高邊坡坍塌的綜合處治設計方式研究

劉建萍

摘 要：為研究高邊坡坍塌的綜合處治設計方式，以提高高邊坡的整體穩定性和安全性。本文結合實際工程，圍繞高邊坡坍塌產生的主要原因以及處治方式進行展開，重點對高邊坡坍塌處治方式設計進行研究。研究結果表明，針對高邊坡坍塌問題應嚴格遵循當地氣候、地勢、水文等條件進行處治方式設計，在改善邊坡病害的同時節約施工成本。

關鍵詞：公路;高邊坡坍塌;處治設計方式;邊坡防護

中圖分類號：U418.5 文獻標識碼：A

0 引言

隨著我國社會經濟的不斷發展，極大促進交通運輸工程事業的發展，加強了各區域之間的交流和聯動，因此人們對出行需求有了更高的標準。由于我國幅員遼闊，目前在山區修筑公路較為常見，根據地形地勢的特殊性，在山區進行公路工程建設時需對路基邊坡進行必要的防護處理。實際應用中應嚴格遵循水文、氣候、地質等條件來進行路基邊坡防護設計，另外針對高邊坡應采取有效的處治方式，以免產生高邊坡坍塌，達到提高路基邊坡整體安全性、穩定性和整體強度。本文為研究高邊坡坍塌的綜合處治設計方式，首先闡述了高邊坡坍塌產生的主要原因以及處治方式，重點研究了高邊坡坍塌處治方式設計，并在具體工程中進行應用研究。

1 工程概況

萍鄉境內S311張佳坊至源洴段是一條主要的省道干線公路和旅游線路，全線長23.7 km，設計行車速度為60 km/h，路基寬度設計為12 m，雙向兩車道。由于該公路所處地區氣候多雨潮濕，日降雨量較大，雨季來臨時公路邊坡開挖時容易產生臨空面，沿著巖土的自重方向容易產生失穩現象，進而出現邊坡坍塌和裂縫問題，由于未對其進行及時處理，高邊坡坍塌范圍出現進一步的擴大，極大降低了公路的安全性，同時也帶來了巨大的清方工程量。綜上所述，為改善該公路高邊坡坍塌問題，決定對處治技術進行設計研究。

2 高邊坡坍塌工程特點

2.1 高邊坡坍塌主要原因

高邊坡坍塌產生的主要原因為在復雜多樣的地區如河谷、山坡等進行公路施工時，由于該區域中土壤中的主要組成成分有風化殘土、膨脹積土以及碎石等，長時間影響下容易出現公路病害問題，另外隨著外界雨季的長期影響，公路路基強度和穩定均會受到較大程度的影響，進而容易產生公路邊坡坍塌現象。在公路工程施工過程中，邊坡坍塌現象也會受到人為因素所影響，主要表現為工程質量不合格、工程防護不到位等。實際的公路工程建設期內，當公路工程現場中設計、施工、維護等工序出現問題時，外加氣候變化，邊坡容易存在坍塌或滑坡現象，另外若未及時采用合理有效的防護措施時，高邊坡會較長時間的暴露在外界環境中，當存在水土流失或雨水、大風侵蝕時，即會出現高邊坡坍塌現象。

2.2 綜合處治設計方式

（1）植被防護。采用植被的根系作用效果可有效對土壤進行固結，改善高邊坡區域的地質特性，減少水土流失現象，以提高邊坡整體穩定性。植被防護方式主要設計原理為選擇根系發達且耐活性強的植物在高邊坡上進行種植，并在后期加強植被維護養殖，以提高植被的成活率。針對路基邊坡坡度較大現象時，可先采用水平疊置的方式鋪設一層草皮，再進行植被種植。也可以在高邊坡區域直接種植樹木，在起到基本邊坡防護的同時增大綠化作用，樹木的選材應充分結合當地氣候條件，并對樹木間距進行合理設計。

（2）灰漿防護。選用水泥、礦質材料按照一定比例均勻混合成防護材料，再結合相應設備對高邊坡進行固面、填縫處理，改善高邊坡的侵蝕影響。采用灰漿進行防護時，當高邊坡表面較完整時，可直接進行抹面防護，當高邊坡其巖質易風化、侵蝕，可采用噴漿、填縫等方式進行防護處理。

（3）支擋防護。支擋防護其原理是在路基邊坡處加設一道抗滑擋土墻或抗滑樁，在路基邊坡上選擇合適位置進行鉆孔、加筋、灌縫等一系列操作，以形成混凝土灌注樁，與路基邊坡構成完整個體，構成一套完整的高邊坡防護體系，以抵御高邊坡的坍塌、滑坡等病害的張力，確保邊坡坡面不易產生較大面積的滑動。

3 高邊坡坍塌綜合處治設計

3.1 坍塌原因分析

（1）地質原因。由于該公路邊坡巖層的傾向垂直與線路方向，屬于順向邊坡，其巖層的力學性能較差，同時其巖體結構容易碎裂，穩定性較差。高邊坡坍塌的主要原因為巖體受切割作用會沿層面逐漸下滑，其坍塌斷面如圖1所示，通過分析得到該高邊坡坍塌產生的原因為邊坡結構面與坡向間形成不利空間關系。

（2）水文及氣候原因。該高邊坡頂線形狀主要呈M型結構，降雨天氣時凹槽處容易積水，會嚴重影響邊坡整體穩定性，同時在降雨和日照天氣的交替作用下邊坡巖石結構的安全系數和抗剪強度均會出現不同程度的降低。

（3）施工原因。高邊坡的土石開挖量較大，開挖時會不斷振動邊坡巖體，另外臨空面會產生應力，使得裂縫縫隙擴大，加上邊坡長時間的暴露，會極大降低邊坡的穩定性，進而導致邊坡坍塌的產生。

3.2 高邊坡坍塌處治措施設計

（1）邊坡防護。在進行高邊坡坍塌處治前，施工技術人員應對邊坡病害具體情況進行現場勘察，針對病害嚴重區域的護面墻及時進行拆除，再將邊坡土體整體沿后進行清理，必要時應在擋墻頂面處加設一道大型的碎落承臺，按照現有的邊坡坡率將擋墻后部的土體邊坡進行放坡處理，放至路塹頂部位置，并在邊坡上設置寬度為1.0 m的邊坡平臺，邊坡平臺上設置必要的矩形平臺截水溝針對坡面積水進行清除。通過勘察得到該高邊坡上的土體具有一定自立性，存在滑坡、坍塌的風險，對其采取掛網噴播植草防護措施。另外邊坡表面上含有一定量的小碎落，需在養護過程中進行清理。清理完畢后應確保前后坡面可自然過渡，其過渡段不得低于5.0 m。

（2）在坡腳設置重力式擋土墻。針對坡腳碎落承臺區域設置高度為4.0 m的擋土墻結構，以便于坡腳土體的固結處理，所設計的擋土墻采用7.5#漿砌片石和10#水泥砂漿進行砌筑抹面施工處理，采用跳槽開挖方式進行擋土墻施工，降低開挖面積過多而導致邊坡失穩。擋土墻的墻身處設置定量的泄水孔，并在孔內埋設Φ7.5PVC型號的排水管，并確保排水管露出墻身10 cm的距離，墻身內的排水管應可伸進砂礫濾水層內，同時應在排水管下部加鋪一層防水土工布以確保水分可順利排進，并采用熱瀝青將土工布與墻體進行緊貼處理。在擋土墻、排水溝、碎落平臺間按16 m的間隔設置寬2 cm的伸縮縫，并在伸縮縫內采用麻絮進行填充。

（3）在擋土墻頂部設置碎落臺。在擋土墻頂部加設寬度為8.0 m的碎落臺，避免邊坡碎落影響公路正常運營。碎落臺采用7.5#漿砌片石和10#水泥砂漿進行砌筑抹面施工處理，將砌體伸進邊坡土體30 cm以內，便于邊坡積水排出，擋土墻和碎落臺結構示意圖如圖2所示。

（4）防、排水設計。為預防邊坡頂面積水侵蝕邊坡結構，施工單位應在邊坡頂部和隔離柵之間設計一道攔水土埂，采用人工砌筑方式進行土埂施工，土埂的頂寬和高度均設計為0.5 m。采用C25混凝土進行邊坡平臺排水溝現澆砌筑，值得注意的是平臺排水溝和土方清除同步展開，以便混凝土的運輸。在碎落臺外側加設排水溝，以將碎落臺和排水溝內的積水流及時排出，同時應在排水溝外側設置高1.0 m、寬0.5 m的矮墻，其頂部選用10#水泥砂漿進行抹面砌筑。在擋土墻兩側設置人行踏步，選用M7.5漿砌片石進行修筑，以便后續邊坡養護，同時可順利將邊坡平臺和碎落臺內的積水排進邊溝內。

4 結語

針對高邊坡應采取有效的處治方式，以免產生高邊坡坍塌，達到提高路基邊坡整體安全性、穩定性和整體強度。本文圍繞高邊坡坍塌的綜合處治設計方式進行展開，首先通過對高邊坡坍塌產生的主要原因以及處治方式進行闡述，重點對高邊坡坍塌處治方式設計進行研究。研究結果表明，針對高邊坡坍塌問題應嚴格遵循當地氣候、地勢、水文等條件進行處治方式設計，在改善邊坡病害的同時節約施工成本，并可有效提高高邊坡的整體穩定性和安全性，具有一定的實用性和可行性。

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