某高速公路巖土質邊坡穩定性及防治對策

謝曉松

（四川雅眉樂高速公路有限責任公司 四川成都 610000）

引言

隨著我國高速公路的發展，向山區開設成了必然趨勢，作為聯系紐帶，作為國家投資的大型建設工程，高速公路的安全性和牢固性一直是高速公路建設過程中的重要方向和目標。根據以往的公路建設經驗，高陡的巖土質邊坡的穩定性成了各施工團隊的重要防治對象，不注意就會產生嚴重的后果，不僅會增加建設的總投資，延誤工期，還可能會造成人員傷亡。因此對公路建設過程中的巖土質邊坡的穩定性的提前防治成了保證公路安全的必然手段。

1 公路建設

四川雅眉樂高速公路，作為推進西部大開發戰略實施的一部分，對于完善國家的公路網和促進沿江地帶經濟的快速發展都具有重要意義。由于整個項目所處的地形較為復雜，既有階地、河流、溝谷，也有高山，因此施工難度也隨之增大。在進行地質勘測后，對整體的路徑和建設都有了一定的了解，基本確定了一下幾種路況：

（1）巖石順層：在某些路面，巖層傾角約為15～18°，路線的走向基本與巖層相同，是粉砂質泥巖夾泥巖互層，在進行開挖時，就會使得該地段巖層順層一側易發生順層滑動現象。

（2）軟質巖層：該種地段的地形相對高差大，路面基本都以涵洞的形式建設，建設過程中發生問題的幾率很小，但其山斷層和巖層中可溶性的石膏和炸藥可能會對路面產生影響。

（3）低山丘陵軟質層：該種地段主要是對山體進行開挖，并且對山谷進行填充，由于地域巖質層的限制，整體工程中，路面出現變形和滑動的幾率較大。

針對以上幾種路況的分析，再結合以往的建設經驗，發現在對部分巖土質挖掘的建設中，很可能會出現高陡邊坡，使得山體的邊坡重力分布不均勻，進而導致路面的變形、滑動甚至塌陷等后果，尤其是順層易滑地帶，雨季時的影響更是惡劣。對巖土質邊坡的挖掘方案的制定就有了很大的意義。

2 巖土質邊坡穩定性的影響因素及其分析

2.1 影響因素

在建設高速公路之前，都要對沿途的地質進行勘探，既是為了施工做準備，也是為了了解各地質的特點，進而制定合理的施工計劃。巖石邊坡的穩定性一般都是受到各方面的影響，如巖性、地質結構的構造特征等等。巖石邊坡的穩定性較難控制的原因在于：泥質粉砂巖相比較其他巖石層而言其透水性較弱，且親水性較強，因此其巖質層遇水就會軟化，抗風的能力就會下降，甚至會產生崩解的現象。因此從作為高速公路的邊坡的角度來說，在路面工作的時候，可能會產生變形、被破壞等不良后果，即不能夠很好的適用于路面的基礎工作效用，嚴重的還可能會在路面施工時產生山體變形、滑坡等嚴重后果。以下是影響巖土質邊坡穩定性的幾種主要因素：

（1）巖土的性質：由于各個地段的巖土的組成成分和巖石結構及結構強度都有所不同，這就使得形成的邊坡的穩定性也有所差異。由堅硬的、抗風化性能好的、強度大的、礦質元素穩定的巖土構成的邊坡的穩定性都較好，而反之就會形成不穩定的土質邊坡。

（2）地質的含水量：由于地質和氣候環境的影響，包括地下水的動態變化、埋藏情況等都會造成不同的巖質層的構造出現差異。當水分增多時，就會使得土層的質量變大，且會使得巖土層的地質變軟，產生滑動和變形的幾率會大大增加。當地下水流動的動態變化較大時，就會對巖石層產生較大的沖擊力，水位的升高和降低都會對土質層的堅硬程度產生影響。在不同的氣候條件下，地質所呈現出的狀態也不盡相同，如當在強降雨和長期積水情況下，土層的含水量增加，地下水的增多會降低巖體的力學強度，干旱時期土層的含水量則大大降低，這些都對邊坡的穩定性有不利影響，更容易產生邊坡滑動現象。

（3）強烈地質振動的影響：如當地震時，由于強大的地殼波動，會使得巖土質邊坡的下滑幾率增大，使得路面排水系統的作用降低；此外，有時由于建設需要進行的人工開挖，會用到很多力量較大的爆破裝置，如炸藥之類物質的使用，這些都會對地質結構產生影響，進而影響邊坡的穩定性。

（4）巖體的結構：在對巖土層進行勘探時，巖體的結構是很重要的一項探究，巖體的結構會直接影響路面的建設難度和建設進程。有時預定的路線會由于巖體結構的過于軟弱或者破碎帶分布面較廣等問題而發生變化，這些因素對邊坡的形態、坡向、坡角都有很大程度的影響。

（5）所處的地理環境：由于高速公路的鋪設要經過的地段很多，包括各種復雜的地形，各種地形所處的地理環境都會有很大的差別。不同風化作用對地段巖層的侵蝕不同，不同的氣候引起的風化程度也會不同，其中巖石的物理、化學性質都會產生很大的變化，從而導致邊坡的高度和坡度都會不同，進而影響邊坡的穩定程度。

2.2 邊坡穩定性分析方法

作為國家一級公路建設工程，在對四川雅眉樂公路建設進行邊坡穩定性分析時，避免了很多由于之前建設案例的對地質力學的粗淺的探究和各種不合理的假設，采用了多種分析方法，如定性分析法，其中又包括自然分析法和數據圖解法；定量分析法，其中包括確定性和不確定性分析法。

（1）定性分析法：在進行地質勘測時，對影響邊坡穩定性主要因素都一一考慮，對現有的錯誤建設案例進行分析，對各種地段可能產生的邊坡穩定性進行判斷，對邊坡發育的地質環境、地質歷史的各種變形進行整體的了解，對已經產生問題的邊坡，利用現有的科學技術，結合數據圖解盡量找到相應的解決措施。

（2）定量分析法：在此種分析法中，要對影響邊坡穩定性的各種因素都要進行定量的分析，將各種地質通過劃分為小個體來分析，使得各種不確定性因素和確定性因素都得到肯定的施工建議。

3 提高邊坡穩定性的方法

在對各種地質進行充分勘探分析后，要在遵循安全可靠，經濟合理的原則對不同的邊坡的穩定性進行提高。主要有以下幾種加固方法：

（1）設置截水溝，減少坡頂的重量：在不影響公路兩邊建筑物的情況下，使邊坡的地面標高降低，使其比原地面低1～2m，且在坡體后方設置截水溝，增大地表水的流動，以減少在遭遇降水或雨季時巖土的含水量，從而起到加固邊坡穩定性的作用。

（2）結合減輕側向土壓力：在對邊坡的坡率進行測量時，要確定一個確保邊坡穩定的具體數值，在與這數值出入較大的情況下，對坡率進行調整。如減輕錨固結構的側向土壓力，但此種方法的不足之處在于會使得坡面的安全系數下降，這就要結合錨桿、鋼筋混凝土等對路面進行土層加固防護，必要時結合各種路面成網技術。在加固過程中，還要主要控制邊坡的占地和對山體的開挖量，確定不對巖體造成危害。

（3）及時清除和攔截雜物：在進行公路建設時，由于天氣等因素的影響，各種雜物都可能會出現在路面周圍，當撞擊到穩定邊坡的支護裝置后，會對邊坡的穩定性和路面的安全性產生不利影響。

（4）注意封填各種路面或巖體的孔洞：在對路段進行探測時，其中很重要的一點就是對孔洞的發現，當發現后，要及時采用相關措施進行填補，以防地表水和地下水的累積軟化土質層結構，具體的封填技術有磚砌、混凝土灌漿等方法。

（5）加強環境綠化：植被對于水土的保護會在一定程度上減弱巖土質層的流動性，合理的種植各種植被更是會進一步加強邊坡的穩定性，按照合理的比例種植木纖維，使得草木變成“保土劑”。

4 結束語

高速公路建設過程中，邊坡的穩定性對路面的整體效用的影響很大，為防止產生過大的生命和經濟損失，建筑公路時都會引起建筑公司的高度關注。由四川雅眉樂高速公路的案例就能看出，在公路建設過程中邊坡的穩定性涉及到很多的方面，與巖土的結構性質、邊坡的傾斜度、地質構造、巖土層水分含量的多少等因素都有聯系。但無論哪種因素，歸根到底都是由于地質層的軟弱和破碎度過大造成的，這些都需要結合高新科技的分析和相關措施去處理，唯有如此，才能將公路的價值發揮到最大。