關于高速公路邊坡塌方原因分析及修復方案分析

鄧福香

近些年來，隨著我國邊坡修復技術的迅速發展，如何結合邊坡情況優選護坡技術，提升工程的整體效益具有重要的意義。本文結合汕頭至湛江高速公路揭西大溪至博羅石壩段邊坡的特點，對邊坡變形病害原因進行了分析，并優選了不同修復技術，以最大程度地發揮邊坡修復的優勢，有效地解決邊坡工程塌方問題，加強與生態環境的協調，推動我國城鎮生態環境的可持續發展。

一、工程概況

汕湛高速揭博段路線全長164.278km。設計時速120km/h，采用雙向六車道高速公路技術標準，路基寬34.5m。本項目設置了揭西連接線、敬梓連接線、紫金連接線以及藍塘連接線等。除了紫金連接線和揭西連接線和為改建公路，其他路段為新建連接線，其設計速度均為60km/h。

二、地質條件

汕頭至湛江高速公路揭西大溪至博羅石壩段K194+964～K195+123右側邊坡（照片1）屬于丘陵地貌，山體高大，形態復雜。且山坡較為陡硝，線路穿過山坡上部，坡頂較為平緩，兩側山體為自然坡，坡度約15°～35°。根據項目地質勘察分析，邊坡巖土層主要由二層組成：下侏羅世藍塘群(J1lnc)泥質粉砂巖地層和第四系全新統殘積層（Q4el）。其中，砂巖風化強烈，裂隙發育。地表徑流主要在雨季；地下水主要來源于深部基巖裂隙水和上部土層孔隙潛水，且地下水主要靠大氣降水的入滲補給。

三、邊坡變形現狀

按照調整后的方案在一級邊坡開挖施工過程中邊坡K195+015～+100區段出現滑塌變形，現場調查時其主要病害為：

滑塌體后緣位于邊坡K195+023～+050段四級邊坡下部一線，下錯0.5～1.0m,裂縫寬10～50cm，后緣壁陡峭，經現場勘察，裂縫保持原狀。K195+015～+036區段為滑塌體頭端，沿邊坡中部貫穿至下部，其中一級至二級邊坡之間的裂縫向208°方向延伸，二級邊至四級邊坡之間的裂縫向321°延伸，裂縫長55m。K195+052～+100區段為端側緣裂縫，一級至四級邊坡的排水溝長度為67.5m，沿212°方向延伸。在K195+036～+100之間存在滑塌體剪出口，其從一級邊坡剪出。一級、二級、三級平臺均采用漿砌片鋪砌，其受損嚴重，貫通裂縫明顯，縫寬15～35cm不等。

圖1 邊坡二級平臺破損嚴重，邊坡外鼓

四、邊坡變形病害原因及發展趨勢分析

公路邊坡主體為強風化粉砂巖，為一級邊坡，巖層產狀為135～140°∠44～52°。其巖體已破碎，存在有泥質物，且裂隙發育。邊坡包括175～184°∠50～55°、210°∠74°、270°∠30°、197°∠90°等節理產狀。由上圖分析可知，邊坡存在順傾結構面，邊坡巖土節理面L1與體層面L2之間，或者L1與L4之間均為楔形體組合面，這將難以確保邊坡穩定性,這是邊坡失穩變形的主要原因之一。

在邊坡開挖時，就會降低坡面開挖旁應力水平，需要合理調整邊坡應力，釋放臨空面應力，邊坡產生新的節理，從而形成開挖時的松弛區，這直接影響到坡體的穩定性，加上裂隙發育以及連續降雨的影響，從而導致邊坡開挖時出現嚴重的地表水下滲現象。這是邊坡失穩變形的外因之一。

五、動態設計調整與優化建議

1.修復方案

本工程邊坡設計為四級，一級坡高10m，坡率為1:1，采用噴混植生防護方；二級：坡高10m，坡率為1:1～1:1.25，采用錨桿格梁+噴混植生防護；三級：坡高10m，坡率為1:1～1:1.25，采用人字形骨架植草防護；四級：坡高6m，坡率為1:1～1:1.25，采用人字形骨架植草防護。

圖2 邊坡防護代表性剖面圖

邊坡在施工過程中出現滑坡變形破壞，經調整后的加固措施為：擴大征地范圍，適當加寬平臺寬度后按1:1～1:1.25坡率清除邊坡松散體并在二級邊坡增設錨索格梁，三級邊坡增設錨桿格梁，一級邊坡采用噴混植生防護，四級邊坡采用噴播植草防護。當原邊坡開挖至坡腳時，邊坡平臺應采用漿砌片石進行封閉，但未能充分發揮二、三級錨索的張拉作用。

邊坡原設計為四級邊坡，邊坡在施工過程中出現滑坡變形破壞，經調整后的加固措施為：擴大征地范圍，適當加寬平臺寬度后按1:1～1:1.25坡率清除邊坡松散體并在二級邊坡增設錨索格梁，三級邊坡增設錨桿格梁，一級邊坡采用噴混植生防護，四級邊坡采用噴播植草防護。

因邊坡巖層順傾且存在傾向于線路的不利結構面，邊坡再次出現滑塌破壞，建議邊坡坡腳線位置維持原設計，邊坡按1:2.5（一級，平臺寬8m）、1:1.5（二級，平臺寬6m）、1:2三、四級邊坡平臺寬度為2m，在二級邊坡加固時，應設置錨索格梁，其橫向間距為3m。

2.植物配置措施

（1）植物品種選擇。由于本工程邊坡施工條件差，石質邊坡坡度較大；邊坡為泥質砂巖，有機質含量不高，故在植物品種選擇時，應選擇根系發達、耐干旱、繁殖能力強等植物，如銀合歡、穿破石、香根草、百喜草等。

（2）植物密度設置。對于灌木，應采取3排平行種植方式，靠石種植2排藤本，并按1m的距離種植5株，同時沿著外側每米種植1排灌木；在喬木種植時，穴狀應呈品字形進行種植，株距為2m×2m；在園林植種時，植物綠籬選擇植花葉女貞，株距0.2m×0.2m；在坡面垂直綠化種植時，應選擇凌首冠藤，株距為0.2m×0.2m。同時種植九里香，株距0.2m×0.2m，以及小葉紫薇，株距0.3m×0.3m。在香根草種植時，應株距0.2m×0.5m，采用條帶種植方式。

3.生態恢復現狀

考慮到植物具有良好的適應性，可大大提升整個坡面的郁閉度。由于香根草、百喜草長勢良好，且根系強壯，有利于邊坡的穩定性的提升；同時，種植藤本植物，如爬山虎，長度1.7m；整個坡面使用小葉紫薇、花葉女貞等植物，以增加坡面植物的多樣性，滿足景觀變化的需求。由于工程景觀空間結構圓滑，故具有良好生態效益，可形成灌木層植物群落；本工程通過喬、灌、草的綜合應用，促進了景觀協調，體現了自然生態的和諧，不僅確保了巖體的穩定性，而且大大提升公路邊坡景觀的特色。

六、結語

綜上所述，在高速公路邊坡設計過程中，通過構建生態護坡技術的研究，為今后邊坡修復工程建設提供參考。在實際邊坡植被修復過程中，應充分考慮到邊坡特點，并優選相應的護坡技術和種植物，以形成一個完善的植被群落，通過邊坡植被修復設計探討，有利于提升邊坡修復設計水平，促進我國社會、經濟、環境的共同發展。