公路高邊坡滑坡治理與加固分析

李娜

（貴州省平塘公路管理段，貴州 黔南州 558300）

0 引言

公路交通在現(xiàn)代社會(huì)中扮演著至關(guān)重要的角色。然而，公路工程面臨著各種地質(zhì)災(zāi)害的挑戰(zhàn)，其中高邊坡滑坡是一種常見(jiàn)且危害極大的地質(zhì)災(zāi)害類型[1]。高邊坡滑坡不僅會(huì)對(duì)道路的使用和維護(hù)造成嚴(yán)重困難，還可能導(dǎo)致人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。因此，尋求有效的方法來(lái)治理和加固高邊坡滑坡成為公路工程領(lǐng)域的一個(gè)重要問(wèn)題。

1 高邊坡滑坡的成因

1.1 地質(zhì)條件

高邊坡滑坡的發(fā)生與地質(zhì)條件密切相關(guān)[2]。

第一，巖層性質(zhì)。不同地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造中存在不同類型的巖層，如砂巖、頁(yè)巖、花崗巖等。巖層的物理性質(zhì)、強(qiáng)度和透水性對(duì)高邊坡的穩(wěn)定性有重要影響，軟弱的巖層更容易受到侵蝕和滑坡的威脅，堅(jiān)硬的巖層則相對(duì)穩(wěn)定。

第二，巖石類型。不同類型的巖石在受力和天氣作用下會(huì)表現(xiàn)出不同的特性。例如，片理發(fā)育的頁(yè)巖更容易發(fā)生分層滑坡，堅(jiān)硬的花崗巖能更有效地抵抗侵蝕和破壞。

第三，巖層的傾角。巖層的傾角對(duì)高邊坡的穩(wěn)定性有重要影響。陡峭的坡度會(huì)增加滑坡風(fēng)險(xiǎn)，主要是由于巖層容易沿斜坡滑動(dòng)，尤其是在弱質(zhì)地層的情況下。

第四，斷層分布。斷層是地殼中的斷裂帶，可能影響高邊坡的穩(wěn)定性[3]。斷層處的巖石容易破裂和滑動(dòng)，從而增加滑坡的潛在風(fēng)險(xiǎn)。

1.2 氣候因素

氣候因素也會(huì)影響高邊坡的穩(wěn)定性。降雨量、降雨分布和溫度變化等因素會(huì)改變高邊坡的水分含量，降雨可能導(dǎo)致土壤飽和，使坡體松散，增加滑坡風(fēng)險(xiǎn)[4]。

1.3 地下水位

地下水位的升降對(duì)高邊坡滑坡的發(fā)生和演化具有至關(guān)重要的影響。

第一，地下水位升高會(huì)顯著提高坡體內(nèi)的水分含量，使土壤變得松散，從而降低土壤的抗剪強(qiáng)度，增加滑坡危險(xiǎn)。

第二，地下水位升高可能導(dǎo)致坡體內(nèi)的水壓增加，進(jìn)一步削弱坡體的穩(wěn)定性。此外，地下水位的季節(jié)性變化也會(huì)影響高邊坡的穩(wěn)定性。在雨季或融雪期間，地下水位可能上升，會(huì)增加滑坡風(fēng)險(xiǎn)。因此，應(yīng)定期監(jiān)測(cè)地下水位變化情況，采取排水措施，進(jìn)而將地下水位維持在安全范圍內(nèi)，降低高邊坡滑坡風(fēng)險(xiǎn)。

1.4 人為活動(dòng)

人為活動(dòng)是導(dǎo)致高邊坡滑坡危險(xiǎn)增加的另一個(gè)重要因素。采礦、開(kāi)發(fā)建設(shè)、道路施工等人類活動(dòng)可能改變地表和坡體結(jié)構(gòu)，破壞原有的地質(zhì)平衡。

第一，土地破壞。開(kāi)發(fā)建設(shè)和采礦活動(dòng)通常需要大規(guī)模地挖掘土壤和巖石，會(huì)削弱原本穩(wěn)定的坡體結(jié)構(gòu)，增加潛在滑坡風(fēng)險(xiǎn)。

第二，水資源影響。人為活動(dòng)可能改變地下水流動(dòng)路徑和分布，導(dǎo)致地下水位升高或降低，影響坡體的穩(wěn)定性。

第三，土壤侵蝕。大規(guī)模清理和施工可能導(dǎo)致土壤侵蝕，特別是在降雨時(shí)，土壤侵蝕會(huì)導(dǎo)致坡體松散，增加滑坡風(fēng)險(xiǎn)。

第四，工程活動(dòng)。道路施工、隧道開(kāi)挖等工程活動(dòng)通常需要改變地表地貌，如果沒(méi)有采取適當(dāng)工程保護(hù)措施的情況可能加劇滑坡風(fēng)險(xiǎn)[5]。因此，進(jìn)行相關(guān)活動(dòng)時(shí)，必須采取嚴(yán)格的環(huán)境保護(hù)和工程控制措施，以減少對(duì)地質(zhì)環(huán)境的干擾。

2 高邊坡滑坡危害

2.1 道路封閉和交通受阻

高邊坡滑坡的嚴(yán)重危害之一是會(huì)導(dǎo)致公路封閉，給交通和經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)不利影響。

首先，貨物運(yùn)輸和供應(yīng)鏈?zhǔn)艿街卮笥绊?。貨物無(wú)法按計(jì)劃交付會(huì)使供應(yīng)鏈中斷，可能導(dǎo)致商品供應(yīng)短缺，價(jià)格上漲，甚至對(duì)國(guó)家和地區(qū)經(jīng)濟(jì)造成影響。

其次，道路封閉會(huì)造成通勤時(shí)間延長(zhǎng)，可能導(dǎo)致工作效率降低；使商業(yè)活動(dòng)受到影響，如商店和餐館會(huì)由于客流減少產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)損失。

最后，在自然災(zāi)害、醫(yī)療緊急情況或火災(zāi)等緊急情況下，道路封閉可能阻礙救援車輛快速到達(dá)事發(fā)現(xiàn)場(chǎng)，延誤緊急救援行動(dòng)，增加人員傷亡風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失

高邊坡滑坡具有突發(fā)性和破壞性等特點(diǎn)，會(huì)導(dǎo)致人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失?；掳l(fā)生時(shí)，行駛在道路上的車輛和行人可能受到泥石流、巖石墜落或泥土流動(dòng)的直接威脅，尤其是在無(wú)法及時(shí)疏散的情況下，人員受傷或喪生的可能性極高。此外，高邊坡滑坡還可能導(dǎo)致大量的財(cái)產(chǎn)損失。房屋、農(nóng)田、農(nóng)作物等財(cái)產(chǎn)可能被泥石流、土石流或巖石墜落破壞，會(huì)給居民和農(nóng)民帶來(lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，高昂的重建和修復(fù)費(fèi)用也會(huì)影響他們后續(xù)的生活質(zhì)量。

2.3 環(huán)境破壞

第一，水質(zhì)污染。高邊坡滑坡常常伴隨泥石流、巖石碎片和土壤流動(dòng)，這些物質(zhì)可能污染附近的河流、湖泊和水源。泥石流和土壤侵蝕會(huì)將懸浮顆粒物、有機(jī)物和化學(xué)物質(zhì)帶入水體，對(duì)水質(zhì)造成嚴(yán)重污染，威脅水生生物和供水安全。

第二，生態(tài)系統(tǒng)破壞。高邊坡滑坡會(huì)破壞周邊生態(tài)系統(tǒng)?；驴赡芨采w植被，導(dǎo)致土壤流失和生物棲息地被破壞?；逻€會(huì)對(duì)野生動(dòng)植物造成直接損害，導(dǎo)致生物多樣性減少。

第三，土壤侵蝕。滑坡帶來(lái)的土壤侵蝕會(huì)使土壤質(zhì)量下降，影響農(nóng)田的肥力，可能導(dǎo)致農(nóng)業(yè)產(chǎn)量下降，對(duì)農(nóng)民的收益產(chǎn)生負(fù)面影響。

第四，地貌變化。高邊坡滑坡改變地表地貌，可能導(dǎo)致地表塌陷、峽谷形成等地理現(xiàn)象，進(jìn)而對(duì)周邊社區(qū)和生態(tài)系統(tǒng)造成持久性影響。

2.4 經(jīng)濟(jì)影響

滑坡事件后，道路和基礎(chǔ)設(shè)施的維修和重建，如清理滑坡物質(zhì)、修復(fù)道路、重建橋梁和排水系統(tǒng)等，通常需要大量資金。這些資金往往需要政府或保險(xiǎn)公司承擔(dān)，因此會(huì)增加公共財(cái)政負(fù)擔(dān)。如果高邊坡滑坡影響了農(nóng)田和農(nóng)作物，農(nóng)業(yè)產(chǎn)出可能急劇下降，農(nóng)民可能面臨收入減少等問(wèn)題。為了恢復(fù)受滑坡破壞的生態(tài)系統(tǒng)，需要投入資金進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，從而產(chǎn)生大量財(cái)政支出。

3 高邊坡滑坡治理與加固措施

3.1 地質(zhì)勘查和監(jiān)測(cè)

在地質(zhì)勘查階段，首先應(yīng)進(jìn)行地質(zhì)地形調(diào)查，以詳盡了解工程所在區(qū)域的地貌特征、地形起伏、河流分布、地層巖石類型和分布等，初步識(shí)別潛在的高邊坡滑坡危險(xiǎn)區(qū)域。

其次，進(jìn)行地層探測(cè)，采用鉆孔、巖芯采集等技術(shù)獲取地下地層信息，包括地層厚度、巖性、傾角等，了解地下地質(zhì)條件，尤其是軟弱土層和巖石的分布。

再次，進(jìn)行水文地質(zhì)調(diào)查，研究地下水位的深度、變化情況以及地下水流動(dòng)方向，了解地下水對(duì)高邊坡穩(wěn)定性的影響和可能引發(fā)滑坡的地下水因素。此外，由于斷層是引發(fā)高邊坡滑坡的主要因素之一，因此需要進(jìn)行地質(zhì)斷層分析，識(shí)別地質(zhì)斷層的位置和性質(zhì)。

最后，利用遙感技術(shù)，如衛(wèi)星遙感和航空攝影等，獲取高分辨率的地形和地貌信息，初步識(shí)別潛在高邊坡滑坡危險(xiǎn)區(qū)域。

地質(zhì)勘查基礎(chǔ)建立后，應(yīng)建立監(jiān)測(cè)體系。

首先，位移監(jiān)測(cè)。部署位移傳感器，如傾斜儀、位移計(jì)和全站儀，以監(jiān)測(cè)高邊坡的實(shí)時(shí)位移變化，任何不正常的位移都可能是滑坡跡象。

其次，地下水位監(jiān)測(cè)。定期監(jiān)測(cè)地下水位升降情況，確保地下水位在安全范圍內(nèi)。地下水位監(jiān)測(cè)可通過(guò)井水位監(jiān)測(cè)、水位計(jì)等手段來(lái)實(shí)現(xiàn)。

再次，降雨監(jiān)測(cè)?？山庀笳疽员O(jiān)測(cè)降雨情況，尤其要對(duì)長(zhǎng)時(shí)間和大強(qiáng)度降雨事件進(jìn)行監(jiān)測(cè)，降雨數(shù)據(jù)可用于判斷滑坡風(fēng)險(xiǎn)。

最后，震動(dòng)監(jiān)測(cè)。地震可能導(dǎo)致高邊坡滑坡，可利用地震儀器監(jiān)測(cè)地震活動(dòng)，監(jiān)測(cè)結(jié)果有助于及時(shí)采取防范措施。此外，安裝攝像頭可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)高邊坡變化，提供視覺(jué)數(shù)據(jù)，有助于在早期發(fā)現(xiàn)滑坡跡象。

3.2 坡面加固

為了提高高邊坡的穩(wěn)定性并減少滑坡風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)采取坡面加固。

第一，擋土墻。擋土墻是一種常見(jiàn)的坡面加固結(jié)構(gòu)，通常由混凝土、磚塊或石材構(gòu)建。擋土墻可以有效抵抗坡面的土體侵蝕和崩塌，保持坡面的穩(wěn)定性。

第二，護(hù)坡網(wǎng)。護(hù)坡網(wǎng)是一種用于固定土壤的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可以減少土壤侵蝕和滑坡的風(fēng)險(xiǎn)，通常與植被結(jié)合使用，有助于防止土壤流失。

第三，石籠。石籠是由網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)圍繞填充石塊構(gòu)成的墻體，用于加固坡面和抵抗水流侵蝕。石籠的透水性質(zhì)使其成為有效的排水結(jié)構(gòu)。

第四，深層土工墻。深層土工墻是一種通過(guò)植入土工合成材料（如土工布）來(lái)穩(wěn)定坡面的結(jié)構(gòu)，可以提高坡面抗滑能力，減少滑坡風(fēng)險(xiǎn)。

3.3 排水系統(tǒng)

建立有效的排水系統(tǒng)有助于控制地下水位，減少水分對(duì)高邊坡的侵蝕作用，可降低高邊坡滑坡風(fēng)險(xiǎn)。

第一，排水溝。排水溝可以收集雨水并將其引導(dǎo)遠(yuǎn)離高邊坡，減少水分向坡面的滲透。因此應(yīng)定期清理和維護(hù)排水溝，確保其暢通無(wú)阻。

第二，排水管道。安裝排水管道可將地下水從高邊坡引導(dǎo)到安全的排放點(diǎn)，有助于控制地下水位，降低滑坡的風(fēng)險(xiǎn)。

第三，滲透防護(hù)。使用滲透防護(hù)材料，如地膜和土工布，可以減少水分滲透到坡體內(nèi)部，可以改善坡面的穩(wěn)定性。

第四，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。定期監(jiān)測(cè)排水系統(tǒng)的性能，確保其正常運(yùn)行，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決排水問(wèn)題，可以有效減少高邊坡滑坡風(fēng)險(xiǎn)。

3.4 植被恢復(fù)

首先，需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂?、土壤和坡面條件，選擇適宜的植被種類，以確保植被能夠適應(yīng)環(huán)境，提高成活率。

其次，植被種植包括播種、栽植和使用植被毯等多種方式，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂?、土壤和坡面條件選擇種植方式，確保在高邊坡上快速形成植被覆蓋。

最后，生態(tài)修復(fù)涉及引入本地植物物種，以促進(jìn)自然生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)和生態(tài)平衡的建立。重建當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)，可以改善生物的多樣性，為各種生物提供棲息地，還有助于保護(hù)環(huán)境和維護(hù)生態(tài)健康。

3.5 工程結(jié)構(gòu)加固

工程結(jié)構(gòu)加固是高邊坡滑坡治理與加固的另一項(xiàng)重要措施，通過(guò)引入各種結(jié)構(gòu)增強(qiáng)高邊坡的穩(wěn)定性，特別是在高風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)或面臨嚴(yán)重滑坡危險(xiǎn)的情況下。工程結(jié)構(gòu)加固的關(guān)鍵方法如下：

第一，支撐墻。支撐墻是一種常見(jiàn)的工程結(jié)構(gòu)，通常由混凝土、鋼材或其他堅(jiān)固材料構(gòu)成。支撐墻設(shè)置于高邊坡底部，可抵御土壤侵蝕和坡面崩塌、增加坡面穩(wěn)定性，還可以創(chuàng)造出更多施工空間。

第二，錨桿。錨桿是一種用于固定坡面的長(zhǎng)型金屬桿或鋼筋，錨桿插入坡體深處能夠提高坡體的抗滑能力，從而有效防止坡面下滑和滑坡。

第三，擋土墻系統(tǒng)。擋土墻系統(tǒng)通常包括多個(gè)擋土墻、地下梁和排水系統(tǒng)，這種系統(tǒng)可以在高邊坡上建立多層支撐結(jié)構(gòu)，分散土體重力并提高高邊坡的整體穩(wěn)定性。

第四，土工合成材料。土工合成材料如土工布、地膜等可用于加固坡面，其通常被埋在土壤中，能夠增加土壤的抗滑能力，同時(shí)能夠提供額外的防滲能力。

第五，巖石錨定。在坡面上鉆孔并插入巖石錨定物，能夠?qū)⑵旅胬喂痰毓潭ㄔ诘叵碌膸r石層上，該方法適用于具有堅(jiān)硬巖石層的高邊坡。

4 結(jié)語(yǔ)

高邊坡滑坡是公路工程領(lǐng)域的重要問(wèn)題，需要采取綜合治理與加固措施來(lái)降低風(fēng)險(xiǎn)。地質(zhì)勘查、監(jiān)測(cè)、坡面加固、排水系統(tǒng)、植被恢復(fù)和工程結(jié)構(gòu)加固等方法可以有效減少高邊坡滑坡風(fēng)險(xiǎn)?？茖W(xué)規(guī)劃、采取有效措施可以保障公路交通的安全性和可持續(xù)發(fā)展性，從而為社會(huì)經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。