路塹土質(zhì)高邊坡失穩(wěn)原因分析及治理措施

王 瑾

（山西省地質(zhì)工程勘察院，山西 太原 030024）

近年來，對于一些高速公路建設(shè)來說，逐漸開始向山區(qū)延伸長度，滿足一些偏遠(yuǎn)地區(qū)的物流運(yùn)輸與道路運(yùn)輸，促進(jìn)偏遠(yuǎn)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。但是，由于一些高速公路路況相對嚴(yán)峻，經(jīng)常出現(xiàn)高邊坡滑坍的情況，阻礙了工程的正常開展，影響人們的正常出行。所以，對于一些高速公路工程的地質(zhì)、地形條件，應(yīng)該加強(qiáng)分析，并且合理設(shè)置抗滑樁、上部刷方減載在等相關(guān)措施，加強(qiáng)對路塹高邊坡滑坍的有效治理，了解到高邊坡的病害等相關(guān)不良影響，審慎選擇保障高邊坡穩(wěn)定的治理方案與維護(hù)措施，及時(shí)分析一些出現(xiàn)高邊坡滑坍的情況，確保路塹土質(zhì)高邊坡的穩(wěn)定性，保證路況正常。

1 分析路塹土質(zhì)高邊坡失穩(wěn)的具體原因

公路路塹土質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性，受到內(nèi)在因素與外在因素的多方影響，比如內(nèi)在因素包括路塹坡型、地質(zhì)構(gòu)造、巖土構(gòu)造、地層巖性等相關(guān)因素的影響；對于外界環(huán)境來說，包括氣候條件、風(fēng)化作用、水的作用、工程活動以及植被生長情況等。一些山區(qū)高速公路，開挖條件相對較差，水和坡形等都會直接影響到路塹邊坡的穩(wěn)定性。

1.1 地質(zhì)條件影響路塹邊坡穩(wěn)定性

按照路況邊坡的破壞情況，可以劃分為邊坡局部失去穩(wěn)定性和整體失去穩(wěn)定性兩種。對于一些邊坡整體失穩(wěn)的情況，主要包括崩塌、弧形滑坡和傾倒型滑坡。而對于一些局部性失去穩(wěn)定性的邊坡破壞類型，包括墜落、傾倒、土體流動和崩塌等情況，考慮到一些山地或者偏遠(yuǎn)地區(qū)，高速公路本身地質(zhì)條件復(fù)雜，并且存在一定的土質(zhì)情況，因此可能出現(xiàn)多種類型的邊坡破壞類型。所以，對于邊坡的穩(wěn)定性，應(yīng)該結(jié)合當(dāng)?shù)氐耐临|(zhì)情況與地質(zhì)、地形的相關(guān)特征，按照不同的問題進(jìn)行全面系統(tǒng)化的分析。比如，對于我國沈丹高速公路路塹邊坡的實(shí)際調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)，路塹邊坡受地質(zhì)條件的影響，產(chǎn)生不同形式的破壞。一是風(fēng)化碎石土、殘破積土及崩坡堆積物所組成的邊坡，容易受到局部坍滑或者整體滑動力量破壞，導(dǎo)致邊坡變形的情況出現(xiàn)。二是灰?guī)r殘積土坡容易受到流動外力和滑動外力發(fā)生變形導(dǎo)致破壞，特別是一些土石界面，由于附近的外力壓強(qiáng)相對較低，導(dǎo)致這一界面中容易形成滑坡問題。三是一些道路古滑坡的位置容易出現(xiàn)破壞情況。四是順向坡切角大多數(shù)由頁巖、泥巖、砂巖成分構(gòu)成，容易發(fā)生滑動變形的情況。這類邊坡易隨著巖層的改變而產(chǎn)生滑動情況。五是反向坡由薄層泥巖、頁巖、砂巖等組合而成，通常邊坡的巖層傾角在50°～80°之間不等，一旦開始挖掘動工時(shí)，經(jīng)常發(fā)生傾倒變形的問題，由此產(chǎn)生反坎，在頂部位置出現(xiàn)拉裂縫。六是邊坡主要由切割巖體和風(fēng)化巖體組成，容易出現(xiàn)局部墜落、崩塌、塊體滑動的情況。七是一些膨脹土邊坡會受周邊地質(zhì)條件的影響，出現(xiàn)溜塌、滑坡、塌滑等不同程度的破壞。

1.2 坡形影響路塹邊坡的穩(wěn)定性

通常情況下，如果選擇在山體和山坡位置進(jìn)行路塹開挖，會直接打破原來的固有平衡狀態(tài)，巖土體會釋放一定的應(yīng)力。若采取合理的坡型設(shè)計(jì)，則會保證開挖邊坡的應(yīng)力平衡，維持住邊坡穩(wěn)定性。但是如果坡型設(shè)計(jì)缺乏科學(xué)性，受應(yīng)力調(diào)整的作用下，邊坡會因?yàn)樽冃纬潭冗^大失去穩(wěn)定性，受到嚴(yán)重破壞（如圖1 所示）。比如，在某路塹邊坡位置，曾經(jīng)發(fā)生的邊坡大面積坍滑事故，原因便在于坡型設(shè)計(jì)不合理，坡面開挖過陡而形成。所以，若想保證路塹邊坡的穩(wěn)定性，應(yīng)該結(jié)合地質(zhì)條件的類型來選擇合適的坡形，邊坡的具體形態(tài)受制于三個(gè)因素的影響，開挖坡度、開挖高度和地形等。如果邊坡開挖過陡和過高，都會削弱邊坡穩(wěn)定性，甚至發(fā)生破壞事故。地形影響邊坡穩(wěn)定性的原因在于，受降雨入滲和地表徑流的控制作用，一些平面地形因?yàn)閰R水面積過大，產(chǎn)生過量的滲水情況，所以，在路塹邊坡的過程中應(yīng)該設(shè)計(jì)合適的坡行，確保邊坡穩(wěn)定。

1.3 工程情況影響路塹邊坡的穩(wěn)定性

通過對一些路塹邊坡進(jìn)行實(shí)際調(diào)查，發(fā)現(xiàn)其中存在種種安全隱患，主要表現(xiàn)為：一是由于擋土墻頂高度不符合需求，使得一些土石方沿?fù)跬翂斆嫣?，墜入到路基排水溝中，阻礙正常排水。二是擋水墻缺乏排水設(shè)施，增加了擋土墻的側(cè)壓力。三是在開展擋土墻施工時(shí)，一些施工段不夠規(guī)范，比如缺乏砂漿、強(qiáng)度、砌體尺寸不達(dá)標(biāo)，破壞了擋土墻邊坡坡頂，缺乏抗滑設(shè)施，導(dǎo)致邊坡自上而下產(chǎn)生順層滑移現(xiàn)象。

2 探究路塹土質(zhì)高邊坡維護(hù)自理的有效措施

2.1 對土質(zhì)路塹邊坡刷方及減載

對一些土質(zhì)邊坡滑坍現(xiàn)場觀察發(fā)現(xiàn)，由于路塹邊坡滑動薄弱面處于泥砂巖表層，所以滑動薄弱面以上的土體整體出現(xiàn)下錯(cuò)的情況，已經(jīng)威脅到高邊坡的穩(wěn)定性。在治理過程中，應(yīng)該將多余的土層進(jìn)行集中清理，降低下滑力的指數(shù)?？紤]到受一些雨水等外部因素的影響，土巖結(jié)合面抗剪強(qiáng)度相對較小，因此應(yīng)該按照下滑力的大小來運(yùn)用支擋結(jié)構(gòu)（如圖2所示）。首先，對邊坡進(jìn)行刷方及減載處理，按照潛在滑動面的特征，測定擾動土的深度，清理穩(wěn)定巖體土。通過分析邊坡的滑坍體成因與性質(zhì)，應(yīng)該確定減載的具體范圍。對滑坍體面上方的土體進(jìn)行刷方減載，降低滑坍體的下滑力，減載出來的棄土應(yīng)該清理掉，不能留在主滑地帶，要對刷方減載的坡面平整處理，并加強(qiáng)防滲措施，比如可以栽培一些植物等。

2.2 安裝抗滑樁

要全面了解到邊坡滑動線的位置，滑動面的探點(diǎn)，仔細(xì)查明滑動面的具體形態(tài)與位置，并按照滑體前后中的不同特征部位的滑動帶的土體，以及上下主要土層，進(jìn)行科學(xué)采集樣本，并在室內(nèi)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)，明確日后滑面設(shè)計(jì)的具體參數(shù)。利用傳遞系數(shù)法計(jì)算滑坍體的剩余下滑推力，通過相關(guān)知識了解到抗滑樁外力存在影響的包括：錨固段底層抗力、樁前滑體抗力、坍滑體下滑推力等。對于抗滑樁上的坍滑體推力，主要運(yùn)用梯形分布和矩形分布。樁前抗力可以按照樁前坍滑體處于平衡地段時(shí)，確定好坍滑體的推力和樁前被動土的壓力?；瑒用嬉陨系臉渡韮?nèi)力，主要運(yùn)用懸臂梁進(jìn)行計(jì)算，然后確定出樁身的具體間距、樁長、截面等，加強(qiáng)樁建設(shè)擋土板，保證滑坡的穩(wěn)定性。

2.3 加強(qiáng)坡面的有效防護(hù)

對于坡面治理之后，應(yīng)該進(jìn)行必要防護(hù)，運(yùn)用工程防護(hù)設(shè)備以及植物防護(hù)結(jié)合的方式，比如采取穿孔式護(hù)面墻加強(qiáng)坡面穩(wěn)定性的保護(hù)，同時(shí)運(yùn)用拱形骨架植物加以防護(hù)。結(jié)合實(shí)際施工情況與坡面的設(shè)計(jì)情況，運(yùn)用鋼筋混凝土井字框架等相關(guān)措施進(jìn)行加固處理。而對于邊坡的一些積水，比如降雨后的地表水、地下水、滲水等，應(yīng)該進(jìn)行地下水引排，通過將一些透水軟管排水，采取坡體地下水引排工程引排地下水。同時(shí)，在路塹邊坡的塹頂，應(yīng)該設(shè)有接排水天溝以及水流槽等，保證地面排水系統(tǒng)通暢。

3 結(jié)束語

對于一些丘陵山區(qū)修建的高速公路來說，經(jīng)常過往一些運(yùn)輸大量貨物的車輛，后期養(yǎng)護(hù)是十分關(guān)鍵的，道路管養(yǎng)的質(zhì)量直接決定著公路的形象以及車輛運(yùn)輸?shù)陌踩?。所以，要對高速公路路塹邊坡穩(wěn)定性加強(qiáng)維護(hù)，特別是針對一些暴雨天氣，要加強(qiáng)對路塹邊坡的檢查，一旦發(fā)現(xiàn)一些潛在破壞性的邊坡，應(yīng)該找尋到失穩(wěn)的具體原因，科學(xué)選擇合理的措施進(jìn)行檢查，加強(qiáng)預(yù)防，保證路塹邊坡穩(wěn)定性，確保高速公路暢通安全運(yùn)行。