高邊坡防護措施及對道路影響淺析

黃大生

【摘? ? 要】我國道路建設逐漸由東向西，從平原地區(qū)往山區(qū)高原延伸。高邊坡因為其地質(zhì)形態(tài)以及應力環(huán)境特殊，已經(jīng)成為道路工程施工過程中的關鍵地質(zhì)工程難題。本文從高邊坡類別及定義、高邊坡防護措施、高邊坡破壞模式及對道路的影響三個方面，論述高邊坡這一地質(zhì)工程問題目前的研究進展以及發(fā)展趨勢。旨在強調(diào)道路工程如不重視高邊坡防護，極易導致邊坡崩塌失穩(wěn)現(xiàn)象的出現(xiàn)，且高邊坡一旦發(fā)生失穩(wěn)，往往對道路造成巨大的影響。

【關鍵詞】高邊坡? 防護? 垮塌? 道路影響

中圖分類號：G4? ? ? 文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2021.23.018

隨著交通建設的飛速發(fā)展，道路工程面臨的地質(zhì)環(huán)境愈加復雜，作為道路修筑者，在進行道路工程施工時不可避免地面對高邊坡這一地質(zhì)工程問題。解決高邊坡問題的核心就在于保證邊坡的穩(wěn)定性。為達到這一目的，道路工程修建中采取了一系列的防護措施，事實證明，這些防護措施可以有效降低因高邊坡崩塌或失穩(wěn)所引發(fā)事故的發(fā)生概率。

一、高邊坡類別及定義

邊坡一般由滑床、滑體以及軟弱帶組成。邊坡的種類有很多，按其結(jié)構(gòu)可以分為坡頂部分、坡面部分以及坡腳部分。按照物質(zhì)構(gòu)成來分類，可以分為土質(zhì)邊坡、巖質(zhì)邊坡。按照高度來劃分，可分為低邊坡、高邊坡、特高邊坡三種。

高邊坡是指由土質(zhì)物質(zhì)構(gòu)成的高度超過20m小于100m的、由石質(zhì)物質(zhì)構(gòu)成高度超過30m低于100m的以及二元物質(zhì)構(gòu)成的高度超過20m低于100m的邊坡。邊坡的實際高度是影響邊坡的穩(wěn)定性的重要因素，在高邊坡中，坡體高度更是決定性的影響因素。

高邊坡多發(fā)于高山峽谷地區(qū)，大多由于地震、風化剝蝕以及水流切削作用形成。在一些鐵路、公路、露天礦廠、建筑工地的施工過程中，為了滿足實際施工場地需要，經(jīng)常進行高邊坡的防護和加固工作。通過一些人工高邊坡加固措施，可以有效防止由于風化剝落造成的崩塌和滑坡失穩(wěn)、流石、流泥等常見的自然傷害事件，為公路鐵路運輸、建筑施工、礦業(yè)開采等行業(yè)提供有力的安全保障。目前人工加固防護高邊坡措施已經(jīng)在很多的建筑施工環(huán)節(jié)和道路修筑環(huán)節(jié)得到廣泛的應用，極大地保障了施工場所安全，對保障公路、鐵路道路暢通也起到積極的作用。

二、高邊坡防護措施

路基高邊坡若是沒有做好防護加固工作，往往會因為自然環(huán)境變化導致邊坡風化剝落，甚至會有崩塌危險出現(xiàn)。這些自然災害對保障道路通暢有著很大的影響。所以在進行道路修筑過程中應注意對高邊坡進行防護和加固施工，確保高邊坡結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。減少因高邊坡失穩(wěn)導致道路損害的情況出現(xiàn)。

道路工程項目開展前要預先進行科學合理的綜合設計，將預防危害放在首位，結(jié)合地形地貌和地質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響因素，盡量利用現(xiàn)有的地形進行施工作業(yè)，在節(jié)省工程量的同時讓防護效果可以得到保證。

在施工設計時，不能只單獨考慮高邊坡防護本身的施工，而是要結(jié)合周邊的地質(zhì)地貌、環(huán)境因素、氣候因素等方面綜合考量，將這些外在因素全部納入到高邊坡的防護設計方案中，根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況設計出針對該地段路基高邊坡最佳防護技術措施。在具體的施工時要注意對施工現(xiàn)場的勘察，對于施工區(qū)域的環(huán)境以及周邊路面的排水性能都要有詳細的了解分析，要對一些軟弱的特殊地表部分有針對性地處理并加強防護，通過對可能存在風險的特殊位置進行局部防護加強，避免在極端天氣下因暴雨等原因引發(fā)滑坡和泥石流等災害，為避免安全隱患做出有效的預防。

這些都是在進行高邊坡防護技術施工時應該遵循的一些基本原則。具體的高邊坡防護施工工藝包括以下幾個步驟。

（一）測放錨孔位置

作為路基高邊坡防護施工的基本步驟也是首要步驟，就是進行測放錨孔的位置，錨孔位置應該嚴格按照施工設計圖紙進行布置，只有嚴格遵守圖紙所規(guī)定的位置點來施工，才能保證在具體加固防護施工過程中準確有效地找到高邊坡著力點，有效地保證后期施工，有效與高邊坡本身結(jié)構(gòu)緊密結(jié)合，為下一個工作步驟打基礎。

在實際測放過程中，要通過精密測量，結(jié)合設計圖紙，將孔位誤差控制到最小范圍內(nèi)。考慮到在實際力學環(huán)境下，錨孔位置和相對應承受作用力有極大關系，錨孔位置的誤差越大，受力不均勻現(xiàn)象發(fā)生的可能性就也越大，從而在后續(xù)的施工時會因受力不均造成很大影響。在實際工作過程中，考慮到因地質(zhì)環(huán)境復雜而使測放存在一定的困難，經(jīng)過上報專家進行合理計算后也可以將相對應的錨孔位置進行適當且合理的調(diào)整，這樣既能減少施工的困難，又能有效保證對坡體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性保障。測放錨孔位置是作為路基高邊坡防護施工的首要步驟，也是最基本的步驟。

（二）鉆孔

鉆孔工序是整個高邊坡防護工作中技術要求最嚴格的一個工作步驟，要想通過錨桿對高邊坡整體結(jié)構(gòu)起到整體的加固作用，就需要在進行鉆孔工序時保證鉆孔的精準度。在進行高邊坡防護施工的時候，要將錨桿通過前期測定好的孔洞進行放置，在錨桿選材方面要注重其質(zhì)量是否完好，這對于后續(xù)工作開展有著重要的影響。鉆孔要保證孔洞具有很高的質(zhì)量，在具體開孔施工時要注意巖體主結(jié)構(gòu)面和錨桿安裝軸線的夾角要形成大角度，這樣可以使兩者受力更協(xié)調(diào)，總體上提高對邊坡整體的加固防護效果。

在鋼筋安放環(huán)節(jié)需要有現(xiàn)場技術人員以及工程監(jiān)理一起進行施工督導工作，因為鋼筋在整個高邊坡防護工程中起到最重要的承重作用，所以在鋼筋選料以及規(guī)格方面都要格外重視，并且在鋼筋安放環(huán)節(jié)也要嚴格按照施工工藝進行操作。目前一般直接下放的鋼筋都是經(jīng)過統(tǒng)一制作方式，將已有鋼筋按照工程施工標準在現(xiàn)場制作出來的，這樣可以保證這種鋼筋能完全符合施工現(xiàn)場具體要求，從而在精準度方面和利用率上都能得到很有效的保障。并且現(xiàn)場制作的鋼筋在標準度上都能達到一致，這樣也能提高整體施工質(zhì)量。在鋼筋制作方面還要注重保證其防腐性，因為鋼筋腐蝕程度和整個坡面使用壽命是緊密相關的，如果鋼筋腐蝕度高，則會大大縮短整個高邊坡使用壽命，所以要注意對鋼筋進行防腐措施加工。

（三）注漿

在注漿工序的實際操作過程中，要嚴格對注漿過程進行細致記錄，在每批次注漿前對所注入漿體強度進行嚴格檢驗，最少要取得兩組或兩組以上實驗數(shù)據(jù)作為依據(jù)。注漿過程最好一氣呵成，如果不能做到一次完成且中間停工時間較長，則要使用稀釋后的水泥稀漿或者直接使用水對注漿管路和管泵進行有效潤滑。在實際施工操作環(huán)節(jié)，如果施工設計所使用的灌注漿體強度小于70%，就要注意對錨桿鋼筋外露部分進行適當保護，防止對其產(chǎn)生碰撞或者在其上懸掛重物，避免錨桿鋼筋在漿體沒有完全凝固前因外力產(chǎn)生移動，影響到施工質(zhì)量。

注漿工序穿插于整個高邊坡防護施工過程中，要嚴格遵守相關設計要求和工程施工規(guī)定，按照設計施工步驟和施工工藝的具體要求來進行操作，這樣才能保證錨固工程質(zhì)量。在注漿操作完成后要立即將錨桿插入，待工序完成24小時后，還要對所放置的錨桿進行拉拔試驗，檢測凝固度及施工質(zhì)量。

（四）路基沖刷防護

做好路基沖刷防護，也是高邊坡防護的一個重要手段。路基沖刷防護主要分直接防護和間接防護兩種形式，作用力度就是這兩種防護形式的劃分依據(jù)。路基部分位于和沿海、沿湖、沿河邊緣區(qū)域時，一般采取直接防護形式。直接防護形式使用鋼筋混凝土框架，鋼絲石籠。拋石法的原理是使路段抗腐蝕性增強。其中鋼筋混凝土框架與石籠一般在靠近較為湍急的河流邊緣位置，在高邊坡路基防護中使用較多。拋石法一般應用于水量較深的路基坡面防護，而鋼絲石籠則是在一些路基高邊坡?lián)屝奘┕ぶ兄饕獞?。作為一種快捷高效的手段，沖刷防護能夠有效為高邊坡防護起到輔助作用。

（五）表層防護

失穩(wěn)風險是很多高邊坡都存在的風險，但是在實際的工作中其發(fā)生的概率比較小，但是不能完全排除發(fā)生的可能性，仍然要做適當?shù)念A防措施，通過對高邊坡進行一些表層防護措施，能最大程度將失穩(wěn)風險降到最低。表層防護主要是針對一些表層巖土風化剝落現(xiàn)象造成的崩塌和局部落石，以及雨水排放所引發(fā)的泥石流等問題進行防護措施。通過采取種植植物，讓植物通過根系部分將土壤固定住，起到防止水土流失作用，杜絕邊坡失穩(wěn)風險發(fā)生;或通過砌體將坡體整體封閉一般采用射錨掛網(wǎng)，噴涂混凝土等方法將坡邊連接成一個整體，阻斷表層損傷向坡體內(nèi)部發(fā)展，以防出現(xiàn)表層巖石風化塌落。還可以采取邊坡截水的手段，將雨水改道排放，防止坡面表層雨水向邊坡內(nèi)部滲透損傷土體結(jié)構(gòu)，避免高邊坡因雨水侵蝕而影響整體穩(wěn)定性。

三、高邊坡破壞模式及對道路的影響

在實際的道路修建過程中，經(jīng)常會忽視高邊坡路基問題，疏于對高邊坡防護技術的實施，導致一些因高邊坡路基損壞而發(fā)生的事故，比如崩塌現(xiàn)象的出現(xiàn)，并因此產(chǎn)生一系列的影響。

（一）高邊坡破壞模式分析

造成高邊坡崩塌的原因有很多，除了一部分屬于不可抗自然災害之外，還有一些人工活動導致的高邊坡崩塌，下面就來簡單了解一下。

1.路基邊坡設計方案不合理容易導致邊坡垮塌。在進行前期道路施工勘測階段，由于受各方面原因影響，作為道路修筑施工設計方，沒有全面詳實地對現(xiàn)場地質(zhì)地貌進行調(diào)查了解，對該地段地形地勢勘察存在遺漏，對于很多道路架設情況僅僅停留在平面概念上，沒有及時發(fā)現(xiàn)一些具體施工地段的高邊坡和需要填埋的地段。所以在道路施工過程中，由于一些路基設計不完善，導致一些地段高邊坡的坡比設計不合理，導致公路建成后會有邊坡坍塌的現(xiàn)象出現(xiàn)，可以說路基設計的不合理是造成邊坡垮塌的主要原因。

2.作為自然的邊坡，其天然的土基在沒有受到任何外力的干擾情況下，是處于一種穩(wěn)定狀態(tài)的，但是在進行道路修筑過程中，因為施工作業(yè)對天然地面進行了破壞，這就對周邊的邊坡的穩(wěn)定性有了一定的損傷。由于道路施工所導致的路面開挖更是使得周邊陡坡地帶的土質(zhì)變得疏松，而新修道路會讓原本的地形出現(xiàn)許多新的坡面，這些新的坡面呈現(xiàn)一種損傷后的松散狀態(tài)，沒有有效的防護措施，一旦受到外力的干擾就會出現(xiàn)跨塌現(xiàn)象。

另外，在對一些高邊坡進行防護處理施工時，由于施工質(zhì)量和防護治理工作不到位的原因，也容易引發(fā)邊坡垮塌現(xiàn)象的發(fā)生。對于一些道路新修路段產(chǎn)生的邊坡沒有進行系統(tǒng)加固防護處理，對這些經(jīng)過開挖削坡所產(chǎn)生坡面裸露部位的新自然面只進行了簡單的表面處理，這樣起不到對新生坡面的防護作用，并且一些沒有做坡面防護工作的新坡面也沒有設置排水設施。像這種沒有進行適當防護、上沒有排水設施下沒有坡腳支撐的邊坡是很容易垮塌的。

3.雨水沖刷和強烈的地質(zhì)運動也是造成垮塌的一個主要原因。首先說雨水對邊坡的損害，大部分的路基邊坡垮塌都發(fā)生在雨季，由于雨水沖刷導致土壤流失，進而發(fā)展成為一種地質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化，對于邊坡的穩(wěn)定性有極大影響。一場暴雨或者長時間降雨都容易導致泥石流和山洪的出現(xiàn)，這種情況對于高邊坡的影響更為重大，由于土壤水份的增加會導致一些坡體上出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變化，加上雨水不斷沖刷，造成坡面軟化，最終導致邊坡垮塌現(xiàn)象的出現(xiàn)。

還有一些劇烈的地質(zhì)構(gòu)造活動，比如地震，強烈的震動會破壞邊坡原本的穩(wěn)定狀態(tài)，由于水平震顫所導致的邊坡下滑力增加，摩擦力已經(jīng)不能抵御滑動面的下滑力，當抗滑力不能有效阻止下滑力的作用時，垮塌就發(fā)生了。這些雨水和地質(zhì)運動所導致的邊坡垮塌，如果進行了有效的邊坡防護措施，是有很大的幾率可以避免的。

（二）對道路造成的影響

路基高邊坡發(fā)生垮塌事故會直接影響到人們的生產(chǎn)生活，對社會活動正常開展帶來影響，也會在經(jīng)濟活動方面造成很嚴重的干擾。主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

1.垮塌事故發(fā)生容易造成人身傷害?？逅鹿释l(fā)生得比較突然，很容易對正在公路上行駛的車輛造成嚴重的損害，輕則對車輛造成損壞，重則威脅到駕駛員和乘客的生命安全，產(chǎn)生重大的損失。一場垮塌事故的出現(xiàn)很可能會導致一個家庭甚至多個家庭破碎，一旦發(fā)生就是很嚴重的社會問題。

2.道路的路基邊坡發(fā)生垮塌，會造成道路堵塞斷流，尤其是一些重要的高速路段，一旦發(fā)生垮塌，就會產(chǎn)生巨大影響。物資的運送、人員的流動以及一些緊急的長途運輸活動，比如救護車運送病人、搶險救災物資的運輸?shù)龋紩蚪煌ㄗ钄喽ｎD，這嚴重影響到了人民群眾的生產(chǎn)生活。

3.從經(jīng)濟角度出發(fā)，除了剛剛提到的運輸停擺導致的經(jīng)濟損失，在進行道路修復方面所投入的人力物力更是會極大地消耗地方財政。修理垮塌部位的路面，有很多時候不能采取大型的機械化施工，那樣有可能會導致二次垮塌事故的出現(xiàn)。很多時候是采取小型機械先進行道路疏通，然后施工隊伍進場，在盡量不影響交通的情況下對發(fā)生垮塌的邊坡進行勘察，找出垮塌的原因，然后進行系統(tǒng)性的恢復。有時為了不影響交通運行，還需要臨時建設一條替代性的道路，這些從經(jīng)濟角度來說損失都是巨大的。

四、結(jié)束語

路基高邊坡在當前的道路修筑過程是會經(jīng)常遇到的一個施工問題，怎樣有效進行高邊坡的防護處理措施，是關系到道路交通、人民生產(chǎn)生活、社會經(jīng)濟建設發(fā)展的一個重要的工作環(huán)節(jié)?？茖W的設計，合理的施工，采用精準的施工技術，使用優(yōu)質(zhì)的材料，就可以將路基高邊坡的防護做到位，為人民群眾的生命財產(chǎn)安全提供有效的保障。

參考文獻

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