公路高邊坡治理設計及穩定問題探討

程 靜 君

(山西省交通科學研究院，山西 太原 030000)

市政公路線路需要穿越多種地質，且在公路建設和運行的過程中也容易出現高邊坡路段。由于地質因素的影響，在工程建設和施工的過程中極易出現安全隱患，另外高邊坡設計資料有限，設計單位缺乏管理，較易出現邊坡變形的問題，所以要積極開展高邊坡治理設計及穩定性分析工作，確保市政公路的平穩運行。

1 工程概況

某公路工程全長23.145 km，主要有一級公路和二級公路，全段高邊坡防護治理工作較多，且難度較大，擬定將典型防護治理方案作為該工程治理設計的重要參考方案。

2 高邊坡治理設計的依據

將線路沿線的地形、地質、水文和氣候等自然條件以及相關的規范制度、施工圖階段的工程地質勘察報告以及調查評估報告，作為高邊坡治理設計的主要依據。

3 高邊坡治理設計工作思路

3.1 總體規劃

高邊坡治理前，應積極勘察施工路段的具體情況，合理評估全線高邊坡路段的穩定性，在穩定性較高的路段要采取優化措施，并高度關注穩定性較弱的路段或地質情況較為復雜的地區。在工程施工的過程中還應對巖體結構進行定性和定量分析，并以此為基礎提出科學的處理建議。

3.2 工作流程

相關單位在現場調查之后，再為業主和設計單位提供工程建設的詳細資料，并提出合理化建議。針對路況相對復雜且需要采取多種優化措施的路段，業主需邀請專家做好工程評審工作，結合專家的評審意見優化設計。另外，監理單位還應對工程建設的整個過程予以全面的控制。該工作模式充分融合了科研成果和工程施工，同時其對高邊坡路段的安全運行也有著十分積極的意義。

4 高邊坡病害治理原則

4.1 預防為主原則

預防為主原則是高邊坡病害治理中的首要原則，在施工中要回避地質災害較為嚴重且容易發生地質災害的路段，若在施工中無法規避上述路段，則需避免使用高填深挖的處理方式，可采用開掘隧道的施工手段。

4.2 根治原則

在工程施工前，全面考慮并認真分析市政公路高邊坡病害的主要成因，參考病害的原因采取有效的治理措施，以此提高治理的針對性。制定高邊坡治理和施工方案后，需嚴格按照有關的流程妥善治理，防止工程出現質量問題。

4.3 兼顧經濟與技術的原則

市政公路高邊坡治理中，注意考慮工程建設的經濟成本和技術選擇。按照公路高邊坡建設的基本情況采取科學合理的設計措施，或者還可提交若干個方案，對其技術含量，施工周期、工程的流程和工程成本投入進行全面的分析和科學的比較，進而在多個技術方案中選擇最為合適的技術方案。

4.4 綜合治理原則

因為公路高邊坡病害產生的原因具有復雜性和多樣性，且其致病機理也存在著一定的差異，故而在公路高邊坡病害治理工作中，工作人員要抓住重要的環節，消除產生這一病害的主要因素，待消除主要因素后方可處理次要因素及其可能引發的病害，采取綜合性措施做好病害防治工作。在處理病害時，注意考慮到成本因素，既要保證其經濟性，也需加強工程的功能性。

5 高邊坡穩定性分析

邊坡穩定性分析的主要內容是分析高邊坡開挖施工后可能產生的危害，其中主要涵蓋了危害的性質、危害的規模和危害的程度。另外還要對現有的地質資料予以全面分析，提出合理的邊坡強度指標，從而保證高邊坡治理設計的質量和水平。

按照坡度對自然坡體劃分不同的平臺，也就是劃分出若干個上下連續的坡段，并結合實際開展施工工作，此為高邊坡穩定性分析的首要工作，隨后再按照各級坡段的實際情況采取有效的加固措施，尤其要重視欠穩定和不穩定邊坡的科學處理，確保加固后邊坡穩定性滿足工程安全等級的各項要求。再者，還要在工程建設中做好綠化防護工作。針對穩定性較好的邊坡則只需要在工程建設中做好坡面的綠化防護工作，從而避免巖體風化侵蝕和雨水下滲問題，防止自然因素對工程產生不利的影響。圖1為線路高邊坡治理設計斷面圖。

圖1采取鉆孔方式概括了坡體的地質狀況，其主要被碎石土、強風化泥質砂巖和中風化泥質砂巖覆蓋。強風化泥質砂巖主要為紫紅色中厚層狀砂巖，其含有大量的泥質。中厚層狀構造中巖芯破碎程度較高，且有裂隙發育。中風化泥質砂巖的成分、結構和構造均與強風化泥質砂巖相同，但是其巖芯的破碎程度以及裂隙發育的水平均要低于強風化泥質砂巖。結合坡體自然高度和地質特點，設計人員決定對該段的高邊坡采取坡段分級防護的方式。并將其分為三個等級，一級和二級邊坡主要采用SNS主動防護網，三級邊坡主要采用錨桿框架防護的方式。

6 高邊坡治理設計

6.1 設計方法

高邊坡治理設計充分融合了工程地質比擬法、力學計算法和經驗對比三種方式，結合現場實際對其開展全方位設計，工程地質比擬法主要是結合自然穩定坡來擬定坡形、坡率和坡高。力學計算法主要是針對設計坡形開展穩定性計算。計算時一般選擇滿足坡形結構和破壞方式的計算形式。驗算對比法主要是按照部分相似地質條件中，已經建成的人工邊坡作為計算的參考數據，從而將其直接應用于邊坡參數設置當中，完成設計工作。

6.2 設計內容

高邊坡治理設計中涉及到較多的內容，如邊坡的坡形、坡率和坡高、支護加固工程、排水工程、綠化工程等。邊坡支護加固工程是十分重要的內容，在該工程中需要完成重力擋墻設置、扶壁式擋墻、錨桿擋墻以及巖石錨噴支護等多道支擋加固工序。且在工程建設的過程中植被防護(如圖2所示)、骨架植被防護、預應力錨索框架等多種防護工程也得到了廣泛的應用。

6.3 設計要點

在設計時要重視預防工作，預防工作直接決定了工程建設的整體效果，在工程設計和建設的過程中，應避開地質較為復雜和不利的地段，由于復雜地段出現地質災害的幾率較高，所以其會嚴重影響公路運行的穩定性。基于此，在建設中不應選擇上述路段。若必須要經過地質條件較差的路段，則務必做好防護措施，提高邊坡的穩定性。

在設計和處理期間要徹底解決隱患。在全面了解高邊坡病害的主要成因后，應根據成因提出針對性的處理措施。并在這一過程中還要結合處理的總體規劃積極落實各項工作，從而保證工程建設的質量，提高工程的穩定性與安全性。

此外，在處理的過程中應高度重視技術的可操作性，關注處理過程中需要投入的成本。高邊坡處理設計中必須始終堅持經濟合理，技術可行的原則，一方面要充分保證邊坡治理的整體效果，另一方面還需減少邊坡治理過程中的成本投入，在設計中注意考慮高邊坡施工現場的實際條件，提出幾個可行的技術方案和措施，在對方案進行全面的分析和比較后，選擇最合適的處理方案，以此提高高邊坡處理的效益。

除此之外，在治理中需采取多種有效的綜合治理措施。很多因素都會導致高邊坡病害，不同的因素對邊坡病害所起到的作用也有所不同。所以高邊坡治理期間，既要找出造成高邊坡病害的主要因素，還要采取多種有效的輔助處理措施，有效減少其他因素對邊坡的不利影響，避免病害進一步蔓延。在這一過程中除了要對高邊坡病害予以科學有效的控制與處理外，還應充分考慮邊坡治理的科學性、經濟性和美觀性，同時盡量減少處理過程中對環境產生的不利影響。

7 結語

現階段，我國市政公路工程發展十分迅速，但是由于地形和地質等多種因素的影響，高邊坡治理工作中存在著較多的問題。為了提高工程建設的質量，應參照工程實際制定科學有效的設計方案，并對施工路段的穩定性予以全方位評價，以此完善公路高邊坡治理的整體水平，推動路政事業的穩定發展。