公路工程邊坡穩定性研究

李福榮

(新疆疆南路橋工程有限責任公司)

公路邊坡在受到地形以及外界環境的影響，公路工程容易出現邊坡不穩定的情況，此外還能引發次生災害的發生，譬如邊坡侵蝕、坡面坍塌等，而這些災害不僅中斷了公路的正常運行，造成較大的經濟損失，給人民群眾的生命安全也是一種潛在的威脅。本文主要分析總結公路邊坡穩定性的影響因素，同時，結合某公路邊坡處治為例，針對不同的邊坡采取不同的防護措施，為公路邊坡綜合防護設計和研究提出一些思路。

1 邊坡穩定性影響因素

邊坡成型了之后，都會受到自然環境和人為環境因素的影響，致使邊坡穩定性下降，造成崩塌破壞。影響因素主要有以下幾大類。

1.1 地形

地形的呈現一般都是自然或人為改造出現的，地形的表現上主要有坡向、坡高、坡寬、坡度等，這些都會最終決定建成后的公路邊坡穩定性，其中，坡度對于邊坡穩定影響是最大的，如果坡度過大，植物生長不快，從而導致邊坡土壤和巖石力學平衡打破，邊坡就容易出現失穩現象，最后還有可能引發更為嚴重的土壤侵蝕、山崩等災害。總之，邊坡坡度越大，就越容易失穩。

1.2 地質的材料

邊坡是有不同材料組成的，材料的好壞，都會直接影響到邊坡的穩定性。地質材料需要考慮礦物的種類、成巖時間、組織、膠結狀況等，而外在的表現主要體現在巖性、土壤的種類、力學強度以及抗風化的能力。

1.3 地質的構造

地質構造對于邊坡穩定性影響是很大的。如果在巖體中存在一些不連續結構面，就會使得巖體變成若干小塊的巖石碎塊，這樣巖石的強度自然就會下降，而且不連續結構面會導致結構面之間的相互滑移，邊坡穩定性下降是肯定的。

1.4 降雨量

水是造成邊坡不穩定的重要原因，邊坡材料中含水率過高，就會使得材料軟化，強度就會降低，邊坡自然也會不穩定。研究表明，對自然邊坡影響最大就是暴雨，一旦發生就很容易造成邊坡的坍塌。因此，公路邊坡建設必須充分考慮雨水量對于邊坡的影響，采取科學有效的措施。

1.5 風化與侵蝕作用

邊坡巖石受到風化的影響，其強度會大大降低，護坡的能力也會隨之下降，隨著侵蝕量的不斷增加，整個巖石層都會被風化與侵蝕。

1.6 人為因素的影響

人為因素也是造成公路邊坡穩定的重要因素，例如山坡開發的不合理、加載方式不當、坡腳開挖不當等都會造成邊坡的不穩定。

2 公路公路邊坡穩定性實例分析

2.1 工程概況

某二級公路，公路所在地域為亞熱帶季風氣候，一年中雨量充沛，秋多綿雨，無霜期長，日照少，冬春有寒潮，春夏旱頻繁，兼有伏旱、暴雨、冰雹的氣候特征;年均降雨量1 170 cm，日照時數749 h左右，相對濕度82%左右。在該地區植物極為容易生長，有些邊坡植草在要求不高的情況下可以取消成為自然植草。

該公路的大部分路線是位于陡坡懸崖上面的，只有少量路段位于緩坡基座階地上。結合工程的實際情況，本文列舉該工程的幾大類邊坡，并進行穩定性分析，提出相應的處理措施。

2.2 邊坡失穩防護措施

(1)第一類邊坡

該類型邊坡位于江河邊的右岸，其基座階地上地形相對開闊平緩，邊坡高度0～23.6 m，坡比為1∶1，邊坡地質為粉質黏土:紫紅色、紫色，硬塑—可塑，含強風化泥巖角礫、碎石。該邊坡為土質邊坡，物質成分均勻，坡比較緩，周圍有一定匯水面積，地表水豐富程度一般，未見明顯地下水，相對穩定。因此該邊坡在坡頂5 m外設置截水溝，坡面采用植草防護，坡腳采用2 m高上擋護面墻防護。該類型邊坡特點為，均勻土質邊坡，周圍地形相對平緩，地面、地下水不豐富，邊坡根據高度分級，每10 m一級并設置平臺排水溝，設置上擋護面墻相應減小邊坡高度，植草防止坡面沖刷，并且根據匯水量大小來設置截水溝即可有效的防止邊坡失穩。

(2)第二類邊坡

該類型邊坡特點，地形相對平緩，物質成分均勻，泥巖:紫紅色、紫色，厚層狀，局部夾泥質粉砂巖，中等風化，巖體較完整，或巖層水平分布，地面、地下水不豐富，邊坡高度、坡比影響因素極小。該類邊坡穩定性較好，邊坡根據高度分級，每10 m一級并設置平臺排水溝，設置上擋護面墻相應減小邊坡高度，根據匯水量大小來設置截水溝，還可選擇在護面墻頂培土種植藤蔓植物即可有效的防止邊坡失穩。

(3)第三類邊坡

該類型邊坡特點，地形較陡，粉質黏土:紫紅色、紫色，可塑—軟塑，含強風化泥巖角礫、碎石，且邊坡高度在10～30 m，地表水較豐富，地下水一般，且邊坡坡比較陡為1∶0.5～0.75，該類邊坡穩定性一般，邊坡根據高度分級，每10 m一級并設置平臺排水溝，坡頂設置截水溝，局部根據地形設置排水溝，坡面一般采用漿砌拱形格或者現澆混凝土拱形，并在骨架內植草以防止沖刷。

(4)第四類邊坡

該類型邊坡特點，周圍地形平緩，地質復雜，物質成分不均勻，碎石土、含碎石粉質黏土等土層膠結較松散，斜坡開挖后易產生工后滑坡、邊坡易失穩現象。對于小型的邊坡一般采用截水溝排水，緩坡減載，一般采用1∶1.5～1∶2，小型邊坡失穩可采用抗滑擋墻支擋，坡面采用植草防護即可有效防治，對于大型的滑坡則需要對滑坡單獨進行地質勘查，找出滑動面，計算下滑力，用抗滑樁支擋，并根據情況設置錨索框格梁錨固邊坡，并且在框格內植草防沖刷。

(5)第五類邊坡

該類型邊坡特點，周圍地形陡峭，地質復雜，以厚層砂巖與泥巖互層，水平狀或緩傾角產出，泥巖多呈強風化狀，砂巖中等風化，巖層差異風化容易形成懸崖危巖體，崩塌堆積比較發育，且泥巖節理極為發育，邊坡極易失穩，對此類邊坡采用掛網噴錨防護，先清除坡面松散危巖體，打1～4 m的錨桿將鋼筋網固定于邊坡表面，用4～8 cm噴射混凝土封面，局部設置泄水孔。掛網噴錨防護(圖1)可以有效的固結坡面，并隔絕空氣防止巖體進一步風化。工程效果較好，但不利于景觀綠化。我認為針對該類型邊坡，掛網噴錨是比較有效的處治措施，在資金充足的情況下可以考慮在坡腳種植藤蔓植物增加景觀綠化效果。

圖1 掛網噴錨大樣圖

3 結束語

在工程實踐中，各種因素很少會因為單一的因素就造成邊坡失穩，往往是由幾種因素的綜合作用才會產生邊坡失穩，其中某個表現突出的因素只是最重要的誘因。因此邊坡防護失穩防護措施的選擇應該遵循標本兼治，因地制宜的原則，首先對各個邊坡進行地形、地質材料、地質構造、周圍水系詳細調查，然后結合當地氣候特點，并進行工程造價綜合對比分析后，才能得出最有利的設計方案。

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