淺析山區(qū)公路邊坡防護(hù)

辜 瑤

（四川省樂(lè)山市通達(dá)交通勘察設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司， 四川 樂(lè)山 614000）

關(guān)健詞：公路；邊坡；治理；技術(shù)

邊坡工程是一種地質(zhì)工程。邊坡失穩(wěn)有其內(nèi)在的必然原因和各種外部因素的影響，在山區(qū)，公路邊坡工程巖體地質(zhì)條件復(fù)雜，各種自然活動(dòng)強(qiáng)烈。為了減少影響滑坡的工程建設(shè),在現(xiàn)有技術(shù)條件下,早期應(yīng)在總體設(shè)計(jì),路線(xiàn)偵察階段集中區(qū)域,復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)具體設(shè)計(jì),建筑也應(yīng)該是動(dòng)態(tài)的設(shè)計(jì),只有從每個(gè)階段和每個(gè)鏈接做好綜合設(shè)計(jì),才能以減少工程滑坡發(fā)生,確保邊坡的安全與穩(wěn)定,從而提高工程建設(shè)質(zhì)量和投資效益。

1 邊坡的分類(lèi)及其危害

“邊坡”是指地球表面上所有具有空間表面的地質(zhì)體。邊坡類(lèi)型可根據(jù)材料組成分為巖石邊坡和土壤邊坡。根據(jù)人工改性的程度，可分為天然邊坡和人工邊坡。根據(jù)與工程的關(guān)系，將其分為工程邊坡和非工程邊坡。根據(jù)邊坡穩(wěn)定性分為穩(wěn)定邊坡、可能失穩(wěn)邊坡和失穩(wěn)邊坡等。

由于山地地形的限制，山區(qū)公路建設(shè)過(guò)程中不可避免的會(huì)挖填大量的路基，形成大量的人工邊坡。在這些人工斜坡的形成過(guò)程中，巖土體內(nèi)部的原始應(yīng)力狀態(tài)隨著改造過(guò)程的變化而發(fā)生變化，從而產(chǎn)生應(yīng)力重分布和應(yīng)力集中的效應(yīng)。部分邊坡自調(diào)整后穩(wěn)定，形成穩(wěn)定邊坡。其中部分邊坡經(jīng)應(yīng)力調(diào)整后不能達(dá)到平衡，發(fā)生崩塌滑坡，形成不穩(wěn)定邊坡。對(duì)于不穩(wěn)定的公路邊坡，必須通過(guò)一定的工程措施使其成為穩(wěn)定的邊坡。

2 典型邊坡病害分析

2.1 滑坡

滑坡是由部分邊坡巖土體自然滑坡形成的。根據(jù)滑移力學(xué)性質(zhì)，滑坡可分為牽引型和滑移型。牽引式滑坡是先下滑后下滑，導(dǎo)致上部因變形而失去支護(hù)和滑移。牽引式滑坡是在上部巖體和土體受壓作用下，上部巖體和土體的變形。

2.2 崩塌

路基邊坡崩塌是山區(qū)公路常見(jiàn)的病害，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(lái)，并順斜坡猛烈翻轉(zhuǎn)、跳躍，最后堆落在山腳。它有突發(fā)性，危害較大，經(jīng)常對(duì)路基造成嚴(yán)重破壞，堵塞交通，危及行人和行車(chē)安全。

2.3 彎曲傾倒、潰屈

在層狀反向結(jié)構(gòu)的邊坡中，主要發(fā)生彎曲和傾倒破壞。由于巖層密度大、強(qiáng)度低，巖層在風(fēng)化作用、斷裂水冰和重力作用下產(chǎn)生彎矩扭曲現(xiàn)象，導(dǎo)致巖層破壞，巖體沿坡面塌陷或崩塌。撓曲塌陷沿層狀坡面發(fā)生破壞，其分層結(jié)構(gòu)與坡角基本相似。邊坡體上部在重力或外力作用下沿軟弱表面滑動(dòng)。其主要機(jī)理是邊坡沿坡面剪切應(yīng)力大于平面間粘結(jié)力，導(dǎo)致邊坡體滑動(dòng)。這種故障通常伴隨著斷層和局部滑移的形成。

2.4 剝落

邊坡表層受風(fēng)化，在沖刷和重力作用下，不斷沿斜坡滾落。

3 邊坡防護(hù)的主要措施

邊坡的防護(hù)設(shè)計(jì)首先要有一個(gè)清晰的理解對(duì)土體組成、工程性狀,定義其應(yīng)力分布和變形破壞機(jī)理,發(fā)現(xiàn)地質(zhì)疾病的關(guān)鍵問(wèn)題,選擇合理的保護(hù)和加固措施,并調(diào)整邊坡的穩(wěn)定狀態(tài)。邊坡防護(hù)的設(shè)計(jì)思路主要是防護(hù)、減阻、嵌固、錨固、排水切割、土壤改良等。具體的工程措施包括植保技術(shù)、柔性網(wǎng)保技術(shù)、網(wǎng)噴錨技術(shù)、錨固(繩)架、擋土墻、抗滑樁、護(hù)墻以及各種形式的骨架防護(hù)等。某邊坡的具體防護(hù)措施可采取上述一種或幾種綜合防護(hù)措施，關(guān)鍵是要結(jié)合邊坡巖土工程特點(diǎn)。由于地質(zhì)條件的復(fù)雜性、變異性以及巖土工程的環(huán)境影響，對(duì)于復(fù)雜邊坡設(shè)計(jì)必須認(rèn)真分析。

邊坡治理方案的具體實(shí)施，一般是根據(jù)場(chǎng)地邊坡的工程性質(zhì)、水文地質(zhì)條件，并充分考慮滑坡的近期發(fā)展情況，符合山區(qū)公路“一去不返”的原則。邊坡的加固處理必須滿(mǎn)足以下條件:(1)影響足夠深而不破壞巖土的完整性。巖體中斷層、軟弱夾層等軟弱結(jié)構(gòu)面位置有時(shí)離邊坡面較遠(yuǎn)，需要采取加固措施對(duì)巖體內(nèi)部產(chǎn)生深刻影響。但同時(shí)也不能破壞巖體的完整性，給巖體穩(wěn)定性帶來(lái)新的不利因素。(2)不會(huì)對(duì)周?chē)h(huán)境造成太大的破壞。我們應(yīng)該考慮保護(hù)邊坡的生態(tài)環(huán)境。這一問(wèn)題應(yīng)在邊坡開(kāi)挖及整個(gè)邊坡管理過(guò)程中加以考慮。(3)施工方便。

4 環(huán)保新形勢(shì)下的公路邊坡治理新技術(shù)

由于環(huán)境問(wèn)題的日益突出，全世界各國(guó)逐漸重視起環(huán)境保護(hù)工作。應(yīng)用到公路工程方面，就是既要保證工程的實(shí)用性，也要確保其能與自然和諧相處。采用植被混凝土護(hù)坡綠化技術(shù)就是實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)目標(biāo)的一個(gè)重要措施。利用這種技術(shù)，可以既能為工程護(hù)坡，也能為植物生長(zhǎng)、生物棲息提供生存空間。與傳統(tǒng)的護(hù)坡方法相比，采用植被混凝土護(hù)坡技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)有：護(hù)坡能力好，抗沖刷能力強(qiáng)，保濕性能強(qiáng)，并且固結(jié)性能好，孔隙率相對(duì)較低。

4.1 植被混凝土護(hù)坡綠化技術(shù)含義

根據(jù)邊坡所處區(qū)域環(huán)境、地理位置、邊坡角度、巖石性質(zhì)、綠化要求等因素，確定包含有水泥、沙壤土、有機(jī)質(zhì)、綠化添加劑及混合植綠種子等材料的植被混凝土基材的配比，采用噴錨設(shè)備將基材噴射至坡面以達(dá)到對(duì)邊坡進(jìn)行生態(tài)修復(fù)的目的。

4.2 植被混凝土護(hù)坡綠化技術(shù)特點(diǎn)

植被混凝土的護(hù)坡綠化技術(shù)主要針對(duì)的是巖石邊坡的綠化和防護(hù)，該項(xiàng)技術(shù)與其他噴射護(hù)坡技術(shù)相比有眾多突出特點(diǎn)：采用干式噴播，噴射距離遠(yuǎn)；節(jié)省了種子用量，在施工過(guò)程中噴射分為兩層，種子在面層當(dāng)中。具有護(hù)坡的功能，抗沖刷能力強(qiáng)，不易產(chǎn)生龜裂，噴射層具有一定的強(qiáng)度，水泥的使用量大于5%；使用綠化添加劑，技術(shù)含量高，PH值能夠很好的控制在植物的生長(zhǎng)范圍內(nèi)，噴射層具有良好的營(yíng)養(yǎng)和結(jié)構(gòu)條件。施工工藝簡(jiǎn)單，所使用的設(shè)備全部為國(guó)產(chǎn)機(jī)械。

4.3 植被混凝土護(hù)坡綠化技術(shù)的應(yīng)用

在許多的工程護(hù)坡,工程師往往更多的關(guān)注是找到方法來(lái)確保邊坡的穩(wěn)定,因此,他們就會(huì)失去土壤或巖體邊坡的穩(wěn)定趨勢(shì),分析邊坡的安全狀態(tài)后,如果發(fā)現(xiàn)安全系數(shù)太低,將石頭或混凝土砌筑擋土墻和保護(hù),或采用噴錨的方法對(duì)護(hù)坡全封閉。這種傳統(tǒng)護(hù)坡可以防止不穩(wěn)定邊坡的水土流失和滑坡災(zāi)害,但也帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題,如視覺(jué)污染、生態(tài)失衡等,隨著人們環(huán)保意識(shí)的提高,人們?cè)絹?lái)越意識(shí)到在護(hù)坡同時(shí),恢復(fù)邊坡植被的必要性和重要性。因此，植被混凝土防護(hù)綠化技術(shù)已成為該領(lǐng)域的希望。單獨(dú)使用這項(xiàng)技術(shù)或與其他結(jié)構(gòu)合作進(jìn)行邊坡保護(hù)和綠化已成為工程界的目標(biāo)。

5 結(jié)論

由于復(fù)雜的地形地質(zhì)條件，滑坡與邊坡工程始終是山區(qū)公路建設(shè)中一個(gè)重大的工程地質(zhì)問(wèn)題，因此加強(qiáng)滑坡和高邊坡病害的防治研究，不僅將對(duì)高原山區(qū)公路交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展有重要意義，也將對(duì)我過(guò)地質(zhì)災(zāi)害防治理論以及防治技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生積極作用。與此同時(shí)，發(fā)現(xiàn)順應(yīng)時(shí)代形勢(shì)發(fā)展需求的邊坡防護(hù)新技術(shù)以及具有更加貼合實(shí)際情況的、更為經(jīng)濟(jì)合理的公路建設(shè)的新型操作模式，也是我們每一位工程技術(shù)人員長(zhǎng)期探索的技術(shù)問(wèn)題。