分析公路路基高邊坡防護設計

潘祖高，陳 建

(貴州智恒工程勘察設計咨詢有限公司，貴州 貴陽 550000)

1 工程概況

某公路工程在K1266+720處有一個五級邊坡，其高度為39.4 m，該邊坡在施工中就產生了滑坡，對其實施卸載后，因受到雨水及地層產狀等因素的影響，再次產生滑坡。結合現場勘察報告，滑坡體的滑移方向和路線之間為正交，在滑坡體的上部存在一條寬度為0.5 m的裂隙，部分位置的錯落高度在1.5 m左右，總方量超過10萬m3，是典型的中型滑坡。

2 滑坡成因分析

2.1 地質構造

從地質鉆探報告中可知，邊坡碎石以強風化板巖為主，其含量在50%左右，結構較為松散，為地表水的滲入創造了良好條件，粘聚力和內摩擦角都會由于含水量的改變而發生明顯變化。在強風化板巖層，節理與裂隙均發育，其產狀對邊坡自穩性不利，傾斜于路線的其中一側，地表水滲入后極易形成滑動面。

2.2 水的影響

多數滑坡的產生都和降雨有關，從現場勘察結果可知，該滑坡所在區域的地下水資源十分豐富，由于地下水的存在，使巖石發生軟化，力學強度降低，導致構造疏松，受動力壓水處理作用后，產生下滑。另外，邊坡開挖會使重力失衡，此時受降雨作用后，表層將被軟化，產生積水圈。邊坡表面具有良好的透水性，積水可持續進入到坡面深部，產生滑動面，此時在重力作用下極易產生滑坡。

2.3 施工原因

在原地表進行路基的開挖，勢必會使地層受力狀態發生變化，原本處在平衡狀態的邊坡地層會因為開挖進入不平衡狀態，使路基失穩。此外，因施工活動往往比較強烈，比如通過放炮對邊坡進行修正等，還會對巖層造成一定程度的擾動，使原先的平衡狀態被徹底打破。

以滑坡的特性為參照，通過對圓弧滑動面進行的穩定計算來確定滑坡的穩定性。計算使用理正巖土軟件實施，計算分為正常與非正常兩種情況。經計算，在正常的工況條件下，安全系數比規范的要求小；在非正常的工況條件下，安全系數比規范的要求更小，這說明邊坡處在極限穩定狀態，必須盡早進行防護，否則滑坡將進一步擴張。

3 邊坡防護設計

3.1 抗滑樁

以滑坡的產生原因為依據，結合現場勘察報告，設計采用抗滑樁對邊坡予以有效防護。將抗滑樁的下部埋設到滑動面以下，并進入穩定地層，以此平衡抗滑樁上部所受滑動力，確保邊坡始終保持在平衡的狀態。在滑坡體發生下滑時，因會被抗滑樁阻擋，所以處于樁前的滑體將處在穩定的狀態。

通過計算，將抗滑樁確定為矩形鋼筋混凝土樁，尺寸為2.5×3.5 m。在二級邊坡平臺進行設置，樁身尺寸確定為2.5×2.0 m，按照4.0 m的間隔距離布置，樁身需要和邊坡上的主滑動方向保持垂直；嵌巖部分的長度，應達到總樁長的1/3以上。成孔時，需在澆筑護壁的同時配置鋼筋，以此保證整體受力性能，抵抗土體造成的擠壓作用。對抗滑樁配筋進行計算時，結果表明樁身的最大受力與最大變化都處于樁長1/2處的下部。對此，為實現安全性與經濟性目標，在樁長的1/2處以下進行雙排鋼筋的配置，同時在局部配置2～3根鋼筋，形成鋼筋束。為提高樁體的整體性，于樁頂處設置一個聯系梁，以此把所有抗滑樁聯系到一起。

3.2 排水設計

根據邊坡所在區域的地形地貌，需對邊坡現有排水系統予以完善，包括修筑新的排水設施，對失效的排水設施予以修復等。首先，在和滑體后緣相距5 m的位置開挖一處環形截水溝，溝內用漿砌片石進行鋪砌。其平面布置應盡可能的保持順直，同時和徑流方向保持垂直，和主線路上的既有截水溝形成一個完整的排水系統，利用路塹頂部的截水溝使水及時的排出到邊坡范圍之外。除此之外，在挖方平臺表面增設急流槽與截水溝，以此加快邊坡表面上雨水的排除速度，減輕雨水對邊坡表面造成的沖刷。

3.3 坡面防護設計

待坡面上的構造物都完成施工，并保持穩定之后，為了進一步減小雨水造成的沖刷及侵蝕，需認真做好邊坡表面的防護設計，一般以植被防護為主，輔以必要的工程防護。在實際的設計工作中，需要盡可能使用滿足當地氣候要求，且容易成活、根系比較發達的植被。

3.4 邊坡表面裂縫處治設計

在邊坡的表面，因受到氣候等因素的影響，容易產生很多細微裂縫，這些裂縫的存在會為雨水下滲提供通道或臨時的賦水空間。對此，設計中還要充分考慮裂縫處治。認真查找邊坡表面存在的細縫，然后將其夯填密實。一般情況下，針對邊坡表面的裂縫，在設計中都采用注漿的方法來填充和加固，針對坑洼部位，通過填平處理，避免雨水不斷下滲，對邊坡造成不利影響，引起滑坡等現象的發生。

4 邊坡防護施工與注意事項

(1)抗滑樁成孔施工中，為保證人員及設備安全，需采取隔樁跳躍的方法。鉆孔內部，應確保通風與照明良好，并盡可能保持干燥。在挖孔的過程中，需要和護壁相互配合，下挖1 m后立即護壁，待護壁的混凝土實際強度達到設計要求的80%后，繼續向下開挖，直到設計要求的開挖深度。

(2)樁體鋼筋以長度為12 m的規格為宜，這樣能減少搭接。孔內的鋼筋籠通過焊接而成，每個焊接點之間的搭接長度需要以施工工藝為依據確定，當采用單面焊接的方法時，搭接長度需要達到鋼筋直徑10倍以上，而采用雙面焊接的方法時，其長度應達到鋼筋直徑5倍以上。另外，對于束鋼筋的設置，需要與構造鋼筋相捆扎。

(3)施工需要在天氣情況良好且土體較為干燥的情況下進行。若施工中突然降雨，應采取有效的防雨措施，比如在邊坡的表面覆蓋一層彩條布，避免受到雨水的沖刷等。在施工中還要加強臨時防排水，比如在夏季多雨的時候進行施工時，應及時的把降水排除到邊坡表面以外，同時對垮塌到路床與邊溝表面的土體進行清掃。

(4)施工中應切實加強安全管理，保證施工安全，避免安全事故的發生。

(5)在施工過程中還應對現場核對與地質調查等進行加強，充分貫徹和落實動態設計，始終以實際情況為依據對設計進行完善和優化，以此實現經濟適用和安全合理的目標，達到最佳的施工效果。

5 結束語

綜上所述，邊坡在公路工程中屬于常見的組成部分，而如果邊坡高度較大，則容易產生滑坡，對行車安全造成威脅。目前該邊坡處治已經順利完成，并正常運行了一年左右的時間，經檢測，邊坡狀況始終良好，這說明以上設計合理可行，實現了預期的防護目標。