貴州高原山區高速公路邊坡災害及治理措施

蔡紹林

[摘要]結合高原地區的地形、地貌和地質條件，根據有關規范的規定和參考許多邊坡防護的成功經驗，介紹貴州高速公路采用的各類邊坡防護的形式及技術要求，并依此提出高原山區高速公路邊坡的防護形式、技術要求及防護功效。

[關鍵詞]高原山區 高速公路 邊坡

中圖分類號：X4文獻標識碼：A文章編號：1671－7597（2009）0320065－01

滑坡是山區高速公路建設中最常見也是危害最大的地質災害，因其產生條件、影響因素、破壞機理的復雜性和多變性，一直是世界各國研究的主要地質和工程問題之一。貴州處于云貴高原，地形地貌以山地為主，局部丘陵，群山綿延，溝壑交錯，地表切割強烈，地形起伏較大，公路滑坡災害發生頻繁，種類眾多。隨著黨中央西部大開發戰略的實施，貴州高速公路建設取得了快速發展，滑坡災害也更加突出.本文重點介紹影響貴州公路的滑坡類型、基本特征和形成條件。

一、邊坡的分類及其危害

“邊坡”（斜坡）是指地球表面一切具有臨空面的地質體。邊坡的種類，按物質組成可分為巖質邊坡和土質邊坡；按人工改造程度，可分為自然邊坡和人工邊坡；按與工程的關系，分為工程邊坡和非工程邊坡；按邊坡的穩定性分為穩定邊坡、可能失穩邊坡和失穩邊坡等。

在山區高速公路建設過程中，不可避免地要大量開挖和填筑路基，形成大量的人工邊坡。這些人工邊坡在其形成過程中，巖土體內部原有的應力狀態隨著改造過程的進行而發生變化，引起應力的重新分布和應力集中等效應。有的邊坡經過自身調整而穩定，形成穩定邊坡；有的經過應力調整，不能達到平衡，而失穩發生崩塌、滑坡，形成失穩邊坡。對失穩的公路邊坡，我們必須經過一定的工程措施，使其成為穩定邊坡。

高邊坡的病害分為以下3類：（1）滑坡。滑坡是斜坡的部分巖土體自然向下移動而形成。滑坡按其引起滑動的力學特性來區分，可分為牽引式和推移式滑坡。牽引式滑坡是下部先滑動，使上部失去支撐而變形滑動，一般速度較慢，橫向張性裂隙發育狀。推移式滑坡是上部巖土擠壓下部巖土體產生變形，滑動速度較快，多見于有堆積體分布的斜坡地段。在公路建設中，如因設計或施工不當，改變了原來斜坡的平衡狀態，則可能引發工程新滑坡或工程復活古滑坡；（2）崩塌。所謂崩塌是整體巖土塊脫離母體突然從較陡的斜坡上崩落下來，并順斜坡猛烈翻轉、跳躍，最后堆落在山腳。它有突發性，危害較大；（3）剝落。邊坡表層受風化，在沖刷和重力作用下，不斷沿斜坡滾落。

二、山區高速公路建設中常見滑坡機理分析

自然邊坡蠕變松動巖體發育深度大，是工程邊坡變形的敏感部位。施工期隨邊坡下挖，當下挖至敏感部位時，邊坡變形驟然增加，變形下大上小呈牽引式特征。加固治理后，坡腳變形停止，經較長時間的磨合和壓密，變形由下而上逐漸停止，邊坡穩定。有關模型實驗表明，在巖體自重、開挖卸荷、地下水等因素的影響下，邊坡向臨空面變形上部大于下部，坡面大于深部；沿層間及反傾向節理出現相對錯位，坡面夾層壓縮；裂隙水壓力增加后變形加快。據調查云貴高原地區的滑坡原因大致歸納為以下幾方面：

1．從地質構造方面，大多數山體為古滑坡體，由砂巖夾泥巖組成，透水性較好，下伏基巖風化嚴重，傾角較大，堆積體與基巖表面間形成軟弱的潤滑面，在堆積體重力作用下沿軟弱面下滑。另外，結構面的相互組合，邊坡巖體被切割成大小不一、形狀各異的單元塊體。若邊坡較陡，在重力和水的作用下，塊體間出現相對變位造成滑坡。

2．路塹開挖破壞了滑坡體抗滑段與下滑段之間力的平衡導致坡體失穩。

3．雨季的影響，連日暴雨使本已豐富的地下水更加充盈，沿軟弱面的滲水量驟增，加速了滑坡體的運動速度。

工程滑坡災害很多研究成果表明，云貴高原邊坡變形可歸納為4種類型：劈楔型、傾倒型、傾倒反翹型、卸荷型。

三、山區高速公路邊坡治理方案

（一）高原山區高速公路邊坡治理

貴州高速公路邊坡治理工程實踐表明，上述治理方法中，抗滑樁用于穩定極限標準，即只要求不發生大滑動的情況，還是很好的加固措施。要控制變形，最好采用預應力加固。對于巨大的堆積體，必須自上而下層層錨固。若擔心其下部可能發生滑動，就要一直把預應力錨索做到最底部。在滿足安全系數要求時其工程量和技術難度是巨大的。根據地形情況，還可以采用減載和壓腳的辦法。

邊坡治理方案的具體實施，一般根據場地邊坡工程性質、水文地質條件，并適當考慮了滑坡近來的發展狀況，本著高速公路對滑坡整治“一次根除，施工簡便”的原則。邊坡的加固處理必須滿足以下幾個條件：（1）影響足夠深遠但不破壞巖體或土體完整。巖體中斷層及軟弱夾層等軟弱結構面的位置有時離坡面很遠，這就要求加固措施能深入影響到巖體內部；但同時又不能破壞巖體的整體性，給巖體穩定帶來新的不利因素。（2）對周圍環境不致產生大的破壞。要考慮保護邊坡生態環境問題。這一問題在邊坡開挖時就應該考慮，并一直貫穿于整個邊坡治理過程中。（3）方便施工。

（二）山區公路建設中邊坡穩定問題的建議

在西部高速公路的建設中，不可避免地要經過一些山區，這些山區中有的甚至存在著古滑坡。當邊坡的穩定狀態被破壞后，往往發生滑坡現象，這給公路的施工帶來了巨大的困難。而對其治理，又需花費大量資金，并延誤工期。如何將其損失減少到最小，筆者認為進行公路設計時針對邊坡問題應遵循以下原則：

1．開挖前應提前設計、提前處理、一次到位。目前貴州高速公路建設中開挖后引起邊坡失穩再治理的現象極為普遍。滑坡發生后再進行治理，工程量巨大，耗資巨大，治理也較為困難。若能開挖前提前設計、提前治理則事半功倍。

2．進行滑坡的動態監測。應運用各種先進技術，對滑坡進行動態監測，對地面和地下位移進行監測，作好滑動面的預測工作，進而對滑帶應力變化和滑坡機理進行研究，科學地制定滑坡治理方案，這樣才能產生良好的經濟社會效益。

隨著西部大開發戰略的深入實施，我國高速公路的建設實現了前所未有的跨越式發展。西部山區公路建設也將面臨著極好的發展機遇，西部地區生態環境十分優美，然而山嶺區沿線地貌及地質構造極其復雜，大型斷裂及滑坡尤其是巖溶等地質災害發育。

參考文獻：

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