現代公路工程中邊坡穩定性的施工技術

賈濤

摘要：公路邊坡在受到外界環境以及地形的影響時，很容易出現邊坡不穩定的狀況，并且還會引發一系列的災害，嚴重時可能中斷公路的正常運行，在造成嚴重的經濟損失的同時，還會給人們的生命安全埋下隱患，公路邊坡的穩定性應該引起公路施工人員的重視。文章分析了公路邊坡的穩定性的定義，進行了公路邊坡的穩定性分析，提出了影響公路邊坡穩定性的因素，并通過工程實例探討了公路邊坡穩定性的施工技術。

關鍵詞：公路工程；邊坡穩定性；定性分析法；定量分析法；施工技術

中圖分類號：TU985 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）15-0099-02

公路邊坡穩定性的分析和評價主要包括兩個方面，一方面是對公路工程邊坡選址地點進行設計，防止人工邊坡作業的應力變形，從而設計出滿足施工要求的人工邊坡；另一方面是對公路工程中的天然邊坡進行定性和定量的分析。影響公路邊坡穩定的因素主要有兩大方面，即自然因素和人為因素，自然因素指的是自然氣象、地形地貌、地質條件等；人為因素指的是對公路工程的設計、施工過程中的操作過程以及對邊坡作業的防護等方面。由于邊坡作業的穩定性直接關系到整個公路工程的質量，并且其中的任何一個因素發生變化都可能對公路工程造成不可估量的影響。因此，為了提高邊坡作業的穩定性，應該對可能引起邊坡穩定性的因素進行綜合分析。

1 公路邊坡穩定性分析

1.1 非確定性評價方法

影響公路邊坡穩定性的因素有許多，其變量也相對較多，再加上公路工程具有工期長、工程量大、工序復雜等方面的特點，致使其并不能采取常規的定性或者定量方法對其穩定性進行分析，因此可以采用一些非確定性的評價方法對其穩定性進行分析，例如灰色系統評價方法、模糊綜合評價法、可靠度評價法等方法。

1.2 定性分析法

定性分析法指的是對公路工程進行現場地質勘察，通過采集各種信息后，分析公路力學機制失穩、表現破壞的形式以及影響公路邊坡穩定的主要因素，然后結合形成變形之體的原因及其發展的過程進行分析，從而對公路邊坡穩定性的發展趨勢進行定性的分析和綜合性的闡述。

1.3 定量分析法

公路邊坡穩定性的定量分析還沒有實現完全定量，目前通常采用的定量分析法包括兩種，其一是數值法，現有的數值定量分析法包括：快速流線元法、不連續變形分析法、快速拉格朗日分析法、離散單元法、無單元法、有限元法等，其中最常用的一種是有限元法，其優點是充分地考慮了巖體的分布、應力以及應力的分布狀況，并且考慮了邊坡巖體的不連續性和分均質性；其二是極限平衡分析法，極限平衡分析法指的是通過分析邊坡破壞狀態下，土體內外強度所產生的抗力之間的平衡，從而計算土體在外載荷作用下的邊坡穩定性程度。

2 影響公路工程邊坡穩定性的因素

2.1 人為因素

人為因素是造成公路穩定的重要因素之一，例如坡腳開挖不當、加載方式不合理、山坡開發過度等都會引起邊坡的不穩定。

2.2 侵蝕和風化作用

公路邊坡的巖石隨著侵蝕量的不斷增加，整個巖石都會被侵蝕和風化，降低巖石的強度，其保護邊坡的能力也會隨之降低。

2.3 降水量

水是引起邊坡不穩定的重要因素之一，邊坡中含水量過高，將會軟化邊坡材料，顯著地降低邊坡的強度，造成邊坡的不穩定，如果發生大暴雨，很容易導致公路的邊坡發生坍塌，如果不采取一定的措施，將會給人們的生命安全帶來嚴重的危害。

2.4 地質構造

公路邊坡的地質構造在很大程度上影響邊坡的穩定性，一旦巖體中出現不連續的結構面，將會使巖體變成許多小塊的碎塊，顯著地降低邊坡巖石的強度，如果這種趨勢不斷地發展，最終可能導致巖體之間的相互滑動，降低邊坡的穩定性。

2.5 地質材料

公路邊坡是由不同的材料組成的，地質材料由于膠結狀況、組織、成巖時間、種類等的不同，其抗風化能力、力學強度、巖性等都存在明顯的差異，因此材料質量的好壞將直接影響邊坡的穩定性。

2.6 地形

地形的形成通常有兩種狀況，一種是自然形成，另一種是人為制造，地形的表現形式主要包括坡度、破寬、坡高、坡向等，這些形式直接影響公路邊坡的穩定性，其中邊坡的坡度對公路邊坡的穩定性的影響最大，很可能引發嚴重的山崩、土壤侵蝕等災害。

3 公路邊坡穩定性的施工技術

3.1 工程實例

某公路全長1563.3km，其途經各種地形，365.3m路線處于陡坡懸崖上，該公路一年中降雨充沛，雨量多集中在夏季和秋季，年均降水量為1235cm，相對濕度為83%，春季和冬季有寒潮，并且伴有冰雹、暴雨、伏旱等氣候特點，由于降水充沛，該公路兩邊的植物極容易成長。

3.2 公路邊坡穩定性的施工技術

（1）樁錨支護技術。樁錨支護是公路工程中常用的保護邊坡穩定的施工技術，還能適用于山體滑坡、橋梁、堤壩、碼頭等眾多領域的支護工作，具有很廣的應用范圍和應用前景。樁錨支護具有施工簡單、施工界面美觀、支護穩定性高等方面的優點，樁錨支護的施工流程為：對公路現場進行測量，確定樁錨的位置，確定位置后再進行人工挖孔，挖孔時應該進行錯開施工，根據設計好的深度進行開挖，然后檢驗樁孔是否符合相關的設計規定，接著將鋼筋籠吊運到指定的位置，進行混凝土澆筑，然后進行振搗，當混凝土終凝并達到一定的強度后即完成錨樁，接著根據梁底的標高對錨樁進行剔鑿，確定錨桿的位置，鉆機就位后進行角度和位置的校準，校準后完成樁錨支護。在進行樁錨支護時，應做好排水施工，例如邊坡采用PVC泄水管，防止在施工現場形成過多的積水。

（2）急流槽技術和仰斜式排水管技術。為了防止路面水滲入邊坡，根據公路的長度要求，沿著公路的縱向設置一道急流槽，急流槽應該采用M8.0水泥砂漿砌筑，其中防滑平臺水平間距應該大于2.2m，片石強度應該超過28MPa，這樣能夠順利地將路面水排到路基外。為了將路面的水分滲入到路基中，還可以在采用仰斜式排水管技術，其操作步驟圍為在路基內部打入與水平面成3.5°仰角，周身鉆有滲水孔，并且被高強尼龍網包裹著PVC排水管，這樣能夠將路基中的水分通過排水管排出路基。

（3）注漿鋼花管樁技術。注漿鋼花管樁技術指的是利用注漿技術把水泥漿滲透到邊坡的巖體中，注漿后鋼花管留在邊坡中，起到一定的阻滑效果和錨固效果，從而起到改善邊坡巖土的物理學特性，顯著地提高邊坡的抗滑能力，從而提高邊坡的穩定性。注漿鋼花管樁技術的操作步驟為：先制作鋼花管，然后用鉆孔機鉆孔，將鋼花管留在鉆孔中，用注漿技術進行一次注漿，然后再繼續擰二次劈裂注漿，形成注漿鋼花管樁。

（4）抗滑樁技術。抗滑樁技術是在國內外的滑坡治理中應用最廣泛的技術之一，抗滑樁技術是能夠提高邊坡穩定性的擋土機構，是一種整治邊坡滑動的有效技術。當邊坡滑坡較為嚴重時，僅僅采用削坡、排水等方法不能滿足施工要求，而是應該根據現場的具體條件，采取抗滑樁施工技術進行處理，抗滑樁技術的操作步驟為：將抗滑樁埋設在穩定的地層中，主要依靠樁和樁周圍的巖體之間的相互牽制作用，提高邊坡的抗滑能力，致使邊坡的變形變得穩定。抗滑樁技術具有投資小、工程量小、速度快、操作簡單等方面的優點，并且在配合重力式結構，能夠對邊坡起到很好的防護作用。

（5）擋土墻技術。擋土墻技術分為以下幾種：錨桿式，其是由錨桿、擋土板、肋柱三部分組成，依靠錨桿的拉力保證擋土墻的平衡；扶臂式，其是由扶臂、墻踵板、墻趾板、墻面板組成；懸臂式，其采用鋼筋混凝土，由墻踵板、墻趾板、立臂組成，其鋼筋用量相對較大、下部彎矩相對較大，抗滑能力相對較強；半重力式，墻趾較寬，成凸形，采用混凝土灌注，用少量鋼筋加固墻背；重力式，通常用漿砌片或者混凝土砌筑。

（6）生物防護技術。生物防護技術是一種區別于其他防護技術的特殊防護技術，生物防護處理除在公路兩邊種植樹木以外，還應該在公路邊坡種植草皮，其特點是能夠在較短的時間內強化公路的邊坡，并且還能起到綠化公路環境的效果，但是其養護的費用相對較高，其應用范圍相對有效。目前，公路邊坡的生物防護技術包括客土噴播、三維植被網護坡、液壓噴播植早護坡等。

4 結語

總而言之，引起公路邊坡失穩的因素很多，并且都不是單一存在的，通常是由多種因素共同決定。因此，公路工程的邊坡防護工作應該對邊坡的周邊環境、降水量、地質構造、地質材料、地形等眾多因素進行綜合的考慮，然后采取相應的防護措施進行邊坡加固，從而保證邊坡的穩定性，為公路的正常運行以及保證人們的生命財產安全保駕護航。

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