公路路基邊坡穩定性及治理措施分析

赫英博

摘 要：公路路基邊坡作為公路的一個重要組成部分，其穩定性、耐久性直接影響道路的使用性能，公路邊坡路基失穩造成行車事故和經濟損失，對公路交通運輸造成極大影響，本文主要結合筆者研究以及某地路基邊坡滑塌工程實例對公路路基邊坡穩定性及治理措施進行探討，供廣大公路設計施工工作中參考使用。

關鍵詞：公路路基；邊坡；穩定性；邊坡滑塌；重力式擋墻

1 引言

道路路基邊坡穩定性問題，一直是公路建設工作開展中的重點難題，它的穩定性，不僅關系到整個工程的施工進度，而且對道路正常運行中的安全性具有重要影響。而公路路基邊坡的穩定性，不僅與設計過程中的天氣，水文等自然條件有著直接關系，而且施工過程中的技術操作規范性等對其也具有較大的影響。因此，需要相關人員進行施工的過程中，要加強對公路邊坡設計中的安全性能，保證公路的安全性能，促進行業的發展進步。

2 工程實例

本路基邊坡滑塌治理工程位于S214省道赤壁段，為左側路基滑塌，長約200m，路堤最大填筑高度約9m，屬高路堤。該路段歷經多次滑塌，對公路運營產生一定影響。目前該路堤受降雨影響后產生較大規?；?，需進行治理?；伦冃误w平面形態呈舌形，根據現地面已變形情況，后緣高程約139m，前緣以坡腳為剪出口，高程約126m?？v向長約33m，橫向寬約200m，滑體厚度1.0～2.5m，滑坡變形體體積約1.32×104m3。主滑方向為350°。根據《公路工程地質勘察規范》（JTGC20-2011），本滑坡為小型滑坡，變形體屬型淺層堆積層滑坡，根據已變形坡體的地層結構及滑動面情況，并結合槽探資料，本次滑坡的滑動面為角礫土，埋深約2.0～2.5m，滑帶土質為角礫土。

3 邊坡變形破壞特征及穩定性分析

根據該滑坡的變形特征、變形發展結合該滑坡的基本地質特征綜合分析，路基產生滑坡變形的因素有：①該段路基左側邊坡覆蓋層為較厚的殘坡積角礫土，其物理力學性質指標較差，加之今年6～7月赤壁市連續降雨，暴雨季節大量降雨下滲，部分地下水沿裂縫下滲進入滑坡體內，大部分則沿土層不斷匯集于坡體中前部，在飽水條件下坡體巖土體重度增加，導致滑體抗剪強度降低，地下水沿土體滲流形成潛在軟弱帶，為滑坡變形提供了潛在的滑動面，進而出現蠕滑變形跡象；②坡體下部存在沖溝，暴雨導致水位上漲，使坡體前緣受到沖刷，導致部分坡體土體流失，坡體前緣抗滑力下降；③表層角礫土排水不暢，飽水軟化，承載力降低；④公路運營時，大型重載汽車通過增加了滑坡上部的荷載，造成下滑力增加。按照滑坡受力狀態，該滑坡滑動方式屬于牽引式。在強降雨的持續作用下，滑坡整體沿滑面發生滑動破壞，已經嚴重影響公路運營安全，如果不及時支護，在暴雨工況下，路堤邊坡有繼續滑動的可能，嚴重威脅公路沿線道路運營安全。

4 邊坡穩定性計算

根據地質調繪成果，結合根據路堤滑坡基本特征及其變形破壞特征，選擇代表性地質剖面，在確定其力學邊界條件和巖土體強度條件分兩種情況計算：（1）整體穩定性計算，剪出口位于坡腳；（2）局部穩定性計算，剪出口位于變形體前緣鼓包處。穩定性計算方法均采用《巖土工程勘察規范（GB50021-2001）》推薦的剩余推力法。備注：依據《公路路基設計規范》（JTGD30-2004），路堤堤身穩定性不小于1.35，路堤和地基的整體穩定性不小于1.20。根據工程地質條件分析及穩定性計算可知，該段坡體在天然狀態整體穩定性、局部穩定性均尚好，但暴雨狀態下坡體整體穩定性較差，宜產生淺層滑塌，需采取工程防護措施進行治理。

5 公路路基邊坡治理措施

5.1 邊坡處治總體方案

根據該段邊坡的地質條件，其物質組成為殘坡積角礫土，結構較松散，邊坡滑塌以淺表層為主，主要集中在邊坡中部以上區域，成因是這些區域邊坡坡度較陡，且一坡到頂導致下部臨空面較大，且沖溝對邊坡坡腳有沖刷作用，造成目前邊坡后部不斷滑塌后退的現象。因此治理方案提出坡腳設擋墻，增加或者加寬碎落臺；坡面清坡，降低邊坡坡率，增加邊坡平臺，提高邊坡自穩性；設置坡面防護措施，加強坡面防護，防止坡面的表層滑塌；完善邊坡截排水措施，使坡面排水通暢，防止雨水沖刷下滲造成的不利影響。

5.2 擋土墻

該段邊坡物質組成為殘坡積角礫土，結構較松散，自穩性較差，為增強邊坡穩定性需設置路堤擋土墻。通過選取斷面進行分析計算，本次設計的擋土墻類型為仰斜式重力式擋土墻，墻身采用C20素混凝土，頂寬2.0m，嵌入地面以下2.0m，地面以上墻高為3.0m，地基承載力特征值（經深寬修正后）要求不小于200KPa，墻身設兩排φ10cmPVC泄水孔，按水平間距200cm，縱向間距150cm呈品字布置。

5.3 坡面防護措施

坡面防護的措施較多，考慮到該段邊坡整體穩定性尚好，邊坡滑塌以淺表層滑塌為主，修坡后邊坡淺表層松動土層已清理，可選擇適用于土質邊坡的輕型防護形式，并應考慮景觀的協調性。因此本次處治設計選擇以方格形骨架植物防護為主，輔以三維土工網墊植草護坡的方案，一是在邊坡整體穩定的前提下可以防止邊坡受雨水侵蝕，有利于坡面排水，避免產生溝槽；二是節省材料、造價較低、施工方便，植草灌后能與周圍環境自然融合。

5.4 防排水體系綜

合考慮地形、地質、水文、氣象等條件之后，并兼顧與現有排水設施的合理銜接，進行了綜合排水設計。主要增加的排水設施有坡面踏步流水槽、擋墻墻身泄水孔等。施工中要注意各排水設施的銜接，如踏步流水槽與漿砌塊石護坡、擋墻的銜接等；也可根據需要增加或調整排水設施的長度、形式等，其原則是保證各排水通暢，不能滲入坡內，也不能在坡面上產生積水。

6 結束語

水對邊坡的破壞是非常重要的，本路基邊坡正是由于連續降雨，雨水下滲進入滑坡體內，大部分則沿土層不斷匯集于坡體中前部，在飽水條件下坡體巖土體重度增加，導致滑體抗剪強度降低，地下水沿土體滲流形成潛在軟弱帶，為滑坡變形提供了潛在的滑動面，進而出現蠕滑變形跡象。本路基邊坡先后發生兩次滑塌，通過卸荷、截排水及增加重力式擋墻等工藝進行綜合治理，確保公路的順利運營和公里的路基安全，為以后處治同類型邊坡提供了經驗。路基邊坡失穩和滑塌嚴重影響路基安全，邊坡施工必須加強沉降及位移觀測，通過對觀測數據分析，采取應急處理措施，加強施工的質量控制。

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