山區公路邊坡失穩分析與防治技術

汪 輝

(貴州省銅仁公路勘察設計院，貴州 銅仁 554300)

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山區公路邊坡失穩分析與防治技術

汪 輝

(貴州省銅仁公路勘察設計院，貴州 銅仁 554300)

針對山區公路邊坡的失穩問題，首先結合以往工作經驗簡要分析產生失穩現象的原因，在此基礎上提出邊坡失穩的防治原則、方法及技術措施，旨在為保證山區公路邊坡穩定性及公路運行安全提供可靠參考。

山區公路；邊坡失穩；防治技術

1 山區公路邊坡失穩原因

(1)巖石節理發育較大，且還會受到風化作用影響，巖石的物理力學指標很低。

(2)公路設計過程中對于滑坡段的巖土性質未能進行深入分析，邊坡率的設計值相對較高。施工時沒有嚴格根據公路邊坡實際狀況采取有效措施，邊坡依然按照原設計標準進行開挖，邊坡的高度和坡度均較大，無法確保自身穩定性。

(3)邊坡在完成開挖以后，沒有采取有效的防護措施，使得邊坡土石長期暴露在外，導致風化與沖刷十分嚴重。

(4)山區降雨量較大，雨水通過邊坡表面滲入至內部。雨水滲入邊坡后，不僅會使巖土受到孔隙水壓力及裂縫水壓力等作用的影響，增大邊坡滑動力，降低其穩定性，而且在其作用下，巖土會發生軟化，大大降低邊坡自身的抗滑力。

2 山區公路邊坡失穩防治技術

2.1 防治原則與方法

(1)防治原則

在防治過程中必須始終堅持“以防為首、以治為輔和防治結合”的基本原則，前期進行細致調查和探究，了解公路邊坡產生塌滑的原因、發展過程及規模，以此制定合理、切合實際的防治處理方案，并選取適宜的防治技術。

(2)防治方法

山區公路邊坡失穩的防治方法主要有。

①減弱或消除水體作用。使用這一防治方法的目的是為了降低滲透水壓力和水體對于邊坡巖土體的溶蝕與軟化作用；減小或消除水體的沖刷作用。一般情況下，可采取阻隔、引導和排空的方法對邊坡地表水與地下水的水環境實施改善，以此避免邊坡受到沖刷或侵蝕。

②對邊坡自身力學平衡條件實施改善。為切實提高公路邊坡的抗滑能力，應采用增加抗滑力、降低化動力或改善平衡條件的方法。常用的做法有縮減滑坡整體重量、設置抗滑樁、施加預應力錨索等。

③對邊坡弱面物理力學性質進行改善。通過對物理化學方式的應用，提高邊坡上軟弱夾層的物理力學性質，避免軟弱面持續惡化，盡可能提高邊坡自身的穩定性。常用的做法有錨固加固與化學灌漿等。

2.2 地質勘察及地質問題分析

為消除山區公路中的不穩定因素，達到保證公路邊坡穩定性的目的，必須對前期的地質勘察工作給予足夠重視。另外，地質資料是開展工程設計的重要基礎，與工程建設活動的成敗息息相關，因此，其勘察工作必須要覆蓋全部路線范圍。(1)勘察報告指出的試驗成果與地質結構必須足夠詳細和正確。(2)還要細致的分析試驗成果，給出最終的定論與建議；除此之外，還要和外業勘察成果進行對比分析，公路選線過程中，需要密切關注地質問題，盡量躲避不良地段，如果無法躲避，應按要求開展專項設計。

2.3 方案分析及對比

由于山區的地形地勢、地質水文都比較復雜，公路邊坡的防護設計需要緊緊圍繞地質與環境條件、邊坡類型高度與公路等級具體要求，采用工程防護結合植物防護的措施進行防護。而對于穩定性較差的公路邊坡，還要設置相應的支擋工程，同時輔以分層開挖施工、分層固定與坡腳加固等技術手段。以某邊坡塌滑路段為例，由于該段受到地形因素限制，沿線內依山傍水，位于高陡邊坡處。對此，在實施邊坡防護設計過程中，需要仔細分析，根據科研評估意見與由地質部門給出的勘察報告，切實做好防護方案的對比工作。在對多個不同方案進行經濟性與技術可行性等綜合對比后，優先采用臺階式邊坡防護方案進行防護；臺階高度為10 m，平臺寬度為2 m，第一級邊坡的坡率為1∶1，設置護面墻進行防護；第二級至第六級邊坡的坡率為1∶1.25，采用植草防護措施。

2.4 防護施工技術

(1)根據邊坡實際情況，需開展分類施工，比如針對巖層較為破碎等容易發生塌縮現象的地層使用重復鉆灌技術措施；鉆進作業中如遇塌孔與縮孔，則可使用水泥漿等材料回灌空洞，以完成規范處理。

(2)嚴格按照工序開展施工，對于高邊坡施工，需要先進行破壞性試驗，以此對所用錨索承載力、抗剪切能力等進行驗證，明確其是否滿足要求，然后才可以實施鉆孔定位等操作。此外，在完工以后，還需對錨索的實際張拉進行檢驗，通過檢驗確認合格以后使用質量合格的混凝土實施封錨處理，從而保證質量與美觀性。

(3)對于絕大多數滑坡體而言，其錨索張力通常會伴隨巖層位置改變而出現腐蝕與張拉力偏差等問題，進而引發塌陷事故。對此，需在施工范圍內設置監測點，并使用相應儀器監視其動態，實時監控山體的變化。與此同時，在分級開挖時，對監控數據進行詳細的記錄，并列入資料數據庫，將其作為經驗積累，最終為建設施工提供參考。

(4)山區公路的高邊坡與深路塹施工開始前需做好施工排水，然后再按照由上到下的順序逐層施工，土方及風化巖石可使用機械設備進行先期施工；而石方需使用機械設備結合爆破施工的方法進行施工。其中，爆破施工需采取多排微差技術，時刻關注邊坡的實際坡度，清除浮石與危石，逐層設置錨桿進行支護，然后再對下層進行施工。

(5)邊坡施工時，需對爆破作業方法、藥量控制、爆破作業效果等進行重點檢查，并使用相關儀器設備對邊坡的坡度進行逐層檢查，明確其是否滿足設計要求。對于現場的施工作業人員而言，需要在第一時間清理爆破產生的浮石與危石，同時做好錨桿支護等保護工作，經檢查確認合格后，方可對下一層實施作業。此外，山區公路施工還會涉及到很多深路塹與地下工程，邊坡的高度也很大，覆蓋范圍廣，勘查過程中很難對此類工程對應的地質條件實施分析，所以需對地質研究工作給予重視和強化，并根據地質情況，對勘察設計進行完善，盡可能的優化和改善施工方案，從而保證工程質量。

2.5 做好巡查及日常養護

從自然天氣角度講，山區公路主要具有以下特點：雨季期間暴雨和大雨較多、水系多變復雜，使得公路沿線內的排水系統極易被擁堵，而且在水流的作用下，泥沙、石子與雜物等都會被沖到路面或路基上，對公路行車安全造成嚴重影響，嚴重時還會直接沖毀公路結構物，如橋涵和路基等，最終造成公路封閉。對此，山區公路的養護主管部門需要時刻關注天氣條件，在降雨期間切實強化公路沿線的排水巡查工作，并采取合理、有效的預防性養護技術措施，完善具備綜合性特征的防災基礎設施，滿足環境協調性要求，進而從根本上提升山區公路抗災和防災能力，確保公路安全、通暢。

3 結束語

山區公路因其外界自然環境復雜多變，公路邊坡極易產生失穩情況，危及公路行車安全。對此，在公路的前期勘察、工程設計、施工作業與養護等階段必須充分結合公路地質構造與巖土的特征，對邊坡不穩定因素實施定性與定量分析，并在給出危險性評估的同時，提出有效的失穩防護方案，采取適宜的技術措施，防治失穩等問題的發生。此外，在邊坡治理過程中，還要堅持“以防為首、以治為輔和防治結合”的基本原則，因地制宜的采取技術措施，并大力推廣先進的邊坡防護技術，改善公路景觀，有效恢復被施工破壞的自然環境，避免水土流失現象的產生，從而達到保護山區公路凈化空氣與美化路容景觀的目的。

[1] 吳言軍,陳愛新,劉長青. 北京山區公路巖質邊坡的穩定性分析及防治對策[J]. 工程勘察,2016,10(11):152-158.

[2] 陳洪凱,唐紅梅. 三峽庫區公路緩傾角巖層邊坡崩塌機理及警報系統[J].重慶師范大學學報(自然科學版),2014,11(3):26-29+125.

[3] 青華彬,吳學智,徐宏亮. 錦屏水電站對外交通專用公路高邊坡穩定性分析與防治技術綜述[J].中國農村水利水電,2012,10(11):68-74.

2016-10-14

汪輝(1990-)，男，碩士研究生，研究方向：地質工程。

U418.9

C

1008-3383(2017)05-0082-02