公路巖質高邊坡穩定性及支護分析

白子墨

摘 要：在多山地區修筑公路的過程中難以避免的遇到眾多復雜的地質環境，而邊坡破壞亦多不勝數，對其破壞機制、工程防治的研究是擺在公路建設者們面前的緊迫問題，眾多學者的研究成果也被廣泛應用于實際工程中，且已證明相關成果良好的普適性。運用MIDAS GTS分析公路邊坡開挖與支護前后位移、應變分布特征，并驗證三維數值模擬的合理性。筆者在前人研究的基礎上，以彈塑性有限元強度折減法為理論依據，對巖質公路高邊坡在原始工況、削坡及加固治理后的穩定性進行分析，對類似邊坡及治理有借鑒意義。

關鍵詞：公路邊坡;穩定性;支護分析

0 引言

我國正處在一個經濟飛速發展，科技穩步提高的穩定發展階段，在這個安穩的環境背景下我國的公路建設也隨之步入正軌，并在多個方面取得了飛速的進步。公路高邊坡治理作為公路施工過程和公路后期運營過程中的安全保障措施也更加被重視，高邊坡的安全與穩定，邊坡自身的高度和坡度、土體性質、水文和人工防護措施密切相關，大型高邊坡公路如果失去穩定性，將會導致突然的急速的坍塌危險和損害，會極大的威脅到人們的生命財產安全。因此有必要對高邊坡的防護進行勘察設計，采用合理的措施保證邊坡的穩定與安全。

1 邊坡支護技術特征

在對公路進行施工的時候，必須要考慮到邊坡支護的安裝和組建是為了排除土和水帶來的隱患問題，為了能夠有效避免隨之而來的邊坡變形問題。所以，在公路邊坡支護施工的時候，就必須要注重基礎結構的修建和檢修，實時保證施工過程的安全和穩定，同時需要注意的是這個過程中還需要注意挖坑和排坑的位置，避免塌陷和管涌等問題的出現。同時施工單位需充分了解邊坡支護施工特點，能夠結合工程實際布置施工方案。特別是近年來建筑工程功能增多、綜合性加強，需要開挖更深的基坑，因此加大了支撐系統難度。而且基坑工程很多情況下是臨時的，因此不少施工單位不重視其施工方案的設計與實際操作，對現實情況考慮不足，而加大工程安全隱患和風險。此外基坑工作自身特性導致其對周邊環境影響較大，如果開挖過深容易引發位移、嚴重沉降等現象，而直接危害到工程建設品質以及周邊建筑、地下管線等?；影踩€定性還會受到降雨、施工場地面積等因素影響，其穩定性降低加大安全風險。

2 現階段高速公路巖質高邊坡中存在的問題

現階段，高速公路邊坡中存在問題主要有：（1）邊坡的高度比較高。隨著高速公路工程項目數量的逐漸增多，其在設計邊坡時還存在不足，受土地面積影響比較大，為了避免對周圍居民生活造成影響，提升邊坡的高度，邊坡結構不夠穩定，容易出現水土流失狀況，會給車輛運行帶來不安全性。當高速公路邊坡坡度過陡時，如果該路段出現了強降雨天氣，就不能夠及時有效的控制雨水積累量無法及時排水從而導致路面積水加重了公路本體的負擔，增加地下水量，破壞邊坡的穩固性，不利于車輛的安全通行。（2）在設計邊坡時，不夠合理。設計人員在，對邊坡進行設計的過程中并沒有進行科學的現場勘查工作，所制定的邊坡修建方案，不符合實際情況，導致邊坡容易被破壞，影響自然生態環境。（3）受環境影響比較大。高速公路邊坡長年暴露在外，沒有植物對其進行保護，很容易被各種天氣氣象影響。比如，南方多雨季，雨水的侵蝕會讓土地變得松軟，影響結構的穩定性;北方雨水較少，風沙較多，導致邊坡地區風化侵蝕嚴重，土體容易流失，出現坍塌[1]。

3 關于公路巖質高邊坡穩定性的研究及支護保護措施的應用

3.1 骨架坡面防護

在一些高速公路工程項目中，常常會面臨易風化巖石邊坡或者土質邊坡，一般采用的是骨架坡面防護技術。有關于路堤邊坡的保護措施的采用，一般是在高速公路工程中的路堤沉降徹底完成以后，再逐步開始處理邊坡防護事宜，并在施工過程中將坡度控制在合理的范圍內。在具體的高邊坡防護施工時，必須要結合現場的具體情況來選擇最佳的坡面防護形式。

3.2 邊坡護面墻漿砌施工技術

在對高速公路邊坡水毀護面墻進行漿砌修復施工時，應采用毛石料作為砌體結構的漿砌片石料。其中，砂漿應采用M7.5等級，在對毛石料進行采購的時候應該盡量選擇石塊質量較為平均，無風化的硬質結構的石料，關于這些毛石料的質量判定標準應該保留在強度至少為30 MPa，毛石料的中部厚度和邊長均應達到15 cm以上。嚴禁在漿砌片石施工中使用薄片石料，在漿砌片石施工時，施工單位應首先對木樁位置的準確性以及固定的牢固性進行復核，以保證輪廓線準確拉直，應按照設計要求對墻面坡度以及墻身厚度進行嚴格的控制。在砌筑施工時，施工人員應首先對片石表面殘留的水銹或者泥土等雜物進行清理，并采取澆水的方式潤濕其表面。

3.3 邊坡錨固防護

有一些高陡邊坡的地理環境存在有很大的隱患，比如裂隙較為發育、有斷層現象，這個時候就不能再選擇放緩邊坡來處理了，可以選擇采用錨固防護，在具體的應用過程中，能夠對邊坡起到良好的加固效果，有效預防和控制了高邊坡坍塌與失穩的現象。邊坡錨固防護技術包含了多種形式，比如，錨桿格子梁、錨索格子梁等。在這種防護技術的應用過程中，除了要選擇恰當的形式，還需要在錨固施工時對鉆孔孔徑、孔深等各種參數加以科學控制，并要保障錨索安裝的規范性。在注漿施工時，要密切關注漿液的水灰比、注漿壓力能否達到相應的標準規定。

3.4 重力式擋土墻和懸臂式支護

按照我國傳統的土木工程施工過程來說，最常采用的處理方法是重力式擋土墻。這種方法的優勢在于能夠用擋土墻的重力來抵御公路本土體的測壓力，從而在兩方壓力保持恒定的狀態下來使得邊坡處于穩定狀態。這種擋土墻的建立可以用塊石配合混凝土來造出完整的砌體，同時根據墻背坡度的陡緩變化，將擋土墻分出多種類別方便針對性處理。實際施工中取材方便、操作簡單、經濟性好，廣泛應用于公路和礦山等工作中。該支護技術也并不是完全完美的，它的缺點在于擋土墻自身體量大，這就導致對地基的要求會很高。而懸臂式支護則是在公路一旁的土地中直接嵌入懸臂式支護結構，這個結構與土地結合并運用土地的支撐維持穩定狀態，這個架構通常都是采用的鋼板樁等等，這一類結構組織適合在深度不超過6 m的場地使用。但這項方法也存在有不便捷的地方，在同樣深度下，其位置移動速度和內應力大，這就導致了支護結構需要的支撐面會更大，且對深度也有很高的要求。

4 結束語

綜上所述，在經濟條件允許的情況下，為保證邊坡的充分穩定，對于高邊坡可采用掛網噴混凝土防護，每三級邊坡可加寬一個護坡道以給下方邊坡卸載的同時給上方邊坡提供足夠的施工空間和緩沖平臺。

參考文獻：

[1]朱杰，廖守吉.高速公路巖土邊坡支護技術研究[J].黑龍江交通科技，2018，41（12）：58+60.

[2]楊帆.關于公路高邊坡支護預應力錨索的施工技術應用分析[J].低碳世界，2018（7）：312-313.

[3]李浪花.土木施工中的高邊坡支護及開挖技術研究[J].商業故事，2018（12）：128.