淺論公路路塹高邊坡的分析與處理

高世明

摘 要：隨著我國公路行業的快速發展，路塹高邊坡的數量越來越多。工程中經常由于對路塹高邊坡的處理不當而造成重大損失和事故，該文基于這一現狀，對路塹高邊坡的變形、破壞和穩定性進行研究分析，提出了路塹高邊坡的處理范圍，重點探討了各種路塹高邊坡的處理方法，并結合實例說明各種處理方法的應用，為設計施工提供依據。

關鍵詞：公路工程；路塹高邊坡；變形破壞；穩定性；處理方法

隨著經濟和交通的發展，近幾年我國的公路行業發展迅速，由于我國地勢起伏較大，地質條件復雜，在某些地區特別是山區修建公路時經常會遇到路塹高邊坡。

在公路工程中，一般認為土質挖方邊坡高度超過20m、巖石挖方邊超過30 m的邊坡稱為路塹高邊坡，在公路工程中經常能遇到路塹高邊坡，由于工程的建設會在很大程度上打破原有的自然邊坡的平衡狀態，若控制和處理不當，有可能會造成高邊坡的失穩而形成邊坡地質災害，損壞公路，帶來重大損失和事故。因此進行路塹高邊坡的分析和處理，對提高公路的安全性有重要的意義。

1 公路路塹高邊坡的處理范圍

邊坡在發生失穩之前通常是穩定的，由于自然因素和人類活動等因素的影響，邊坡中的土體強度逐漸降低，邊坡內部的下滑力增大，而抗滑力逐漸減弱，使邊坡的穩定性遭到破壞。路塹高邊坡的變形破壞的類型主要有坍塌、滑坡、崩塌、錯落及傾倒。

路塹高邊坡穩定性評價宜綜合采用工程地質類比法、圖解分析法、極限平衡法和數值分析法進行。路塹高邊坡的穩定性計算方法應考慮邊坡的破壞形式，按下列方法確定：①規模較大的碎裂結構巖質邊坡和土質邊坡宜采用Bishop計算。②對可能產生直線型破壞的邊坡宜采用平面滑動面解析法進行計算。③對可能產生折線形破壞的邊坡宜采用不平衡推力法計算。④對結構復雜的巖質邊坡，可配合采用赤平投影法和實體比例投影法分析及楔形滑動面法進行計算。⑤當邊坡破壞機制復雜時，宜結合數值分析法進行分析。

2 高邊坡防護的設計原則

1）設計中貫徹“不破壞就是最大的保護”的理念，合理放坡，加固適度，盡量做到土石方填挖平衡，減少征地和棄方。

2）加強地質勘探和現場踏勘調查，深入分析地質條件，增強工程研判，提高技術措施的針對性。

3）路塹高邊坡設計應充分結合已有地質勘察資料，根據邊坡的巖性、地質構造、地下水的作用和風化程度，采取相應措施，確保高邊坡的安全、可靠。加固設計應遵循“一次根治，不留后患”的原則，采用自穩定為主、加固為輔、排水及防護并重的綜合處理措施，確保施工中臨時穩定和通車后長期穩定。

4）固“腳”強“腰”和加強截、排水是提高邊坡整體穩定性的有效手段。

3 公路路塹高邊坡的處理方法

3.1 分級開挖、放坡

為了保證邊坡在施工工程中的穩定性，在某些地區的公路路塹開挖過程中，特別是在軟質巖高邊坡地段，經常采用分級開挖的方式，將坡形設置為臺階式，并對各級的坡度進行控制，適當的進行放坡處理。

對于路塹高邊坡的分級開挖，臺階的高度一般為8～12 m整巖體和頂級緩坡可以放緩至15 m，平臺寬度一般為1～3 m，在路塹高邊坡坡體的中部設置4～6 m中間平臺以減小坡腳的應力，優化高邊坡的應力狀態。路塹高邊坡的坡率一般根據邊坡的地質巖性、風化程度等因素來選擇，一般采用如下原則：微風化巖0.25～0.50，弱風化巖0.50～0.75，強風化巖0.75～1.00，坡殘積層1.00～1.25，松散軟弱土層1.25～1.50。

3.2 支擋措施

1）抗滑樁。抗滑樁是穿過滑坡體深入于滑床的樁柱，用以支擋滑體的滑動力，起穩定邊坡的作用，是一種抗滑處理的主要措施。抗滑樁對路塹高邊坡坡體的作用是利用抗滑樁插入滑動面以下的穩定地層對樁的抗力（錨固力）平衡滑動體的推力，增加其穩定性。由于路塹高邊坡的邊坡較高、較長，坡腳往往會產生應力集中，加上地質條件差，邊坡極易產生坍塌滑坡的破壞，因此經常采用抗滑樁對路塹高邊坡的坡腳進行加固，有利于整個邊坡的穩定。

2）擋土墻。擋土墻是指支承路基填土或山坡土體、防止填土或土體變形失穩的構造物。擋土墻能夠抵抗側向土壓力，防止墻后的土體坍塌，增加穩定性。在路塹高邊坡工程中，在地質條件較好的情況下，為了減少開挖工程量，加強坡腳的強度，經常采用M7.5號漿砌片石擋土墻。

3）邊坡防護網。在路塹高邊坡工程中，經常設置邊坡防護網進行防護，邊坡防護網分主動防護系統和被動防護系統。主動防護系統是以鋼絲繩網為主的各類柔性網覆蓋包裹在所需防護斜坡或巖石上，以限制坡面巖石土體的風化剝落或破壞以及為巖崩塌，或將落石控制一定范圍內運動。被動防護是由鋼絲繩網、環形網、固定系統（錨桿、拉錨繩、基座和支撐繩）減壓環和鋼柱4個主要部分構成。鋼柱和鋼絲繩網連接組合構成一個整體，對所防護的區域形成面防護，從而阻止崩塌巖石土體的下墜，起到邊坡防護的作用。路塹高邊坡旁經常有巖崩、飛石，甚至有雪崩、泥石流燈現象，設置被動防護系統，可以避開這些危險。

3.3 深層加固

預應力錨索（桿）技術是20世紀60年代以來廣泛用于巖土工程的一項新技術，主要用于整治滑坡及邊坡加固，具有施工機動靈活、施工快、安全及造價低等優點，因此在公路建設工程中得到廣泛地應用。

預應力錨索（桿）是由鉆孔穿過軟弱巖層或滑動面，把錨桿一端錨固在堅硬的巖層中（稱內錨頭），然后在另一個自由端（稱外錨頭）進行張拉，從而對巖層施加壓力對不穩定巖體進行錨固。為了保證路塹高邊坡在施工過程中的穩定性，在軟質巖高邊坡地段，經常采用分級開挖、分級采用預應力錨索（桿）加固的方法對邊坡進行深層加固，把滑坡體穩定在堅硬的巖層上。

3.4 坡面防護

路塹高邊坡坡面在各種自然因素和人工改造的作用之下，很容易發生變形破壞。為了保證路塹高邊坡的整體穩定性，要對路塹高邊坡進行必要的坡面防護措施，對路塹高邊坡的坡面防護有工程防護和植物防護。植物防護一般采用鋪草、種草和植灌木形式，應根據當地氣候、土質、含水量等因素，選用易于成活、便于養護和經濟的植物類種。工程防護適用于不宜于草木生長的陡坡面，一般采用抹面、捶面、噴漿、勾（灌）縫及坡面護墻等形式。有時會采取工程防護和植物防護相結合，如窗孔式護面墻和拱形骨架植物防護。

3.5 施工措施

由于路塹高邊坡存在施工高度大、易失穩等缺點，邊坡的開挖方式對開挖后邊坡的穩定性有至關重要的影響，所以必須要控制好路塹高邊坡的開挖，應注意做到：①當現場土質不好的時候，可采取馬口開挖或跳槽開挖的方式。②自上而下分級開挖，分級支護，嚴禁掏底開挖。③嚴格控制爆破工程，不得松動邊坡面的巖層，嚴禁運用大爆破，可以使用預裂爆破，采用小孔、小藥量爆破，巖質邊坡開挖采用光面爆破施工。④錨孔鉆進時應采用干鉆，以免邊坡軟化。⑤邊坡開挖過程中應對邊坡變形情況進行有效監測，當發現巖土力學參數與設計有較大出入時應及時與設計方聯系等措施。

4 結束語

路塹高邊坡是公路建設中的重要組成部分，在公路工程中，關于路塹高邊坡的處理沒有固定的模式可參考，只能根據現場條件，對公路路塹高邊坡的特征和穩定性進行分析，并選擇合理的處理措施。

參考文獻

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