山嶺重丘區二級公路深挖方段穩定性評價與安全預防

摘 要：在公路分類等級中，二級公路因其便利性和靈活性占據了重要地位，因而近年來在我國，尤其是在山嶺重丘區得到了長足的發展。但是由于對環境因素預估不足，尤其在深挖方段的穩定性方面存在問題，嚴重影響公路安全。本文在綜合研究多條山嶺重丘區公路深挖方段的基礎上，提出了穩定性評價的原則和程序，闡述了評價方法，并結合實際提出可行的安全預防措施。

關鍵詞：山嶺重丘區；二級公路；深挖方段；穩定性；安全預防

引言

在我國的公路分類體系中，二級公路以其獨有的便利性和靈活性占據了重要地位，尤其是在山嶺重丘區地區獲得了長足發展。然而由于缺乏對山嶺重丘區環境的足夠認識，嚴重影響山嶺重丘區道路安全，甚至山嶺重丘區車禍事故發生量遠超普通公路，接近4倍左右。因此，在公路建設中，一套完備的評價和防護體系尤為重要。

1 山嶺重丘區二級公路的穩定性評價

1.1 評價原則

在充分考慮山嶺重丘區二級公路深挖方段的特點，結合地質構造、力學機制、施工條件等客觀因素，結合評價結果的合理性與可操作性，對穩定性評價工作提出以下四點原則：

首先在區域地質和局部地質構造方面，區域地質環境決定了邊坡地質問題的產生，要想對斜坡地質演化過程有更充分的了解、合理預測未來發展趨勢，就必須對區域地質環境有深刻的認識；其次在區域地質和施工條件方面，深挖方段穩定性取決于很多因素，其中首要考慮的是區域地質構造和局部地質構造，除此之外地下水分布及降雨量、工程施工方式也會對其產生較大影響；再次，在地質模式的定性評價和力學機制的定量評價方面，定量計算是將定性評價得出的感性認知上升為理性認知的必要手段，邊界條件、巖體強度參數、影響因素及敏感因素等作為邊坡整治的必要參數，可通過物理或數值模擬等方式獲得；最后在施工階段的穩定與運營期間的穩定方面，長久的穩定性評價體系需將降雨、風化、地震等自然因素考慮在內，以便得到對邊坡的巖土結構和加固防護結構的持久評價。

1.2 工作程序

為直觀、全面地對邊坡地質進行評估，應在挖方施工的初期進行穩定性評價。這樣同時也保證了施工階段能對方案進行及時的調整。實際操作中的工作程序可由以下幾個方面構成：

首先，在搜集和分析資料方面，地理環境對深挖方段的穩定性有重要影響，區域地質構造和水文環境等因素必須提前納入考察范圍。只有綜合考地層巖性、地形地貌并結合其力學性質，才能初步掌握邊坡的穩定性因素。

其次，在深挖方段地質調查方面，為預防挖方過程中的潛在滑坡需要對施工地質進行勘查，可組織擁有豐富地質素描、照相、測量工作經驗的技術人員去進行實地踏勘，形成初步的地質模型。

最后，在深挖方段穩定性的初步評價方面，初步評價可分兩種情況，結合具體實際提出。對于現階段資料完備、模型已經確定的，可直接對穩定性進行評價；而模型尚未明確、對具體情況存疑較大的，可暫且保留方案，留待下一階段的深入研究。對于個別穩定性差、投資高風險大的項目，往往會產生多個方案，則需要結合具體情況進行仔細的比較。

1.3 深挖方段穩定性評價

1.3.1 深挖方段穩定性考慮的因素

除了巖體結構、水文特征、坡高坡比等地理因素外，還需考慮開挖順序和爆破方法等施工因素，以全面客觀地評價其穩定性。

1.3.2 邊坡穩定性評價方法

隨著極限平衡理論的成熟、計算機模擬技術的發展等一系列科技進步，對穩定性的評價方法也有了不斷革新，這些方法也廣泛應用于礦山、鐵路的深挖方段中。而公路深挖方段可以不考慮運營方式，其高度小、數量多的特點決定了它必須采用更成熟、快速的評價方式，并充分重視地質模式的定性評價。極限平衡理論和數值分析方法作為最常用也是最重要的兩種評價方法，應該被扎實掌握、靈活運用。

極限平衡理論整個邊坡平衡方程的建立是通過塊體的平衡條件建立的，小塊體位于有滑動趨勢的邊坡巖體范圍內；數值分析方法是對邊坡的變形和演化進行的分析，能夠對邊坡的演變和現狀有一個直觀的認識，同時對未來進行較為準確的預測。

1.3.3 邊坡穩定性評價結果

邊坡穩定性的評價結果直接取決于穩定性評價原則，因而共有三大類：基本穩定、穩定性較差和不穩定三類。基本穩定是指坡面僅有個別浮石，坡體無不連續結構面；穩定性較差試著邊坡基本穩定但坡面有不穩定土塊，坡面結構交叉等情況還會造成坡度較大和部分坍塌；不穩定是指直接存在貫通性裂縫、滑動坡面，甚至導致深挖方段整體的直接坍塌。

2 深挖方段的安全預防技術

道路平縱線形、線形組合及連續性，路面的平整性與抗滑性，邊坡處理，交通安全措施等各環境因素從多方面影響著二級公路交通安全。由于受地形制約，且山嶺重丘區二級公路在設計的過程中多采用深挖高填路基、橋梁、隧道等工程，因而深挖方段被廣發應用于公路的修建，其穩定性的高低會影響滾石、坍塌、滑坡等一系列事故，從而進一步影響道路安全。如果能建立完備的穩定性評價體系并將之應用于挖方施工初期和工程地質勘查階段，并提出合理的安全預防設計，便能將深挖方段不穩定的幾率降到最小，最大程度地提高交通安全。而深挖方段則需從坡面和坡體兩個方面進行安全預防。

2.1 坡面防護

可從施工材料、生態防護兩個方面進行坡面防護。施工材料方面，采用磚石、混凝土等穩定性強的材料砌建空心磚護坡、混凝土護坡等。生態防護方面，在坡面上種植單種或多種植被以穩固地質、調節水文，對泥石流等地質災害起到一定程度的緩沖作用。

2.2 坡體加固

分坡體支擋技術、錨固技術和注漿排水固結技術三類。坡體支擋技術：普遍應用于公路工程，適用于自身強度低或地質土質破碎的深挖方段加固，可根據具體情況選用擋土墻或抗滑樁。坡體錨固技術：此種方式適用于從整體性上改良巖體狀態，不同單元所受的不同的不平衡力和不平衡力矩的大小不同，對此可結合具體情況考慮采用預應力錨索或錨桿。坡體注漿排水固結技術：將水泥漿注入以松散巖石為主的不穩定巖體，在地表或地下設置排水設施，可在一定程度上提高巖體自身的結構穩定性。例如紅砂巖挖方路基的邊坡防護。由于紅砂巖體一般為砂巖、泥巖和粉砂巖等，是易風化的軟質巖石，風化速度又各不相同，所以巖性具有鮮明的不均勻性，其邊坡巖體因此容易破碎且透水性強。根據這些情況，相關部門可采用植生袋法、錨桿加固和客土噴播等方法進行防護。

3 結束語

隨著社會的快速發展，山嶺重丘區二級公路在經濟政治中的重要地位日益凸顯，其穩定性評價和安全預防技術也得到了越來越多業內人士的關注。要想建立一套完備的穩定性評價體系，必須充分結合區域地質結構，進行詳盡的資料分析和實地勘察，結合先進的技術手段，最終形成最優化評價方案，這不僅有利于穩定性的持久性監控，也便于提出合理的完全防護措施；而安全預防技術，則要充分運用各種方式，從坡體、坡面兩個角度，綜合運用生態、技術等多種方式才能取得最佳效果

參考文獻

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作者簡介：劉會娟（1969，4-），女，河南嵩縣人，助理工程師，大專，研究方向：交通工程。