淺談路基邊坡穩定性分析及防治措施

吉晉榮

浙江華燁交通工程設計有限公司，浙江杭州 310000

淺談路基邊坡穩定性分析及防治措施

吉晉榮

浙江華燁交通工程設計有限公司，浙江杭州 310000

本文結合當前我國對路基邊坡穩定性及防治措施的研究現狀，對邊坡的破壞形式及其影響因素以及定性分析、定量分析兩種常用的邊坡穩定性分析方法進行了分析；重點對減載，加載反壓、排水，支擋，土質改良，以及綜合治理等邊坡穩定防治措施進行了探討，對開展邊坡的穩定及防治研究具有重要的意義。

巖土工程；邊坡穩定；邊坡防治

0 引言

在公路、鐵路等基礎設施項目的建設過程中都會出現邊坡工程，而邊坡的穩定性分析也是巖土工程中最重要的研究內容之一[1]。通常情況下，高速公路的路基都相當較寬、挖填開挖的土方較大，特別是某些內陸山區的高速公路建設，高填深挖的路基邊坡普遍存在，加之我國公路邊坡防護研究起步較晚，很多問題有待進一步研究和探索。如何選擇合理、經濟的邊坡防治方案，開展邊坡的穩定及加固研究，具有重要的理論價值和工程指導意義。

1 邊坡的破壞形式及其影響因素分析

1.1 邊坡的破壞形式

1） 滑坡：部分邊坡巖石、土體在自身重力作用下沿著某一特定的軟弱面（帶）整體性地緩慢向下移動的現象，通常可分為蠕動變形、滑動破壞和逐漸穩定3個變化階段。

2） 崩塌：局部的巖（土）塊整體脫離邊坡母體，突然從較陡的邊坡上崩落下來，并順著邊坡表面翻轉、跳躍，最后全部跌入、沉積在邊坡底部的現象，稱為崩塌。

3） 剝落：路基邊坡的表層巖體、土體在長期遭受風化、雨水沖刷以及自身重力作用下，部分巖塊、土屑逐漸沿著邊坡下跌、滾落，并最終沉積在坡底的現象，即為剝落。

1.2 影響邊坡的穩定因素

一般情況下，邊坡穩定性的主要影響因素有場地地層巖性與地質構造、地質水文條件、地貌變化，突然發生的地震作用、強降雨天氣等自然因素[2]；以及邊坡工程的不合理設計、施工或正常使用過程中突然加載，大量水體滲入等人為因素。

2 邊坡穩定性分析的方法

2.1 定性分析

邊坡穩定性的定性分析，主要是通過工程場地的地質勘察，對可能對邊坡穩定性產生影響的主要因素，邊坡可能發生的變形破壞方式以及邊坡失穩的力學機制原理等進行分析和預測，對已經產生較大變形的地質土體的變形原因及其變形發展過程進行分析，從而給出待評估分析的邊坡一個關于其穩定性狀況及可能產生的變形破壞趨勢的定性說明和分析。

2.2 定量分析

關于邊坡穩定性的定量分析，可分為不確定性分析與確定性分析兩種分析方法。其中確定性分析法主要包括有數值分析方法和極限平衡分析法；通常使用的不確定性分析法則主要有模糊綜合評價法、可靠度分析法、灰色系統評價法等。

3 邊坡穩定防治措施

3.1 減載

邊坡減載措施主要包括削頭減載和削坡減載兩種減載方式。削頭減載方式是將邊坡上部一定區域范圍內的邊坡土體或巖體削掉，以降低邊坡坡體的有效高度；削坡減載方式是將邊坡坡度通過削坡去土的形式逐漸放緩。這兩種邊坡減載的措施都能有效減小容易引起邊坡可能發生滑坡破壞的下滑力。一般情況下，因為經常受到路基附近建筑物的影響制約，邊坡坡度受到嚴格控制，通過放緩坡度的削坡防治措施難于實現，而削頭減載措施受到制約較少，應用相當較為普遍。

3.2 加載反壓

對于由邊坡前緣失穩引起的牽引式滑坡破壞，可通過在滑坡坡體前緣修建相應的片石跺進行加載反壓，有效增加抗滑坡體部分自身土重，使容易失穩的滑坡體獲得新的穩定平衡。

3.3 排水

邊坡排水主要包括坡表排水和坡內排水，其目的是將邊坡表面水流截流排泄，并把滑坡體內的地下水引出坡體，有效減少滑坡體內因長期的水理作用而失穩的現象。相關研究表明：絕大部分滑坡破壞是由于過于集中的水活動（如表破地表水、坡內地下水和雨水沖刷作用）引起的，所以，進行路基邊坡的排水防治十分必要。

3.4 支擋

1）抗滑擋土墻：對于一般中小型的邊坡滑坡區段，可通過設置相應的抗滑擋土墻或片石跺的方式進行邊坡的支擋防護加固，其中重力式擋土墻應用最普遍；對于大型的滑坡防治，應結合實際情況對加筋土擋土墻、錨定板擋土墻及預應力錨桿、錨索擋土墻等防治措施進行選擇采用。

2）抗滑樁：對于部分中、深層滑坡，在用抗滑擋墻難以治理的情況下，可選擇采用抗滑樁進行邊坡治理。抗滑樁是通過加強坡體承受側向荷載作用以防治滑坡發生的支撐物，它穿越邊坡滑體進入滑床一定深度后進行錨固，獲得抵抗滑坡推力的足夠抗力作用[3]。采用抗滑樁進行邊坡加固的主要工作原理，是憑借樁身與周圍巖石或土體產生協同作用，將邊坡滑體產生的推力通過抗滑樁傳遞到滑動面以下的穩定滑床地層，利用滑床地層提供的強大錨固作用和產生的抵抗反力來平衡掉邊坡滑體的下推力。邊坡加固工程中采用的抗滑樁，其樁身承受的外力主要是來自樁后土體的邊坡下滑推力，其次是來自樁身前面的土體抗力。

3）框格防護：框格防護是用漿砌塊石、混凝土等建筑材料，在邊坡表層土體上形成牢固的骨架，能有效地防止邊坡坡面在雨水長期的沖刷作用下形成沖溝，同時也顯著提高了邊坡坡表的粗度系數，有效減緩了雨水的流速。邊坡進行框格防護后，雨水的沖刷一般僅局限在框格的內部范圍內，若采用種草防護與框格防護相結合的綜合治理方法，能大幅提高其防護效果，同時也美化了水利、公路、鐵路等設施的邊坡環境[4]。

框格防護一般多用于水利、公路等設施基礎的下邊坡區域，作為邊坡支護輔助性的防護措施，除對邊坡具有一定的防護支護作用外，還有對公路外觀的美化效果，特別是在互通立交的公路邊坡支護中應用最普遍。近年來，公路、鐵路等基礎設施的建設對周邊環境的影響問題越來越被重視，因此框格防護形式應用越來越普遍。

4）封面防治：封面護坡主要包括抹面、捶面、噴射混凝土、噴漿等防治形式。

（1）抹面防護、捶面防護的邊坡加固方式由于其使用時間較短，在公路、鐵路的邊坡防治中應用較少。但當公路、鐵路等設施基礎設置較低時，采用抹面、捶面等防護形式再合理地摻加適當的草籽，既能起到工程項目建設施工期間的邊坡防護作用，在后續的正常運營使用期間也能起到良好的防護和綠化效果，在今后的城郊公路、鐵路項目建設中可作相應的推廣應用。

（2） 噴射混凝土與噴漿防護的邊坡防護方式適用于邊坡易風化、裂隙較嚴重和節理發育程度較高、坡面平整性差的巖石邊坡，進行防護的主要作用是盡量封閉邊坡巖體存在的裂隙，阻斷雨水及坡面流水的流入、滲入路徑，從而有效阻止巖石裂隙中側向水壓的不斷滲透，防止邊坡巖石在工程建設后繼續風化，以及邊坡不發生巖石崩坍、落石等現象。在公路、鐵路中應用較廣泛的封面防護措施是噴射混凝土。噴射混凝土這種防護措施要求在混凝土內設置菱形鋼筋網或高強聚合物土工格柵，并通過相應的錨桿錨固措施將其固定于邊坡深層穩定巖體內，主要是防止混凝土硬化過程產生的收縮變形使其發生裂縫或剝落現象。

4 結論

邊坡防護治理中若僅采用單一的防治措施效果往往不夠理想，需采用多種防治措施進行綜合治理。如清方減重與抗滑擋墻相結合，清方減重與框格防護相結合，抗滑樁與封面防治相結合等。需要特別指出的是，邊坡防治處理中排水工程措施是不可或缺的。

[1] 李惠.淺談邊坡工程的防護與加固[J].科技信息——建筑與工程，2008(22).

[2] 祝玉學.邊坡可靠性分析[M].北京：冶金工業出版社，1993.

[3] 薛志鋒.公路邊坡常見支護方法簡介[J].山西建筑，2008(26).

[4] 高俊明，劉文生.邊坡穩定性分析與加固綜述[J].中國新技術新產品工程技術，2008(10).

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1674-6708（2010）24-0126-02