淺談公路邊坡病害主要類型及處治方式

中圖分類號(hào)：U418.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2096-6903（2025）06-0038-03

0 引言

隨著公路建設(shè)事業(yè)的不斷發(fā)展，路網(wǎng)密度大幅提升，骨架網(wǎng)絡(luò)不斷完善，以及“四好農(nóng)村路”工程及交通暢行工程的實(shí)施，對(duì)外交通水平不斷提升，居民的出行更加便利，但是公路邊坡的病害也對(duì)沿線群眾的出行產(chǎn)生了極大的安全隱患。因此，必須精準(zhǔn)識(shí)別邊坡病害類型，科學(xué)地實(shí)施邊坡防災(zāi)抗災(zāi)能力提升工程，保障群眾出行安全，有效提升路網(wǎng)運(yùn)行安全水平，打造安全可靠、韌性耐久的現(xiàn)代化公路基礎(chǔ)設(shè)施。

1公路邊坡病害的主要類型

公路邊坡病害的根據(jù)災(zāi)害隱患點(diǎn)的位置及處置方式等可大致分為以下3種類型。

第一，上邊坡淺表層病害主要包括坡面沖刷、碎落崩塌、既有防護(hù)破損等。坡面沖刷是由于地表水沖刷坡面，表層缺乏植被或防護(hù)措施形成的溝槽。碎落崩塌由于巖體風(fēng)化、地表水入滲等原因?qū)е聲r(shí)常發(fā)生的崩塌、掉落的現(xiàn)象。既有防護(hù)破損是指邊坡表層防護(hù)及支擋結(jié)構(gòu)物損壞、排水設(shè)施破壞等防護(hù)結(jié)構(gòu)表面破損的現(xiàn)象。

第二，下邊坡的病害主要包括浸水擋墻受損、路堤淘刷、路堤坡面沖刷等。浸水擋墻受損是由于墻后土壓力過大和擋墻強(qiáng)度不足導(dǎo)致臨河路堤擋墻，在河流沖刷作用下，擋墻發(fā)生掏空、開裂和傾覆等不同程度的損傷。路堤淘刷是指沿河路段的路堤邊坡，受到河流持續(xù)的沖刷作用下，路堤坡腳泥沙沖刷流失，最終導(dǎo)致路堤邊坡沖毀的現(xiàn)象。路堤坡面沖刷是指凹岸沿河路堤承受更大沖擊力，部分路堤坡面在河流沖刷作用下，原坡面防護(hù)受損的現(xiàn)象。

第三，邊坡失穩(wěn)包括局部坍塌和整體滑坡。局部坍塌是指因邊坡表面松散破碎或雨水沖刷而引起的坡面滑塌現(xiàn)象。滑坡是指邊坡發(fā)生整體剪切破壞引起的坡體下滑，或有明顯水平位移的現(xiàn)象[]。

2公路邊坡病害形成原因

公路邊坡病害表現(xiàn)形式多樣，但形成主要的原因可概括為地質(zhì)條件、水流沖刷、地震、人為因素4方面。

2.1地質(zhì)條件的影響

地質(zhì)條件是導(dǎo)致公路邊坡病害形成的最主要因素，不同邊坡對(duì)應(yīng)的巖土體類型、邊坡高度及坡度等均存在不同，并對(duì)邊坡的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。不同類型的巖土體在物理力學(xué)性質(zhì)方面有所不同，具體表現(xiàn)為巖體、土體等在密度、黏聚力、泊松比、彈性模量、抗拉強(qiáng)度等方面的差異使得不同巖土體邊坡穩(wěn)定性有所不同，如黏性土的邊坡較砂土穩(wěn)定性更好，巖石邊坡相對(duì)于土體邊坡穩(wěn)定性更好。從工程實(shí)際和實(shí)驗(yàn)計(jì)算來看，當(dāng)巖土體條件保持一致的情況下，高邊坡相對(duì)于低邊坡更容易出現(xiàn)失穩(wěn)，邊坡較高的情況下底部巖土體需要承受更大的壓力，在整體下滑力超過抗滑力后會(huì)造成邊坡失穩(wěn)[2。根據(jù)力學(xué)的受力分析，邊坡坡度越大，則在自身重力作用下產(chǎn)生的下滑力會(huì)越大，相應(yīng)的更容易出現(xiàn)下滑，造成邊坡出現(xiàn)病害。

巖體結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)發(fā)育情況也是影響公路邊坡穩(wěn)定性的因素。巖石邊坡與巖漿巖相比，沉積巖中存在較大比例的頁(yè)巖，不僅整體強(qiáng)度低，而且容易發(fā)生風(fēng)化，所以穩(wěn)定性相對(duì)較差。資料顯示，巖體發(fā)育中如果存在較多孔隙，巖石呈現(xiàn)出疏松特點(diǎn)，則容易受到其他因素的影響，降低邊坡穩(wěn)定性，增加邊坡病害產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)關(guān)于巖體發(fā)育的研究分析，如果邊坡巖土體中存在較多的節(jié)理裂隙，不僅對(duì)巖土體整體結(jié)構(gòu)完整性產(chǎn)生影響，而且存在的裂隙很容易為雨水進(jìn)入巖體提供路徑，破壞巖土體的完整性，造成巖土體順著裂隙出現(xiàn)滑動(dòng)，出現(xiàn)滑塌。部分邊坡巖土體為層狀發(fā)育，如果層理傾向同坡面傾向保持一致，坡面傾角超過層理傾角時(shí)，層狀發(fā)育區(qū)域?qū)?huì)成為整個(gè)巖土體中的薄弱點(diǎn)，很容易順著層理結(jié)構(gòu)位置發(fā)生滑動(dòng)，降低邊坡穩(wěn)定性。

2.2水流沖刷的影響

水流沖刷在公路邊坡病害形成過程中扮演著重要角色，在實(shí)際工程實(shí)踐中，較多邊坡失穩(wěn)以及引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)生在持續(xù)降雨之后，與水對(duì)邊坡所產(chǎn)生的作用有著直接關(guān)聯(lián)。巖土體在受到水的作用后性質(zhì)可能會(huì)發(fā)生變化，造成巖土體中的土體出現(xiàn)軟化、泥化。與未受到水作用前相比，巖土體的整體抗剪強(qiáng)度降低，易發(fā)生邊坡病害。部分巖土體受到水的作用，正常結(jié)構(gòu)被破壞，降低了邊坡穩(wěn)定性，致使邊坡下滑。邊坡自身存在坡度，在經(jīng)歷持續(xù)降雨或強(qiáng)降雨后，雨水會(huì)對(duì)邊坡產(chǎn)生沖刷作用。邊坡底部會(huì)受到水的作用，邊坡底部原有的巖土體可能被水流帶走，使得邊坡底部失去可靠支撐，引發(fā)邊坡上巖土體的坍塌、滑落。

在沿河路堤區(qū)域，凹岸沿河路堤承受更大的沖擊力，在日常沖刷及洪水高水位沖刷下，路堤坡面及坡腳發(fā)生沖刷現(xiàn)象，最終導(dǎo)致路基失穩(wěn)和坡腳淘刷。水對(duì)邊坡穩(wěn)定性的不利影響，除了直接沖擊作用外，還存在雨水滲透。通過試驗(yàn)研究分析發(fā)現(xiàn)，水會(huì)使得邊坡巖土體抗剪強(qiáng)度下降，水的作用會(huì)增加巖土體本身自重，增加下滑力。如果巖土體中有空隙，并有水流產(chǎn)生動(dòng)水壓力，動(dòng)水壓力作用與邊坡滑動(dòng)方向保持一致，邊坡巖土體的剪應(yīng)力將會(huì)增加。在剪應(yīng)力增加，而邊坡抗剪強(qiáng)度下降的情況下，邊坡可會(huì)穩(wěn)定逐步轉(zhuǎn)入失穩(wěn)。由此可見，水對(duì)整個(gè)邊坡巖土體內(nèi)部以及外部均有較大影響，直接導(dǎo)致公路邊坡病害的形成。

2.3 地震的影響

地震影響也是公路邊坡病害形成的重要因素之一，我國(guó)部分省份地震頻發(fā)，地震發(fā)生過程中會(huì)產(chǎn)生巨大的能量，釋放水平震波。如震波在慣性力作用下會(huì)改變?cè)羞吰率芰顟B(tài)使巖土體內(nèi)部應(yīng)力會(huì)重新分布，增加邊坡下滑趨勢(shì)風(fēng)險(xiǎn)。地震還會(huì)改變巖土體的物理以及力學(xué)性質(zhì)，造成原本整體結(jié)構(gòu)巖土體破裂為多個(gè)部分，或者巖土體在地震作用下內(nèi)部裂縫變大，增加邊坡不穩(wěn)定性因素[3]。地震引起的滑坡、山體崩塌等可能處于邊坡上，增加邊坡荷載，增加邊坡下滑力，引發(fā)邊坡失穩(wěn)。

2.4人為因素的影響

人為因素在公路邊坡病害的形成中扮演的角色也不容忽視，比如在公路工程建設(shè)過程中按照設(shè)計(jì)方案要求，需要爆破施工，同時(shí)還需要完成諸如填方、挖方施工。這些工程活動(dòng)的開展，會(huì)改變?cè)羞吰碌姆€(wěn)定狀況。如果對(duì)邊坡支護(hù)不到位或者支護(hù)措施不合理，則邊坡巖土體原有平衡在被打破，易引發(fā)坍塌或滑坡問題。其次，公路工程建設(shè)中為提高邊坡穩(wěn)定性實(shí)施的擋墻、排水溝等工程，因材料強(qiáng)度不足導(dǎo)致防護(hù)功能失效，也可能會(huì)引發(fā)邊坡失穩(wěn)。人類活動(dòng)也會(huì)影響邊坡穩(wěn)定，比如亂砍濫伐、荒地開墾、過度灌溉等，或者排水溝設(shè)置不合理，都會(huì)增加其他因素對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響，讓邊坡有更大的失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)[4。

公路邊坡病害的形成受到多種因素的影響，有時(shí)可能是多種因素的綜合作用，具體分析過程中應(yīng)考慮全面。

3公路邊坡病害的處治方式

3.1上邊坡病害的處治方式

上邊坡病害的處治方式可分為坡面防護(hù)與擋墻防護(hù)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際選擇適當(dāng)?shù)奶幹畏绞健Ｆ旅娣雷o(hù)包含植被防護(hù)與工程防護(hù)兩種類型，選用植被防護(hù)時(shí)應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂驐l件選擇合適的種植物。對(duì)沖刷較嚴(yán)重邊坡，宜采用植被防護(hù)與骨架護(hù)坡結(jié)合使用，加強(qiáng)固土防流失能力。

工程防護(hù)可分為主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)防護(hù)與被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)防護(hù)等。主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)以鋼絲繩網(wǎng)為主，通過錨桿包裹在坡面，以固定坡面風(fēng)化、失穩(wěn)巖體，防止碎落或局部崩塌。應(yīng)注意施工前，需人工清理坡面防護(hù)區(qū)域內(nèi)威脅施工安全的浮土及浮石。被動(dòng)防護(hù)主要由鋼絲繩網(wǎng)與鋼柱等支撐結(jié)構(gòu)組成，鋼絲網(wǎng)形成防護(hù)面，從而防止碎落石崩塌直接砸向公路。實(shí)施時(shí)應(yīng)考慮必要的防護(hù)范圍和沖擊形變空間。

擋墻防護(hù)主要為在邊坡坡腳設(shè)置矮擋墻，對(duì)于巖質(zhì)邊坡，在矮擋墻墻頂設(shè)置碎落臺(tái)，可預(yù)防碎落石和沖刷物侵入路面。對(duì)于土質(zhì)邊坡，矮擋墻可穩(wěn)固坡腳，提高邊坡穩(wěn)定性，也可預(yù)防坡腳沖刷，提升耐久性。擋墻防護(hù)實(shí)施應(yīng)注意矮擋墻高度不宜大于 3m ，墻頂一般設(shè)置碎落臺(tái)并設(shè)置相應(yīng)排水設(shè)施，矮擋墻材料可采用漿砌片石結(jié)構(gòu)或混凝土結(jié)構(gòu)。當(dāng)采用漿砌片石結(jié)構(gòu)時(shí)，石料應(yīng)選用不易風(fēng)化的硬石，并滿足抗壓強(qiáng)度不小于 30MPa 厚度不小于 20cm 的要求。應(yīng)注意不能使用風(fēng)化嚴(yán)重、無平整面、含泥沙的片石，同時(shí)應(yīng)在使用前用水沖洗并將尖銳部分鑿除。

3.2下邊坡病害的處治方式

下邊坡病害的處治方式可分為擋墻加固、坡腳防治、護(hù)坡防護(hù)等。擋墻加固方式可分為注漿加固與增設(shè)矮擋墻等。注漿加固需對(duì)沿河墻體嚴(yán)格進(jìn)行篩選，只有基礎(chǔ)確定，勾縫完好不會(huì)大面積漏漿的類型才適用注漿加固，并需在旱水期實(shí)施。增設(shè)矮擋墻主要適用于邊坡坡腳沖刷嚴(yán)重，且地形受限不宜采用其他防護(hù)的情況，擋墻基礎(chǔ)埋深不小于沖刷線以下 1m ，若底部為基巖，擋墻澆筑于基巖以上即可[5]。

坡腳防治主要包括掏空防治和護(hù)坦防護(hù)，坡腳經(jīng)水流掏空后可采用C25混凝土對(duì)掏空處進(jìn)行修復(fù)，必要時(shí)采取C25混凝土貼面澆筑。護(hù)坦防護(hù)主要用于河流沖刷線較深，坡腳沖刷嚴(yán)重的地方，可在水工建筑物基礎(chǔ)前緣設(shè)置石籠或混凝土護(hù)坦進(jìn)行路堤坡腳平面防護(hù)[6]

護(hù)坡防護(hù)形式主要包括采用干砌石、漿砌石及混凝土護(hù)坡。護(hù)坡面層與邊坡土之間應(yīng)設(shè)置砂、礫石墊層，原材料方面需要選擇較堅(jiān)硬、未風(fēng)化，飽和抗壓強(qiáng)度不小于 30MPa 的石材，片石中部厚度不小于 15cm ，面石單塊粒徑不小于 50cm

3.3整體滑塌失穩(wěn)的處治方式

針對(duì)此種病害的處治方式可分為設(shè)置抗滑擋土墻、錨固、刷方減重、填土壓腳等，需結(jié)合病害類型、巖土體條件、病害成因、施工條件等，選擇合理的處治措施。

浙江中部某山區(qū)雙向四車道一級(jí)公路，設(shè)計(jì)速度80km/h ，項(xiàng)目主線某處建設(shè)時(shí)因出現(xiàn)連續(xù)強(qiáng)降雨天氣，造成土體飽和，性質(zhì)變差，發(fā)生了兩級(jí)階梯式滑坡，對(duì)應(yīng)段路基拱起，導(dǎo)致原設(shè)計(jì)方案坡腳設(shè)置格賓擋墻（坡率 1：0.25） ，上部分一至四級(jí)開挖，坡率按1：1.25～1：1.50 設(shè)置的方案無法實(shí)施。因場(chǎng)地位于玄武巖階梯狀臺(tái)地邊緣，工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件復(fù)雜，經(jīng)多方論證后根據(jù)勘察報(bào)告的工程地質(zhì)剖面，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地質(zhì)條件將滑坡分成I、Ⅱ區(qū)分別考慮。I區(qū)縱向分布范圍為現(xiàn)狀道路開挖路面至一級(jí)陡坎后約 15m 范圍內(nèi)，至2021年8月，I區(qū)后緣已形成貫穿大裂縫，整體呈圈椅狀。Ⅱ區(qū)對(duì)應(yīng)貫穿裂縫至陡立山體前裂縫間的平臺(tái)區(qū)，ⅡI區(qū)縱向范圍分布自I區(qū)大裂縫向后直至陡立山體處，寬度約 85～100m ，幾乎囊括整個(gè)二級(jí)平臺(tái)區(qū)。I、Ⅱ區(qū)上覆土層主要為含礫（碎石）粉質(zhì)黏土及含黏性土碎石，滑體巖性主要為第四系松散堆積層與全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖。結(jié)合地層參數(shù)和地勘報(bào)告，各剖面邊坡均處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。

為按照規(guī)范要求使整體達(dá)到1.2的穩(wěn)定系數(shù)，如設(shè)置抗滑樁支擋，由于滑坡整體的下滑推力巨大，強(qiáng)行支擋代價(jià)太大，僅靠抗滑樁支擋難以提供符合要求的支擋作用。因該滑坡治理關(guān)鍵為降低Ⅱ區(qū)滑體的下滑推力，對(duì)I區(qū)滑坡，因后緣裂縫已全部拉裂下錯(cuò)，考慮對(duì)I區(qū)滑體清除并放緩坡，將Ⅱ區(qū)巖面以上的滑體層進(jìn)行卸載，卸載至巖面以上 3m ，留有一定厚度覆土復(fù)耕，I區(qū)仍按放緩坡形式開挖，坡腳設(shè)置矮擋墻支護(hù)，擋墻墻腳與路基邊緣留出一定寬度的平臺(tái)，處治后各剖面均滿足1.2以上的穩(wěn)定系數(shù)要求。同時(shí)為保障后續(xù)施工、運(yùn)營(yíng)安全，在邊坡合適位置設(shè)置相應(yīng)位移觀測(cè)點(diǎn)，施工期觀測(cè)頻率為1次/天，運(yùn)營(yíng)期正常情況儀器監(jiān)測(cè)頻率為1～2 次/月，人工巡視檢查4次/月，異常情況發(fā)生時(shí)加密為4次/月 ～1 次/天，若監(jiān)測(cè)值持續(xù)超過警戒值，立即采取相應(yīng)處治措施。

4結(jié)束語(yǔ)

公路作為連接群眾出行與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的橋梁，其邊坡的穩(wěn)定性對(duì)保障人民群眾安全意義重大。病害的形成可能是地質(zhì)條件、水文因素、人類活動(dòng)、地震等各項(xiàng)因素的疊加，因此治理時(shí)應(yīng)根據(jù)病害隱患發(fā)生位置及嚴(yán)重程度結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際有針對(duì)性地實(shí)施相應(yīng)的處治措施，必要時(shí)可結(jié)合多種處治方式，保障公路邊坡在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)處于穩(wěn)定狀態(tài)。

參考文獻(xiàn)

[1]交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院.公路路基養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范：JTG5150-2020[S].北京：人民交通出版社股份有限公司，2020.

[2]史靜，張浩，趙昕，等.陜南某公路邊坡穩(wěn)定性及治理措施分析].巖土工程技術(shù)，2023，37（5）：518-523.

[3]劉秀麗.花崗巖殘積土的巖土工程特性對(duì)高速公路邊坡穩(wěn)定性的影響評(píng)價(jià)[].城市建設(shè)理論研究（電子版），2024（17）：166-168.

[4]王斌，郭景堂.公路邊坡錨桿加固穩(wěn)定性及影響因素分析].林業(yè)建設(shè)，2024，42（2）：82-86.

[5]史宇.公路路基水毀防治措施研究[J].交通世界，2024（10）：74-77.

[6]毛雪松，鄭福森，肖金華，等.沿河傍山公路路基水毀成因及防治技術(shù)[J].交通世界（上旬刊），2022（4）：11-13.