高速公路路基邊坡的滑塌防護施工技術

孫慧文

(山西路橋第二工程有限公司，山西 臨汾 041000)

1 課題研究的意義

從高速公路運行角度分析，若路基邊坡存在滑塌風險，受到降雨或者其他因素的影響，極易引發安全事故。例如，2020年7月某高速路段發生1起高邊坡滑塌險情，塌方的土石塊達到1 000 m3，高度為15 m，事故現場右側車道與應急車道被占據，給現場交通造成很大影響。險情發生之后，相關部門快速調度人力資源處置，投入應急人員40多人，挖掘機2臺，裝載機2臺，以及15輛自卸車貨車。通過緊急處理，保障交通暢通。部分滑塌事故的發生，除了造成交通影響外，還引發人員傷亡，造成重大損失。

2 高速公路路基邊坡的滑塌形式與原因

2.1 滑塌形式

(1)滑動型滑塌。邊坡巖石受到外力影響，從破壞層慢慢向縫隙發展方向滑動，最終產生滑塌事故。常見的外力因素，包括施工爆破和巖石松動等。當外層受到外力影響，帶動多層巖石滑動，造成邊坡滑塌事故。若為土質邊坡，同樣也會受到外力因素影響引發滑塌事故。(2)落石型滑塌。邊坡位置產生大塊落石的坍塌情況，為落石型滑坡。事故常發生在堅硬巖石層下方位置，以軟弱巖層為主，同時坡面陡峭。軟弱巖石層內部的巖石，受到裂隙作用和其他作用的影響，逐漸被分割，成為形狀差異的塊石，借助外力的驅動，從邊坡上滾落，產生坍塌事故。(3)流動型滑塌。此類滑塌指的是細小碎巖石與砂石等的滑落現象，多為土質邊坡或者風化嚴重程度較大的巖石邊坡。邊坡表面存在的松散碎石，受到大雨或者其他外力影響，產生滑塌事故。

2.2 邊坡滑塌的原因

(1)內部因素。首先，巖石自身特性因素。一般來說，土質邊坡有著很多的沙土，由于表面與內部沙土具有脆弱性，高速公路施工期間對其造成影響，極易引發滑動性滑動。部分巖石邊坡在形成或者長期風化的影響下，產生大量的裂隙，使得巖石分裂，受到施工外力的影響，逐漸演化為滑塌事故。其次，邊坡地質構造問題。對地質脆弱的邊坡，或者地下水豐富區域，極易受到施工因素或者自然因素，比如地震等，使得地質受到慣性影響造成失穩與滑塌事故等。最后，地下水過高。邊坡失穩的原因中，地下水為主要因素。部分地區的地下水位比較高，開展高速公路路基施工作業，若降水排水工作做的不好，地下水會給巖石縫隙造成很大沖刷，對巖石的剪切力也不斷增加。地下水的不斷作用下，巖石縫隙極易產生擴張或者加深等問題，最終造成滑塌事故。

(2)外部因素。路基邊坡外部若存在著隨意堆載的情況，受到物質整體質量的影響，給邊坡外部造成極大的影響，當外力高于邊坡坡面整體荷載力與摩擦力后，則會造成堆載物品滑動或者落下，引發滑塌事故。當邊坡進行爆破操作時產生的沖擊力，極易使得巖石碎裂，并且給邊坡上的松動巖石造成外力影響。若爆破時選擇的爆破點不當，也容易造成巖石松動與碎裂，最終引發滑塌事故，影響邊坡的穩定性。除此之外，車輛壓力與降雨等因素也會給邊坡穩定性帶來影響極易造成滑塌事故。

3 高速公路路基邊坡滑塌防護策略總結

3.1 案例概述

以某高速公路項目為例，由于開挖方量很大，形成長度為115 m、最大坡高為40.4 m的高路塹邊坡。邊坡體積開挖后地應力調整很大，產生的松弛區，加之基巖裂隙水存在以及風化程度高等的影響，使得邊坡潛在滑塌的風險。除此之外，受到強降雨的影響，雨水沿著陡傾的節理或者層面下滲，很容易產生滲透壓力與靜水壓力，引發邊坡失穩事故，因此要做好邊坡穩定性防護工作。

3.2 邊坡穩定設計方案

高速公路路基邊坡的滑塌防護，要站在整體角度分析，提出有效的防范措施。此路基施工現場局部地形陡峭，邊坡由粉粘土和強中風化花崗巖構成，很容易造成局部崩塌或者其他不良地質，長期處于暴露狀態極易受到沖刷，最終影響整體穩定性。通過綜合分析，選擇錨桿與錨索加固處理方案，結合表面正方形框架梁進行加固。邊坡所在的位置，地下水比較豐富，為防范其對邊坡穩定性的影響，必須采取排水和降水措施，增強邊坡的穩定性。按照預應力錨索的加固機理，通過使得軟弱邊坡在錨索的固定作用下，穩定到巖層內，達到約束變形的效果，促使整體穩定性得到保障。依據設計檢算，使用錨索框架，將錨索設置為三排，長度為20 m；選擇普通拉力型預應力錨索，錨索體的直徑大小為1.5 m；注漿作業選擇是M30水泥砂漿；防護中錨索主筋選擇的是Ω15.24 mm、強度參數為1 860 MPa的6束高預應力鋼絞線，設計噸位為600 kN。使用的錨索框梁截面尺寸大小為0.5 m×0.5 m，嵌入深度為0.40 m，整體為正方形，使用C30混凝土進行灌注，形成整體防護，增強邊坡的穩定性。

3.3 邊坡防護施工管理策略

高速公路路基邊坡的滑塌防護效果的實現，要圍繞防護施工作業做好嚴格把控。首先，要根據防護方案與任務制定管理計劃，應用到邊坡防護實踐。明確工程管理人員的職責與任務，配置充足的管理人員，負責邊坡防護作業，實現防護的價值。其次，做好滑塌防護現場的控制。圍繞材料與工藝運用等方面，采取強有力的防護措施，通過檢驗檢測與現場監督檢查，嚴格把控路基邊坡防護的質量與效益。最后，落實防護施工問題的整改措施。對施工管理發現的問題，要組織整改，保證邊坡防護工作落實到位。

3.4 邊坡防護經驗的總結

(1)工程防護。對巖石坡面上產生小縫隙的邊坡，考慮到不適合植物生長，多運用工程防護措施。一般來說，使用框架梁與防護槽等工程材料，采用噴漿和漿砌塊石等，開展邊坡表面的加固處理，借助混合料的力量，增強演示整體承重力和剛度以及穩固性。根據邊坡的情況，將框架設計為六邊形或者石拱型，達到增強邊坡穩固性以及邊坡美化的效果。(2)植物防護。對土質邊坡采取植物防護方法，達到增強邊坡穩固性的效果。一般來說，此類邊坡多為松動土層，采取植物防護的措施，發揮植物的加固作用，實現增強穩固性的目的，同時美化邊坡。采取水土加固的方法，增強土質邊坡整體穩固性。除此之外，植物可以起到綠化空氣的效果，獲得不錯的環保效果。(3)深層加固與排水措施。一般來說，深層加固多使用土釘加固法、錨桿加固法、注漿加固法等，運用預應力方法，實現整體錨固加固。若遇到地下水豐富的情況，則要根據降水量以及地下水分布量等，設計排水方案，布置排水孔，開展排水處理，保障邊坡整體的穩固性，防范滑塌事故的發生。

4 結 語

綜上所述，高速公路路基邊坡的滑塌防護，要結合邊坡的情況，選擇適宜有效的方法，落實到防護實踐，達到防護的目的。文中結合實踐，總結常用的路基邊坡防護措施與方法，提出做好施工過程的質量把控，把關邊坡防護的效果。