關于公路邊坡穩定性及治理措施的探究

鄭勝章 臧麗萍

【摘要】在公路工程項目建設過程中，邊坡的穩定高低對整個工程質量有著直接的影響。因而必須加強對公路邊坡穩定性的分析，并采取有效的措施，才能最大化地降低滑坡事故帶來的影響，最大化地加大滑坡治理的效果。

【關鍵詞】公路邊坡； 不穩定性分析；治理防護

一、公路邊坡的分類

邊坡是自然和人工形成的具有傾斜坡面的土體或者巖體， 是人類工程活動中最基本的地質環境之一，也是工程建設中最常見的工程形式。邊坡有多種類型，按照分類的方式和標準的不同，一般習慣按照邊坡的物質組成、人工改造程度和穩定性進行分類。邊坡的種類， 按人工改造程度， 可分為自然邊坡和人工邊坡；按物質組成可分為巖質邊坡和土質邊坡；按邊坡的穩定性可分為穩定邊坡、可能失穩邊坡和失穩邊坡等；按與工程的關系， 可分為工程邊坡和非工程邊坡。

二、公路邊坡穩定性分析

1.巖土性質：邊坡的穩定性是由巖土的成因類型、組成的礦物成分、巖土結構和強度等等因素共同作用下的結果。一般土質堅硬 、礦物成分穩定、抗風化性能好、強度較高的巖土構成的邊坡， 其穩定性一般較好； 反之就較差。

2.巖體結構：巖體的結構類型、結構面形狀及與坡面的關系直接決定了巖體抗剪應力的能力的大小，也是巖質邊坡穩定的控制因素。

3.地震：地震的發生增加巖體結構的剪應力，導致巖體結構發生破壞，使巖體抗剪強度降低，造成土質松軟，易形成塌方坍塌現象。

4.地應力：邊坡的開挖使坡體內巖土的初始應力狀態改變，坡腳附近出現剪應力集中帶， 坡和坡面的一些部位可能出現張應力區； 在新構造運動強烈的地區， 開挖邊坡能使體中的殘余構造應力釋放， 可直接引起邊坡的變形破壞。

5.風化作用：風化作用加速巖體的分解過程，從而改變巖體的受力結構和受力坡面形狀，直接降低土壤的抗剪能力，導致土壤的剝落，使巖土體的裂隙增多、擴大， 透水性增加。

6.水的作用：水的滲入使巖土體質量增大， 巖土因被軟化而抗剪強度降低， 并使孔（ 裂） 隙壓力升高； 地下水的滲流將對巖土體產生動水力， 水位的升高將產生浮托力； 地水對岸坡的侵蝕使其失去側向或底部支撐等，這些都對邊坡的穩定不利。

7.地形地貌：臨空面的存在以及坡的高度、坡度等都是直接與邊坡穩定有關的因素. 平面上凹形的邊坡較呈凸形的穩定。

三、影響公路邊坡穩定性的主要因素

1.內在因素

決定邊坡穩定性的重要因素是巖土的成因類型、礦物成分、巖土結構和強度等。巖土的粘聚力與摩擦力是控制巖土抗剪強度的重要指標，直接影響到邊坡穩定性狀及變形破壞行為。彈性模量對邊坡的變形位移量大小有直接影響。同時，彈性模量值差異巨大的巖土材料之間存在變形不易協調的問題，常成為變形發生發展的依附界面。若填料中混入了種植土、腐殖土或泥沼土等劣質土，或土中含有未經打碎的大土塊或凍土塊等。

2.外在因素

2.1地下水：降雨引起的地下水位升高與地下水的滲流，常導致接觸面巖土抗剪強度的降低，也就是巖土強度的軟化現象。此外，由于地下水的存在，在坡體產生的地下水浮力，降低了破裂面上的有效法向應力。在總應力不變的情況下，有效應力降低使滑體自重所產生的巖土抗滑摩阻力下降。

2.2外荷載：影響邊坡穩定的外荷載主要有汽車荷載、爆破荷載及地震荷載等。外荷載對邊坡破壞的影響主要表現在如下兩個方面：第一，外荷載的增大增加了坡體的下滑力，加大了坡頂的張應力和坡腳的剪應力，抗剪強度降低，因而造成邊坡穩定性降低。第二，促使坡體裂隙發展，邊坡巖土體因振動而松動，同時引起孔隙水壓力急劇增高，使松動飽和砂土或敏感粘土震動液化而導致邊坡破壞。

2.3氣候：當氣候炎熱干燥，造成巖土龜裂。雨季時，降水深入地下，使巖土軟化，巖土的抗剪強度降低，當地表水下滲引起巖土體的飽和，滑動面上的抗滑力減少而下滑。西南地區全年可以分為干濕兩季，每年的5月～10月為雨季，持續時間長，雨量集中，由于雨水滲入巖土體，使巖土體易發生滑坡。

四、公路邊坡穩定性預防防治措施分析

1.加強防排水施工

在地表排水工作中，若地表水在滑坡體之外，則應采取攔截的方式將其引離，而如果水處于滑坡體的地表，則應加強防滲處理，并將其及時匯集并引出。以最大化地降低由于地表水的滲漏而導致邊坡出現滑坡。而在地下排水工作中，主要采取滲溝、平孔和盲洞等方式進行處理，在利用滲溝進行排水時，根據其作用來看，滲溝主要分為邊坡滲溝、支撐性滲溝和截水溝，而盲洞主要的對在滑面附近埋藏較深且較為集中的地下水的截排和引排工作，而在地面的含水層，則應在滲水隧洞頂部滲井、滲管等把水引到洞中，并在隧洞底部設置滲水孔將滲水隧洞下的含水層中的水排出。

2.盡可能地減少滑體的自重

當公路邊坡出現滑坡之后，應將滑體的重量減少而使其穩定起來，主要減重的方法就是通過挖掘滑坡體而完成。因而在錯落轉化式的滑坡和推動式的滑坡治理中得到了廣泛的應用。由于滑床上陡下緩，因而在滑坡之后其后部和兩側的地層較為穩定，一般不會由于塌方而導致滑坡向兩側或向后發展，因而在將滑坡體的自重減少之后能有效將其下滑力減少，降低滑坡下滑的速度。

3.強化邊坡加固和支擋技術

3.1重力式的抗滑擋土墻在公路邊坡滑坡治理中的應用

在公路邊坡滑坡治理中應用重力式的抗滑擋土墻，主要是利用擋土墻墻身的自重維持其在土力作用下的穩定，因而在公路邊坡滑坡治理過程中得到了廣泛的應用，但在應用過程中應精心確定墻背的坡度，并設置相應的卸荷平臺，并將其墻基做成臺階形或倒坡形，墻體的高度以及基礎埋設的深度，應結合地基性質、承載性能的需要以及水文地質和地形條件等進行驗算并確定，尤其應盡可能地避免由于出現不均勻的沉降而導致其出現開裂，并結合地質條件的邊和以及墻身和墻高的變化針對性地進行伸縮縫和沉降縫的設置。

3.2抗滑樁在公路邊坡滑坡治理中的應用

在公路邊坡滑坡治理中，除了應用重力式的抗滑擋土墻外，還可以應用抗滑樁。所謂抗滑樁，就是在將樁柱穿過滑體插入滑床的穩定部分，以達到固定滑體的目的，通常情況下，抗滑樁以群體的方式出現，在多根抗滑樁形成的樁群下實現對滑體的支撐，達到預防滑體滑動的目的。與抗滑墻相比較，雖然其施工較為復雜，但是其具有抗滑性能好的優點，因而在公路滑坡治理中得到了有效的應用，而另一個缺點就是造價達，所以在使用之前應對其設計進行優化，采取優化論數學模型對其優化，并結合工程實際進行深入調研，確定抗滑樁的結構形式和數量，以最大化的確保抗滑性能的同時降低工程的造價。

3.3預應力錨固在公路邊坡滑坡治理中的應用

預應力錨固是近些年發展起來的邊坡加固的一種新型防護工程措施，在公路滑坡防治中也有許多成功的工程實例。它對巖質陡坡和危巖的加固，滑移面埋深淺的巖質滑坡加固效果很好，也可以用于強風化巖質陡邊坡加固噴錨護壁。預應力錨固巖體邊坡的優越性在于能為節理巖體邊坡、斷層、軟弱帶等提供一種強有力的主動支護手段。

五、結語

總之，對公路邊坡的穩定性及邊坡病害的治理措施進行分析具有十分重要的意義。作為新時期背景下的路橋施工企業，必須在公路工程建設過程中加強邊坡穩定性的分析，采取有效的措施防止邊坡病害的出現，最大程度確保公路邊坡的穩定性，進而為整個公路工程質量提升的同時確保行車的安全性，并為我國交通事業的發展而不懈努力。

參考文獻：

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