滑坡成因分析

2.1 地質(zhì)構(gòu)造

從地質(zhì)鉆探報告中可知，邊坡碎石以強風(fēng)化板巖為主，其含量在50%左右，結(jié)構(gòu)較為松散，為地表水的滲入創(chuàng)造了良好條件，粘聚力和內(nèi)摩擦角都會由于含水量的改變而發(fā)生明顯變化。在強風(fēng)化板巖層，節(jié)理與裂隙均發(fā)育，其產(chǎn)狀對邊坡自穩(wěn)性不利，傾斜于路線的其中一側(cè)，地表水滲入后極易形成滑動面。

2.2 水的影響

多數(shù)滑坡的產(chǎn)生都和降雨有關(guān)，從現(xiàn)場勘察結(jié)果可知，該滑坡所在區(qū)域的地下水資源十分豐富，由于地下水的存在，使巖石發(fā)生軟化，力學(xué)強度降低，導(dǎo)致構(gòu)造疏松，受動力壓水處理作用后，產(chǎn)生下滑。另外，邊坡開挖會使重力失衡，此時受降雨作用后，表層將被軟化，產(chǎn)生積水圈。邊坡表面具有良好的透水性，積水可持續(xù)進(jìn)入到坡面深部，產(chǎn)生滑動面，此時在重力作用下極易產(chǎn)生滑坡。

2.3 施工原因

在原地表進(jìn)行路基的開挖，勢必會使地層受力狀態(tài)發(fā)生變化，原本處在平衡狀態(tài)的邊坡地層會因為開挖進(jìn)入不平衡狀態(tài)，使路基失穩(wěn)。此外，因施工活動往往比較強烈，比如通過放炮對邊坡進(jìn)行修正等，還會對巖層造成一定程度的擾動，使原先的平衡狀態(tài)被徹底打破。

以滑坡的特性為參照，通過對圓弧滑動面進(jìn)行的穩(wěn)定計算來確定滑坡的穩(wěn)定性。計算使用理正巖土軟件實施，計算分為正常與非正常兩種情況。經(jīng)計算，在正常的工況條件下，安全系數(shù)比規(guī)范的要求??；在非正常的工況條件下，安全系數(shù)比規(guī)范的要求更小，這說明邊坡處在極限穩(wěn)定狀態(tài)，必須盡早進(jìn)行防護(hù)，否則滑坡將進(jìn)一步擴(kuò)張。

3 邊坡防護(hù)設(shè)計

3.1 抗滑樁

以滑坡的產(chǎn)生原因為依據(jù)，結(jié)合現(xiàn)場勘察報告，設(shè)計采用抗滑樁對邊坡予以有效防護(hù)。將抗滑樁的下部埋設(shè)到滑動面以下，并進(jìn)入穩(wěn)定地層，以此平衡抗滑樁上部所受滑動力，確保邊坡始終保持在平衡的狀態(tài)。在滑坡體發(fā)生下滑時，因會被抗滑樁阻擋，所以處于樁前的滑體將處在穩(wěn)定的狀態(tài)。

通過計算，將抗滑樁確定為矩形鋼筋混凝土樁，尺寸為2.5×3.5 m。在二級邊坡平臺進(jìn)行設(shè)置，樁身尺寸確定為2.5×2.0 m，按照4.0 m的間隔距離布置，樁身需要和邊坡上的主滑動方向保持垂直；嵌巖部分的長度，應(yīng)達(dá)到總樁長的1/3以上。成孔時，需在澆筑護(hù)壁的同時配置鋼筋，以此保證整體受力性能，抵抗土體造成的擠壓作用。對抗滑樁配筋進(jìn)行計算時，結(jié)果表明樁身的最大受力與最大變化都處于樁長1/2處的下部。對此，為實現(xiàn)安全性與經(jīng)濟(jì)性目標(biāo)，在樁長的1/2處以下進(jìn)行雙排鋼筋的配置，同時在局部配置2～3根鋼筋，形成鋼筋束。為提高樁體的整體性，于樁頂處設(shè)置一個聯(lián)系梁，以此把所有抗滑樁聯(lián)系到一起。

3.2 排水設(shè)計

根據(jù)邊坡所在區(qū)域的地形地貌，需對邊坡現(xiàn)有排水系統(tǒng)予以完善，包括修筑新的排水設(shè)施，對失效的排水設(shè)施予以修復(fù)等。首先，在和滑體后緣相距5 m的位置開挖一處環(huán)形截水溝，溝內(nèi)用漿砌片石進(jìn)行鋪砌。其平面布置應(yīng)盡可能的保持順直，同時和徑流方向保持垂直，和主線路上的既有截水溝形成一個完整的排水系統(tǒng)，利用路塹頂部的截水溝使水及時的排出到邊坡范圍之外。除此之外，在挖方平臺表面增設(shè)急流槽與截水溝，以此加快邊坡表面上雨水的排除速度，減輕雨水對邊坡表面造成的沖刷。

3.3 坡面防護(hù)設(shè)計

待坡面上的構(gòu)造物都完成施工，并保持穩(wěn)定之后，為了進(jìn)一步減小雨水造成的沖刷及侵蝕，需認(rèn)真做好邊坡表面的防護(hù)設(shè)計，一般以植被防護(hù)為主，輔以必要的工程防護(hù)。在實際的設(shè)計工作中，需要盡可能使用滿足當(dāng)?shù)貧夂蛞?，且容易成活、根系比較發(fā)達(dá)的植被。

3.4 邊坡表面裂縫處治設(shè)計

在邊坡的表面，因受到氣候等因素的影響，容易產(chǎn)生很多細(xì)微裂縫，這些裂縫的存在會為雨水下滲提供通道或臨時的賦水空間。對此，設(shè)計中還要充分考慮裂縫處治。認(rèn)真查找邊坡表面存在的細(xì)縫，然后將其夯填密實。一般情況下，針對邊坡表面的裂縫，在設(shè)計中都采用注漿的方法來填充和加固，針對坑洼部位，通過填平處理，避免雨水不斷下滲，對邊坡造成不利影響，引起滑坡等現(xiàn)象的發(fā)生。

4 邊坡防護(hù)施工與注意事項

(1)抗滑樁成孔施工中，為保證人員及設(shè)備安全，需采取隔樁跳躍的方法。鉆孔內(nèi)部，應(yīng)確保通風(fēng)與照明良好，并盡可能保持干燥。在挖孔的過程中，需要和護(hù)壁相互配合，下挖1 m后立即護(hù)壁，待護(hù)壁的混凝土實際強度達(dá)到設(shè)計要求的80%后，繼續(xù)向下開挖，直到設(shè)計要求的開挖深度。

(2)樁體鋼筋以長度為12 m的規(guī)格為宜，這樣能減少搭接?？變?nèi)的鋼筋籠通過焊接而成，每個焊接點之間的搭接長度需要以施工工藝為依據(jù)確定，當(dāng)采用單面焊接的方法時，搭接長度需要達(dá)到鋼筋直徑10倍以上，而采用雙面焊接的方法時，其長度應(yīng)達(dá)到鋼筋直徑5倍以上。另外，對于束鋼筋的設(shè)置，需要與構(gòu)造鋼筋相捆扎。

(3)施工需要在天氣情況良好且土體較為干燥的情況下進(jìn)行。若施工中突然降雨，應(yīng)采取有效的防雨措施，比如在邊坡的表面覆蓋一層彩條布，避免受到雨水的沖刷等。在施工中還要加強臨時防排水，比如在夏季多雨的時候進(jìn)行施工時，應(yīng)及時的把降水排除到邊坡表面以外，同時對垮塌到路床與邊溝表面的土體進(jìn)行清掃。

(4)施工中應(yīng)切實加強安全管理，保證施工安全，避免安全事故的發(fā)生。

(5)在施工過程中還應(yīng)對現(xiàn)場核對與地質(zhì)調(diào)查等進(jìn)行加強，充分貫徹和落實動態(tài)設(shè)計，始終以實際情況為依據(jù)對設(shè)計進(jìn)行完善和優(yōu)化，以此實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)適用和安全合理的目標(biāo)，達(dá)到最佳的施工效果。

5 結(jié)束語

綜上所述，邊坡在公路工程中屬于常見的組成部分，而如果邊坡高度較大，則容易產(chǎn)生滑坡，對行車安全造成威脅。目前該邊坡處治已經(jīng)順利完成，并正常運行了一年左右的時間，經(jīng)檢測，邊坡狀況始終良好，這說明以上設(shè)計合理可行，實現(xiàn)了預(yù)期的防護(hù)目標(biāo)。