路塹土質高邊坡失穩原因分析及治理措施

王 瑾

（山西省地質工程勘察院，山西 太原 030024）

近年來，對于一些高速公路建設來說，逐漸開始向山區延伸長度，滿足一些偏遠地區的物流運輸與道路運輸，促進偏遠地區的經濟發展。但是，由于一些高速公路路況相對嚴峻，經常出現高邊坡滑坍的情況，阻礙了工程的正常開展，影響人們的正常出行。所以，對于一些高速公路工程的地質、地形條件，應該加強分析，并且合理設置抗滑樁、上部刷方減載在等相關措施，加強對路塹高邊坡滑坍的有效治理，了解到高邊坡的病害等相關不良影響，審慎選擇保障高邊坡穩定的治理方案與維護措施，及時分析一些出現高邊坡滑坍的情況，確保路塹土質高邊坡的穩定性，保證路況正常。

1 分析路塹土質高邊坡失穩的具體原因

公路路塹土質邊坡的穩定性，受到內在因素與外在因素的多方影響，比如內在因素包括路塹坡型、地質構造、巖土構造、地層巖性等相關因素的影響；對于外界環境來說，包括氣候條件、風化作用、水的作用、工程活動以及植被生長情況等。一些山區高速公路，開挖條件相對較差，水和坡形等都會直接影響到路塹邊坡的穩定性。

1.1 地質條件影響路塹邊坡穩定性

按照路況邊坡的破壞情況，可以劃分為邊坡局部失去穩定性和整體失去穩定性兩種。對于一些邊坡整體失穩的情況，主要包括崩塌、弧形滑坡和傾倒型滑坡。而對于一些局部性失去穩定性的邊坡破壞類型，包括墜落、傾倒、土體流動和崩塌等情況，考慮到一些山地或者偏遠地區，高速公路本身地質條件復雜，并且存在一定的土質情況，因此可能出現多種類型的邊坡破壞類型。所以，對于邊坡的穩定性，應該結合當地的土質情況與地質、地形的相關特征，按照不同的問題進行全面系統化的分析。比如，對于我國沈丹高速公路路塹邊坡的實際調查可以發現，路塹邊坡受地質條件的影響，產生不同形式的破壞。一是風化碎石土、殘破積土及崩坡堆積物所組成的邊坡，容易受到局部坍滑或者整體滑動力量破壞，導致邊坡變形的情況出現。二是灰巖殘積土坡容易受到流動外力和滑動外力發生變形導致破壞，特別是一些土石界面，由于附近的外力壓強相對較低，導致這一界面中容易形成滑坡問題。三是一些道路古滑坡的位置容易出現破壞情況。四是順向坡切角大多數由頁巖、泥巖、砂巖成分構成，容易發生滑動變形的情況。這類邊坡易隨著巖層的改變而產生滑動情況。五是反向坡由薄層泥巖、頁巖、砂巖等組合而成，通常邊坡的巖層傾角在50°～80°之間不等，一旦開始挖掘動工時，經常發生傾倒變形的問題，由此產生反坎，在頂部位置出現拉裂縫。六是邊坡主要由切割巖體和風化巖體組成，容易出現局部墜落、崩塌、塊體滑動的情況。七是一些膨脹土邊坡會受周邊地質條件的影響，出現溜塌、滑坡、塌滑等不同程度的破壞。

1.2 坡形影響路塹邊坡的穩定性

通常情況下，如果選擇在山體和山坡位置進行路塹開挖，會直接打破原來的固有平衡狀態，巖土體會釋放一定的應力。若采取合理的坡型設計，則會保證開挖邊坡的應力平衡，維持住邊坡穩定性。但是如果坡型設計缺乏科學性，受應力調整的作用下，邊坡會因為變形程度過大失去穩定性，受到嚴重破壞（如圖1 所示）。比如，在某路塹邊坡位置，曾經發生的邊坡大面積坍滑事故，原因便在于坡型設計不合理，坡面開挖過陡而形成。所以，若想保證路塹邊坡的穩定性，應該結合地質條件的類型來選擇合適的坡形，邊坡的具體形態受制于三個因素的影響，開挖坡度、開挖高度和地形等。如果邊坡開挖過陡和過高，都會削弱邊坡穩定性，甚至發生破壞事故。地形影響邊坡穩定性的原因在于，受降雨入滲和地表徑流的控制作用，一些平面地形因為匯水面積過大，產生過量的滲水情況，所以，在路塹邊坡的過程中應該設計合適的坡行，確保邊坡穩定。

1.3 工程情況影響路塹邊坡的穩定性

通過對一些路塹邊坡進行實際調查，發現其中存在種種安全隱患，主要表現為：一是由于擋土墻頂高度不符合需求，使得一些土石方沿擋土墻頂面坍塌滑落，墜入到路基排水溝中，阻礙正常排水。二是擋水墻缺乏排水設施，增加了擋土墻的側壓力。三是在開展擋土墻施工時，一些施工段不夠規范，比如缺乏砂漿、強度、砌體尺寸不達標，破壞了擋土墻邊坡坡頂，缺乏抗滑設施，導致邊坡自上而下產生順層滑移現象。

2 探究路塹土質高邊坡維護自理的有效措施

2.1 對土質路塹邊坡刷方及減載

對一些土質邊坡滑坍現場觀察發現，由于路塹邊坡滑動薄弱面處于泥砂巖表層，所以滑動薄弱面以上的土體整體出現下錯的情況，已經威脅到高邊坡的穩定性。在治理過程中，應該將多余的土層進行集中清理，降低下滑力的指數?？紤]到受一些雨水等外部因素的影響，土巖結合面抗剪強度相對較小，因此應該按照下滑力的大小來運用支擋結構（如圖2所示）。首先，對邊坡進行刷方及減載處理，按照潛在滑動面的特征，測定擾動土的深度，清理穩定巖體土。通過分析邊坡的滑坍體成因與性質，應該確定減載的具體范圍。對滑坍體面上方的土體進行刷方減載，降低滑坍體的下滑力，減載出來的棄土應該清理掉，不能留在主滑地帶，要對刷方減載的坡面平整處理，并加強防滲措施，比如可以栽培一些植物等。

2.2 安裝抗滑樁

要全面了解到邊坡滑動線的位置，滑動面的探點，仔細查明滑動面的具體形態與位置，并按照滑體前后中的不同特征部位的滑動帶的土體，以及上下主要土層，進行科學采集樣本，并在室內加強實驗，明確日后滑面設計的具體參數。利用傳遞系數法計算滑坍體的剩余下滑推力，通過相關知識了解到抗滑樁外力存在影響的包括：錨固段底層抗力、樁前滑體抗力、坍滑體下滑推力等。對于抗滑樁上的坍滑體推力，主要運用梯形分布和矩形分布。樁前抗力可以按照樁前坍滑體處于平衡地段時，確定好坍滑體的推力和樁前被動土的壓力。滑動面以上的樁身內力，主要運用懸臂梁進行計算，然后確定出樁身的具體間距、樁長、截面等，加強樁建設擋土板，保證滑坡的穩定性。

2.3 加強坡面的有效防護

對于坡面治理之后，應該進行必要防護，運用工程防護設備以及植物防護結合的方式，比如采取穿孔式護面墻加強坡面穩定性的保護，同時運用拱形骨架植物加以防護。結合實際施工情況與坡面的設計情況，運用鋼筋混凝土井字框架等相關措施進行加固處理。而對于邊坡的一些積水，比如降雨后的地表水、地下水、滲水等，應該進行地下水引排，通過將一些透水軟管排水，采取坡體地下水引排工程引排地下水。同時，在路塹邊坡的塹頂，應該設有接排水天溝以及水流槽等，保證地面排水系統通暢。

3 結束語

對于一些丘陵山區修建的高速公路來說，經常過往一些運輸大量貨物的車輛，后期養護是十分關鍵的，道路管養的質量直接決定著公路的形象以及車輛運輸的安全性。所以，要對高速公路路塹邊坡穩定性加強維護，特別是針對一些暴雨天氣，要加強對路塹邊坡的檢查，一旦發現一些潛在破壞性的邊坡，應該找尋到失穩的具體原因，科學選擇合理的措施進行檢查，加強預防，保證路塹邊坡穩定性，確保高速公路暢通安全運行。