公路路基邊坡破壞的形式及防護(hù)措施

呂家云

摘要：本文研究重點(diǎn)就是公路路基邊坡破壞的形式及防護(hù)措施，分析常見邊坡?lián)p壞形式及損壞原因，并采取合理的措施加以防護(hù)。

Abstract： The research focus of this article is on the forms and protective measures of highway subgrade slope damage. The common forms of slope damage and their causes are analyzed， and reasonable measures are taken to protect them.

關(guān)鍵詞：公路路基;邊坡?lián)p壞;形式;原因;防護(hù)措施

Key words： highway subgrade;slope damage;form;cause;protective measures

中圖分類號(hào)：U213.1+3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2020）04-0158-02

0? 引言

公路路基邊坡是公路路基的重要部分之一，路基邊坡的破壞，會(huì)導(dǎo)致公路癱瘓，甚至威脅到人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，因此，路基邊坡?lián)p壞問題一直是公路施工養(yǎng)護(hù)中的重點(diǎn)。

1? 公路路基邊坡破壞形式和原因分析

1.1 填方邊坡

在填方邊坡中，其主要的損壞為開裂、沉降變形及滑坍等;損壞的原因主要有如下幾個(gè)方面：一是填方路段不良地質(zhì)變化引發(fā)的路基邊坡?lián)p壞，如因路基施工及車輛荷載的影響，使地基土體內(nèi)部應(yīng)力及含水情況發(fā)生變化，出現(xiàn)不良地質(zhì)變化;二是設(shè)計(jì)方案不合理及施工質(zhì)量導(dǎo)致的損壞，如填料的選用、邊坡坡率、施工工藝及壓實(shí)度等不滿足規(guī)范要求等;三是受到外界因素的影響產(chǎn)生的損壞，如地表水的沖刷，地下水的侵蝕軟化路基土體，溫度、濕度的反復(fù)變化影響以及地震和人為破壞等。

1.2 挖方邊坡

人工開挖的石質(zhì)邊坡，其強(qiáng)度要符合邊坡的穩(wěn)定性要求。但受降雨和融雪等影響，挖方邊坡不可避免會(huì)出現(xiàn)一些損害，主要的損壞形式有三種，即落石型、滑坡型和流動(dòng)型崩塌。首先是落石型崩塌，這種損害主要出現(xiàn)在比較陡的邊坡，產(chǎn)生的落石的巖層節(jié)理、裂隙發(fā)育中落石沿陡的裂面活動(dòng)。同時(shí)滲水、凍融的反復(fù)影響下，裂縫會(huì)持續(xù)擴(kuò)大，降雨又會(huì)使其中充滿水，進(jìn)而在側(cè)向靜水壓力下引發(fā)崩塌。硬巖下臥軟弱層也會(huì)出現(xiàn)這種情況，需對(duì)其及時(shí)嚴(yán)格控制，避免落實(shí)威脅到道路行車安全。

其次是滑動(dòng)型邊坡，在外力作用下巖層被剪斷，一般在路基和存在軟弱夾層的層間出現(xiàn)沿軟巖順層滑動(dòng)現(xiàn)象，造成路基坍塌。施工爆破挖掘過程中，巖體間的穩(wěn)定性也會(huì)找到破壞，如果在基巖上覆蓋了松散的堆積物，就會(huì)使其沿節(jié)理面或者斷面層坍塌。

最后是流動(dòng)型崩塌，主要是在雨水沖刷下引發(fā)小巖屑、巖石風(fēng)化土的流動(dòng)，這些沉積物質(zhì)比較松散，因此易受雨水沖刷影響，導(dǎo)致路基坍塌。在平常維護(hù)保養(yǎng)中發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象時(shí)，需及時(shí)采取措施對(duì)其修補(bǔ)，避免危害加劇影響到交通安全，引發(fā)交通事故和經(jīng)濟(jì)損失等。

2? 公路路基邊坡破壞防治原則

在邊坡破壞和病害防治中，應(yīng)堅(jiān)持預(yù)防為主、治理為輔的原則，在選定路線之前，要對(duì)線路巖土性質(zhì)、其它工程地質(zhì)問題等加以詳細(xì)勘察，為施工設(shè)計(jì)提供盡可能全面、準(zhǔn)確的依據(jù)，避免引發(fā)病害導(dǎo)致路基邊坡破壞，甚至造成嚴(yán)重安全事故。

第一要堅(jiān)持以工程地質(zhì)條件為依據(jù)，對(duì)滑坡做好定性評(píng)價(jià)和定量分析，后者要滿足前者要求;第二就是安全性原則，根據(jù)需防治對(duì)象的重要性，合理設(shè)計(jì)其使用年限，結(jié)合地下水條件、地質(zhì)條件計(jì)算安全系數(shù);第三是技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性，將地形和地質(zhì)條件充分利用起來，結(jié)合實(shí)際情況采取合理的處治措施對(duì)不良地質(zhì)進(jìn)行處理，具體措施要兼顧技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性和合理性，保證滑體能趨向穩(wěn)定方面發(fā)展，施工人員處于安全狀態(tài)。如果是性質(zhì)比較復(fù)雜的大型滑坡，可以盡量繞避，如果繞避不可取則應(yīng)考慮滑坡的規(guī)模、公路與滑坡間的影響、治理費(fèi)用等，比較幾種方案再合理選擇?？赡馨l(fā)生急劇變形的滑坡，應(yīng)采取快速有效的措施。大型滑坡比較緩慢，則應(yīng)全面統(tǒng)籌規(guī)劃進(jìn)行整治，觀察工程實(shí)施后的具體成效完善治理措施。施工和運(yùn)營(yíng)中的大型滑坡處治及繞避要慎重，及時(shí)優(yōu)化和改進(jìn)治理方案，并結(jié)合防治措施進(jìn)行維護(hù)，在全面比較各方案后選擇最佳預(yù)防措施，避免新滑坡的產(chǎn)生。性質(zhì)簡(jiǎn)單的中小型滑坡，一般不必繞避即可整治，但要注意對(duì)路線平面和縱面位置加以調(diào)整，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、合理、方便施工;第四，開展滑坡整治前，應(yīng)先做好臨時(shí)排水系統(tǒng)設(shè)置，遏制滑坡的進(jìn)一步發(fā)展，再根據(jù)問題成因采取措施。一般選擇在旱季進(jìn)行滑坡整治，且要合理安排施工程序，采取科學(xué)的施工方案，避免滑坡繼續(xù)發(fā)展。

3? 公路路基邊坡防護(hù)措施

3.1 植物防護(hù)技術(shù)

通常情況下，植物可以覆蓋路基邊坡，因地制宜地選擇鋪草皮、植草、植灌等措施，可以利用植物的根系加固邊坡，避免其在降水、徑流沖刷下?lián)p壞。具體要種植的植物，要綜合當(dāng)?shù)丨h(huán)境、土地質(zhì)量等因素選擇，植物要保證根系發(fā)達(dá)，固土和護(hù)坡能力良好，覆蓋度和密度較大。生長(zhǎng)特性方面，要求其成活率高、綠期長(zhǎng)、耐踐踏、易移植繁殖，后續(xù)修正和管理容易，最好是具備一定的抗污染能力。在鋪設(shè)草皮中要注意控制好草皮厚度，通常在10cm左右，根據(jù)施工情況計(jì)算種植的面積，一般選擇帶狀、塊狀的草皮。一些地區(qū)鹽堿化嚴(yán)重，其選擇的植物也要考慮耐鹽堿性特征。

①植草防護(hù)，一般在邊坡穩(wěn)定性良好、坡面沖刷輕微的工程中采用，邊坡高度較低、坡度較緩，且其土質(zhì)適合種草，一般不在巖石邊坡防護(hù)中使用?？梢圆扇∪霾ァ喜?、噴播和植生袋幾種方式來種植，比如植生袋播種方式常用于暴雨強(qiáng)度大的地區(qū)，可以保證植草作業(yè)成效。這種養(yǎng)護(hù)方式簡(jiǎn)單方便、成本低、效率高，還可以美化環(huán)境。鋪草皮防護(hù)，一般在坡度陡、沖刷比較嚴(yán)重的土質(zhì)邊坡中使用，可以對(duì)施工完成的邊坡迅速進(jìn)行防護(hù)，采用平鋪、水平疊鋪或者垂直疊鋪的方式進(jìn)行，在成巖作用較差的軟巖層邊坡防護(hù)中應(yīng)用成效也相當(dāng)明顯。其不足之處就在于后期養(yǎng)護(hù)管理難度較大，容易被雨水沖走，不利于保證成活率和工程質(zhì)量，易引發(fā)表土流失、坍滑等病害，后續(xù)可能還需進(jìn)行整治和修復(fù)。

②土工網(wǎng)植草防護(hù)，集合了坡面加固和植物防護(hù)，播種初期還可防沖刷，以確保草籽能夠順利生長(zhǎng)，在坡面被植物覆蓋后可以得到長(zhǎng)期防護(hù)。這種防護(hù)方式能承受4m/s以上流速的水流沖刷，一定條件下可以達(dá)到漿砌石護(hù)坡的功效，從生態(tài)上講較工程防護(hù)更加生態(tài)、經(jīng)濟(jì)。

3.2 工程防護(hù)技術(shù)

對(duì)公路路基邊坡的工程防護(hù)技術(shù)，具體分為加固措施和防護(hù)措施，加固措施主要是對(duì)邊坡起加固作用，而防護(hù)措施是防護(hù)邊坡坡面，主要應(yīng)用于巖石邊坡，防止其坡面被風(fēng)化和沖刷等。

3.2.1 坡面防護(hù)技術(shù)

當(dāng)前在公路路基邊坡坡面防護(hù)方面，主要通過抹面、噴砂漿和灌漿等方式進(jìn)行。這些技術(shù)措施的應(yīng)用如下：

第一是抹面防護(hù)，一般在軟質(zhì)巖層路塹邊坡中應(yīng)用，這種邊坡易被風(fēng)化，需在坡面加設(shè)耐風(fēng)化表層，將大氣隔離開來減緩風(fēng)化。通常采用的抹面材料有水泥砂漿等，抹面厚度范圍大致在3～7cm間，可在表面涂瀝青保護(hù)層避免產(chǎn)生細(xì)微裂縫影響抹面。

第二，噴砂漿和噴混凝土防護(hù)。這種技術(shù)在易風(fēng)化、節(jié)理裂縫發(fā)育的巖石坡面防護(hù)應(yīng)用較多，目的是防止其繼續(xù)風(fēng)化，保證邊坡?lián)碛凶銐蚍€(wěn)定性，不會(huì)出現(xiàn)落石崩塌等病害。噴射混凝土雖然施工簡(jiǎn)單、可有效防止風(fēng)化，但其成本較高，且厚度控制方面難度較大，也可能因封面阻水引發(fā)飽水坍塌滑坡危害。

第三，干砌片石防護(hù)。在易風(fēng)化、破壞嚴(yán)重的路基邊坡防護(hù)中常用。砌面防護(hù)方面適宜選擇干砌片結(jié)構(gòu)，以保證經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)良好適應(yīng)邊坡變形。但在水流沖擊下，干砌片石小顆粒會(huì)被沖刷，有可能引發(fā)嚴(yán)重沉陷。其結(jié)構(gòu)有兩種，即單層鋪砌、雙層鋪砌。在干砌片石防護(hù)下，應(yīng)設(shè)置碎石等構(gòu)成的墊層或土工織物，避免水流沖擊坡面土層。

第四，砌漿片石護(hù)坡。這種防護(hù)技術(shù)常見于受水侵蝕比較嚴(yán)重的土質(zhì)邊坡，或者一些剝落的軟質(zhì)巖石邊坡等，但同時(shí)還需采取其它防護(hù)措施，保證該方法作用可以充分發(fā)揮。

第五，護(hù)面墻防護(hù)，即坡面覆蓋的漿砌片石，主要在柔軟巖層路塹邊坡中采用，一般只需承受其自身重力，側(cè)壓力較少。設(shè)置時(shí)，墻面要與坡面緊密覆蓋，其厚度多在0.4～0.6m，寬度至少要達(dá)到1m，墻背處設(shè)置耳墻，縱向每間隔10m設(shè)置一道伸縮縫，墻身還需留好排水孔，然后封閉頂部。

3.2.2 錨桿（索）、抗滑樁、抗滑墻加固防護(hù)

一些邊坡已經(jīng)失穩(wěn)或者可能失穩(wěn)，需采取加固技術(shù)提高其穩(wěn)定性，再開展坡面防護(hù)。常用的邊坡加固技術(shù)主要是錨桿（索）防護(hù)、抗滑樁、抗滑擋土墻防護(hù)等。如果邊坡的坡面為硬巖，其結(jié)構(gòu)碎裂，或者為層狀結(jié)構(gòu)不連續(xù)的地層，適合采用錨桿（索）防護(hù)加固技術(shù)。一些土質(zhì)邊坡中會(huì)采用土釘墻技術(shù)，其原理類似于錨桿防護(hù)，通過將土釘打入，提高土體抗滑能力，保證其穩(wěn)定性良好，為避免大規(guī)模的刷坡減載，可采用抗滑樁或抗滑墻鎖住滑坡腳，或坡腳采用抗滑樁、抗滑墻，坡面采用錨桿（索）及骨架護(hù)坡相結(jié)合的綜合防護(hù)體系。

3.3 公路路基邊坡防排水技術(shù)

在進(jìn)行路基邊坡防護(hù)的過程中，對(duì)其進(jìn)行防排水處理是相當(dāng)重要的，具體處理要從疏、堵、綠和補(bǔ)這四方面開展。

“疏”方面，就是將邊坡坡面、路面匯水及時(shí)疏導(dǎo)排出，需配備完好的坡頂截水溝、坡面急流槽、路基邊溝、排水溝、涵洞等排水設(shè)施，減少公路范圍內(nèi)的地表匯水和積水，保證路堤穩(wěn)定性?！岸隆?，則是將損毀圬工、砌體孔隙，邊坡坡面松散易滲口等堵住，避免其繼續(xù)滲水，路基邊溝、排水溝等排水設(shè)施的排水能力也要根據(jù)區(qū)域匯水情況合理設(shè)置，做到迅速疏導(dǎo)，避免因地表水的滲入軟化路基或邊坡土體。需保證如路基路面、排水防護(hù)、填挖結(jié)合部等各結(jié)構(gòu)體之間聯(lián)結(jié)緊密，防止有水滲透進(jìn)入。根據(jù)各種原因引發(fā)的裂縫等問題采取砂漿、生石灰等填補(bǔ)修復(fù)?！熬G”就是邊坡種植花草或灌木類植物，一般是低矮類型的，通過其根系固土護(hù)坡，還可減弱雨水沖刷，防止坍塌，這樣不僅能穩(wěn)固路基，防止水土流失，美化路容，還能極大地減少因公路建設(shè)而導(dǎo)致的局部小氣候惡化和滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害造成的生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響，改善公路環(huán)境，延長(zhǎng)公路使用壽命，達(dá)到注重公路建設(shè)與環(huán)境保護(hù)的和諧統(tǒng)一?！把a(bǔ)”即對(duì)缺土邊坡及時(shí)進(jìn)行填補(bǔ)，可以摻加適當(dāng)?shù)乃嗟龋雇寥篮拷档?，邊坡填土可以保證初期穩(wěn)定程度良好。

4? 結(jié)束語

公路路基邊坡防護(hù)中，相關(guān)人員需掌握其損壞原因、分析損壞形式，針對(duì)可能出現(xiàn)的問題采取合理的預(yù)防、防護(hù)措施，結(jié)合多種技術(shù)措施解決存在問題，保證邊坡質(zhì)量和穩(wěn)定性，確保公路工程質(zhì)量、穩(wěn)定性和安全性滿足使用需求。

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