探討公路路基邊坡坍塌形成與防治對策

馬加沛

（云南云嶺橋隧科技有限公司，云南 昆明 650051）

0 前言

隨著中國經濟的快速發展，我國公路建設規模不斷擴大，在公路路基的建設過程中，路基邊坡坍塌成為常見的公路路基損害問題，其嚴重影響公路的使用壽命和行駛安全，使得公路使用效果大大縮減。結合云南某高速公路路基邊坡的研究現狀，可發現其研究起步相較于其他地區較晚，因此，路基邊坡災害防治體系還不夠完善，尤其是公路路基邊坡坍塌現象時有發生，相關交通管理者應當對這些問題重視起來，加大病害防治措施的研究。利用科學的路基邊坡失穩研究辦法對其進行深入研究，找到路基邊坡坍陷的真正成因，針對性地提出相應的解決措施，延長高速公路的使用壽命，提升高速公路的綜合服務水平。

1 公路邊坡坍塌原因

就目前來看，造成云南地區公路路基邊坡坍塌的成因來自很多方面，主要可以分為主觀原因和客觀原因這兩方面。

1.1 主觀原因

主觀原因主要指的是相關的公路工程因素方面的影響，主要可以分為五點：

（1）公路路基邊坡石方在爆破的過程中，使用的爆破藥量過大，導致邊坡坡體巖石受到爆破的影響由緊密變為松散，從而造成邊坡失穩。

（2）施工人員在進行邊坡開挖工作以后沒有及時地做好防護工作，使大部分邊坡直接裸露，受到大氣中風雨因素的影響，從而引起一系列的物理化學反應，最終邊坡巖體遭到侵蝕剝脫，從而失去穩定。

（3）邊坡排水措施沒有達標也是造成公路路基邊坡坍塌的主觀原因之一。在面臨極端環境時，例如暴雨時期就會造成邊坡受到水流的急速沖刷而形成坍塌，從而造成路基邊坡失穩。

（4）相關人員在進行邊坡防護時沒有根據水文地質環境客觀地選擇好相應的防護形式，導致防護效果無法達到預期，防護效果不佳，久而久之，會造成公路路基邊坡失穩。

（5）地下水位高，開挖后邊坡滲水，沒有及時打疏干孔排水。

1.2 客觀原因

（1）云南地區公路路基邊坡土質較為松散，呈堆積狀，自穩性差。此類型邊坡由于在開挖之后破壞了原先的巖土受力，巖土應力重分布后受力不均衡導致邊坡穩定性下降，從而失衡引起邊坡坍塌。

（2）大部分公路路基邊坡巖體受到外力作用較松散破碎，同時邊坡較高，也會在一定程度上影響邊坡的穩定性。

（3）邊坡的巖性組成眾多，膨脹土、碳質泥巖、頁巖是其主要組成類型，因此在雨季受到雨水的影響，土體就會產生膨脹現象，土顆粒之間的膠結作用就會減弱，黏聚力也會隨之降低，從而失去平衡，引起坍塌現象發生。

（4）邊坡的巖層走向多為斜向路基方向，工作人員在進行路基邊坡開挖以后，巖體可能會沿著坡面滑塌，從而引起路基邊坡坍塌。

（5）受到水文地質環境影響，公路路基下方地下水充足，這樣一來，邊坡下方土體長時間浸泡在地下水中，就會導致土質松軟，土顆粒之間失去黏性，再加上地下排水受阻，路基邊坡塌方也就隨之產生。

2 坍塌病害分類

按照成因分析，坍塌病害主要可以分為以下三類：

（1）均質土坍塌。此坍塌類型主要是由于路基邊坡土質較為單一形成，例如碳質泥巖類邊坡以及膨脹粉質黏土等[1]。均質土坍塌的發生位置往往是在整個坡體中，塌床呈圓弧形，其厚度在1～3m范圍內。

（2）覆蓋層坍塌。覆蓋層土坍塌形成的原因眾多，主要是土質松散引起的。坍塌發生的位置常在坡體、坡內或者坡腳，而病害程度與覆蓋層厚度密切相關。

（3）結構面坍塌。該種坍塌類型是邊坡土體整個沿著軟弱結構面下滑而產生，塌床形狀由邊坡土體結構決定，常為曲線性或者直線性，結構面坍塌常發生在整個坡體中[2]。

3 公路路基邊坡坍塌原因簡析

公路路基邊坡受到多方因素影響，以下僅結合云南地區某高速公路的土質邊坡坍塌為研究對象，對坍塌原因做出粗淺分析。

3.1 邊坡的組成及其強度

云南地區公路路基邊坡分為巖質邊坡和土質邊坡。其中，土質邊坡會受到自身土層的影響。土層強度主要根據土顆粒的內摩擦角、土顆粒的大小，以及土體的組成情況來劃分。一般而言，內摩擦角大，土顆粒級配良好，那么土層的結構強度大。而土體顆粒的尺寸大小則會影響邊坡結構的組成類型，進而影響邊坡的土體穩定性。舉例而言，當土體含水率不高時，那么土顆粒之間的內摩擦角減小，粘聚力也會降低，此時的抗滑力低于粘聚力，再加上土體的內摩擦阻力以及抗剪切力也不高的情況下，就會引起路基邊坡坍塌現象的發生。云南地區高速公路路基邊坡的巖石組成多為花崗巖，而此種巖石的物理力學性能較好，內部結構趨于穩定。

3.2 坡度影響

公路路基邊坡主要分為兩種，分別為人造邊坡和天然邊坡。這兩類邊坡差異較小，最大的差別僅在坡度高低上。所謂的坡度就是指整個邊坡的底部寬度與高度二者的比值，比值越小，坡度越小，那么邊坡就會趨于穩定[3]。相關工作人員在進行邊坡工程的過程中，要控制好邊坡的坡度，保證其在安全穩定的范圍之內，這樣才能避免路基土質邊坡災害問題的頻發，使公路路基邊坡穩定性提升，其中需要注意的是，工作人員應盡量使開挖坡度符合設計要求。但是在實際的施工過程中，多方因素會干擾施工的進行，例如水文地質環境、天氣影響、施工人員的專業素養水平以及施工工藝水平高低的影響，對于某些施工隊伍來說，其一味地追求經濟利益而加快工期，沒有按照既定的施工計劃進行，在進行邊坡防治的環節中，通過堆砌廢料的方式來提升施工坡度，雖然坡度增加了，但防護工作沒有做好的話，就會造成潛在的安全隱患，進而危及施工人員的生命和財產安全，帶來不良的后果。

3.3 人類的活動影響

在經濟發展的大背景下，云南的高速公路建設也處在蓬勃興起的態勢之中，建設規模不斷加大，過度的建設會導致當地水文地質條件受到破壞，各種不合理的建設方案對當地環境造成嚴重破壞，同時也影響到土質邊坡的穩定性。就目前來看，公路路基邊坡施工中常常存在隨意處理的現象發生，對于一些大型的工程項目來說，工程施工團隊在選擇工程項目建設的位置上，會選擇建設在路基邊坡周圍，這樣就會產生潛在的安全隱患問題，路基邊坡壓力過大，就會產生邊坡下滑的現象，進而破壞當地的土質邊坡的穩定。除了以上影響之外，大部分的工程建設項目自身也存在安全隱患問題，例如施工建設方案不夠合理，施工中防護工作沒有做到位，沒有控制好爆破的力度，這就會導致邊坡內部的應力產生相應的變化，進一步影響路基邊坡的穩定性，造成路基邊坡的坍塌。

4 防治措施

4.1 截排水工程

為了做好截排水工程，相關工作人員應當做好以下幾點：

（1）在進行地面排水工程的設計工作過程中，為了減小暴雨天氣的影響，路基邊坡需設截水溝及平臺溝，防止坡面水對開挖邊坡的沖刷。如開挖坡面出水設置疏干孔盡可能地將坡體內部的水排出坡面，避免坡體水沖刷對路基邊坡的影響。

（2）在進行地下排水工程的設計工作過程中，一般的地下排水設計工作往往利用盲溝的設置來達到地下排水的目的。這種設計方法能夠較好地提高路基強度并防治路基邊坡坍塌，通過設置盲溝能夠快速排出路基邊坡的地表水以及邊坡內部過多的積水，因此盲溝能夠達到較好的排水效果。

4.2 邊坡防護工程

在邊坡防護工程中，主要有植被防護、圬工砌體、錨桿框架和錨索框架防護。植被防護主要通過在邊坡的坡面種植草坪來不斷改善土壤的環境，加強土壤顆粒之間的粘聚力，即使面臨雨水的襲擊，也能保證邊坡不受到雨水的影響。但需要注意的是，工作人員在種植草坪時盡可能提前種植，同時選擇合適的晴朗天氣施工，防止雨水進入路基邊坡內部。圬工砌體防護主要是鋼筋混凝土構筑物或者骨架式漿砌片石來鋪筑整個公路路基邊坡的坡面，但也要結合植被防護，在內部種植一些草皮保護漿砌骨架，最大程度地避免雨水對其造成的影響。錨桿框架和錨索框架防護是利用錨桿和錨索及其框架，改變邊坡巖土受力狀態，使巖土穩定的一種防護方法，此方法在高邊坡中應用較為廣泛。

4.3 支擋工程

支檔工程防治措施主要應用在公路路基邊坡的跛腳部位的坍塌處治，開挖的路基一旦發生這類坍塌，如若處理不好，則會加大坍塌的程度。基于此，技術人員需要結合地質情況設置合適的支擋結構來抵御邊坡的坍塌，主要有抗滑樁板墻、抗滑墻、鋼管樁、鋼筋籠、護面墻等。并選擇合適的開挖方案避免發生坍塌。

5 結語

綜上所述，造成公路路基邊坡坍塌的原因很多，交通管理人員要及時發現，制定好相應的防治措施，在開挖作業時采取保護路基邊坡的穩定措施。除此之外，相關工作人員還需要做好路基邊坡防水、排水工作，避免雨水進入路基邊坡內部，選取經濟有效的方案進行防治，保證高速公路的使用效果，延長其使用周期。