探析城市道路邊坡穩定性及其防護措施的適用范圍

【摘 要】本文針對城市道路邊坡穩定性影響因素加以分析，嘗試探討和分析相應的防護措施及其適用范圍，并對如何切實提高城市道路邊坡工程的質量提出一些看法。

【關鍵詞】道路；邊坡穩定；影響因素；防護

隨著現代化經濟的高速發展及政府對基礎設施建設的不斷投入，我國城市正在不斷的膨脹和擴張，城市道路作為城市總體規劃的重要組成部分，關系到整個城市的有機活動。但是，近年來城市道路受當地氣候、水文、地形等地質條件的影響，加上筑路材料的選取及分布不當等各種原因，使公路的邊坡穩定性的下降，從而造成工程災害事故頻發，例如邊坡侵蝕、坡面坍塌等，這些災害事故直接造成重大的經濟損失，更對人民群眾的生命安全造成潛在的威脅。保證城市道路邊坡的穩定性，是提高城市道路質量需要重點解決的問題。

1 造成城市道路邊坡失穩的原因

邊坡失穩的原因大致可以分為潛在影響因素和誘發影響因素兩類，下面分別闡述：

第一類為潛在影響因素，包括地質構造因素、地形因素以及地質材料因素。地質構造是影響邊坡穩定性的重要因素。當巖體中存在不連續結構面如時會使巖體成為不連續甚至破碎的巖石，從而導致巖體強度降低或提高受風化的影響，嚴重時會進一步發展成破壞滑動面，使邊坡更加不穩定性。不同的坡型因地質構造的方向性、分布密度、分布大小及性質的不同，將對邊坡穩定產生相當的影響。地形因素也是影響邊坡穩定性不可忽視的一大要素。現今地形的呈現多是由自然或人為因素所造成，在地形的表現上包括坡高、坡寬、坡度及坡向等。坡度對邊坡的影響最直接，坡度過大不僅不利于植物生長，而且容易使邊坡組成成分失去力學平衡，造成邊坡失穩，最后可能引發嚴重的土壤侵蝕或山崩等邊坡破壞，因此一般坡度愈大，邊坡穩定度愈低。另外，地質材料的優劣也將直接影響邊坡的穩定性，地質材料的組成成分包括礦物的種類、組織、膠結狀況、成巖時間等，其外在的表現則為巖性、土壤種類、力學強度及抗風化能力。

第二類為誘發影響因素，包括人為因素以及環境因素。人為因素是指因人為活動造成邊坡失穩的影響因素，如道路開挖、山坡地開發、爆破、采礦及開墾等。首先，山坡的不當使用會造成地形和自然植被的改變，邊坡坡度因挖、填而變陡，加上自然植被亂砍亂伐，導致邊坡失去水土保持的功能，加速邊坡崩塌事故的發生。一般坡地開發均需符合水土保持規范，按規定進行邊坡生態防護，或增設排水系統和擋土設施等。另外，當邊坡在坡階或坡頂上有不當加載時，將導致下滑力增加，當超過自身及保護設施所能提供的抵抗力時，將容易形成邊坡破壞。其次，在坡地開發中，常將邊溝回填以利開發，而此填方區若未滾壓密實，土體內部會較松散，因此易產生不均勻沉陷或變形。當填方區上方有建筑物時，將造成龜裂、位移、歪斜或傾倒等災害。坡腳不當開挖也有可能使巖體的強度降低，當受到其它因素觸發，則有立即發生破壞的可能。

環境因素涵蓋范圍較廣，首先是降雨，水是造成邊坡破壞的主要因素之一，由于降雨后易使地表材料軟化降低強度，并增加孔隙水壓，降低邊坡穩定。有學者指出對自然邊坡最不利的環境因素是持續性的暴雨，易造成坡面侵蝕與坍塌。同時雨水通過滲透作用會促使地下水位升高，導致邊坡失穩。其次是地下水，地下水對邊坡造成的不利影響包括：水壓作用于垂直裂縫，產生水平推力，使得巖坡或土坡被推向下方；浮力作用于潛在滑動面之上，使得有效正應力減小，降低該面的摩擦力；對頁狀礦物，尤其是黏土礦物，產生潤滑作用，使的抗滑動的能力降低；改變物理及化學性質，使得巖質、土質變壞，降低強度，使得邊坡失穩。另外還有風化及侵蝕作用，邊坡巖石風化后，強度大幅降低，易使護坡作用降低，導致侵蝕量增加，然后新鮮的巖層再次暴露，進一步被風化與侵蝕。地震也是不可忽視的因素之一，地震產生的地表加速度會使邊坡下滑力增加，抵抗力減小，同時地震釋放的水平震波易使缺乏抵抗橫向剪力作用的邊坡發生破壞。

2 目前常用的邊坡防護方法及其適用范圍

近年來，隨著我國各種大型公路的高速發展，邊坡防護的穩定性越來越受到關注與重視。雖然目前可供采用的邊坡加固措施有很多，但是邊坡防護是一項技術復雜的災害防治工程，在實際操作中強調多措施綜合治理的原則，以加強邊坡的穩定性。改變斜坡幾何形態是較為常用的一種手段，包括消減推動滑坡產生的物質，增加維持滑坡穩定區的物質，放緩邊坡等方式。

支擋是邊坡處治的基本措施，可從根本上解決邊坡的問題，有重力式擋士墻、木籠塊石墻、鼠籠墻(鋼絲籠內充以卵石)、被動樁、墩、沉井、原地澆筑混凝土連續墻、加筋擋土墻(有聚合物或金屬條或板片等加筋材料的擋土墻)、粗顆粒材構筑的支撐護坡墻、巖石坡面防護網、崩塌落石阻滯或攔截系統、預防侵蝕的石塊或混凝土塊體等各種支擋結構形式。

各種加固手段也是邊坡治理的有效手段，當邊坡坡體較破碎、節理裂隙較發育時，可采用壓力注漿這一手段，對邊坡坡體進行深層加固。當邊坡坡體破碎或邊坡地層軟弱時，可打入一定數量的錨桿，對邊坡進行加固，錨桿加固邊坡的機理相當于螺栓的作用，為一種淺層加固手段。對于軟質巖石邊坡或土質邊坡可以向坡體內打入足夠數量的土釘，對邊坡起到加固作用。土釘加固邊坡的作用機理相當于群錨的作用，具有“短”而“密”的特點，是一種淺層邊坡處治技術。當邊坡較高、坡體可能潛在破裂面位置較深時，則應該選擇深層加固手段較好的預應力錨索加固。

近年來邊坡的防護也被很多地方廣泛采用。邊坡防護包括植物防護和工程防護兩大類，植物防護適用于邊坡不高、坡角不大的穩定邊坡。工程防護包括砌體封閉防護、射素混凝土防護和網錨噴防護這三種方式。其中砌體封閉防護是指當邊坡坡度較陡、坡面土體松散、自穩性差時，可采用砌體封閉防護措施。對于穩定性較好的巖質邊坡，可在其表面噴射一層素混凝土，防止巖石繼續風化、剝落，達到穩定的目的。這是一種表層防護處治措施。對于軟質巖石邊坡或石質堅硬但穩定性較差的巖質邊坡，可采用掛網錨噴防護.掛網錨噴是在邊坡坡面上鋪設鋼筋網或土工塑料網等，向坡體內打錨桿或(錨釘)將網鉤牢，向網上噴射一定厚度的素混凝土，對邊坡進行封閉防護。

設置合理的排水系統也能達到維護邊坡穩定的作用。例如：為防止邊坡以外的水流進入坡體，對破壞面進行沖刷，影響邊坡穩定性，通常在邊坡外緣設置截水溝，以攔截坡外水流。除在邊坡外緣設置截水溝外，在邊坡坡體內應設置必要的排水溝，使大氣降雨能盡快排出坡體，避免對邊坡穩定產生不利影響。

3 如何切實保證道路邊坡工程的質量

城市道路邊坡工程應綜合考慮工程地質、水文地質、各種作用、邊坡高度、鄰近建（構）筑物、環境條件、施工條件和工期等因素的影響，因地制宜，合理設計，精心施工。另外，在施工過程中應注意邊坡臨時防護措施，做到邊坡臨時防護工程與永久防護工程相結合。

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