既有路堤邊坡失穩快速加固技術研究

摘 要：路堤的結構穩定與否，決定了既有道路是否能夠保證車輛安全行駛。本文綜合探究了路堤邊坡失穩的關鍵要素、成因機理、施工方法及其加固措施，并依托實際工程案例，對路堤邊坡溜塌區段進行了深入的工況剖析。針對各類險情，本文提出了適時有效的加固對策，旨在迅速恢復中斷的營業線路，為類似地質與環境條件下路基邊坡失穩的快速加固技術提供參考。

關鍵詞：既有線；路堤邊坡溜塌；快速加固；運營安全；緊急搶險文章編號：2095-4085（2025）02-0049-03

0 引言

近年來，山西省乃至全國雨水量明顯增大，極端降雨天氣明顯增多，年降雨量不斷刷新峰值，鐵路洪水頻率流量遠超設計規定。特別是連續強降雨造成的自然災害頻發，公路大面積邊坡垮塌，道路沖毀；部分鐵路路基基底土體含水量增大、軟化，承載力降低，引起局部沉降、邊坡溜塌等問題，嚴重威脅列車運行安全。路基邊坡加固方法有很多，比如，錨桿（索）加固、掛網噴射、增設旋噴樁、抗滑樁及擋土墻等多種技術。然而，這些方法在追求短期內實現邊坡穩定方面存在局限。因此，在搶險救援過程中，需要一種在極端環境下，能夠快速穩固結構狀態，滿足快速通車的加固措施。

1 工程概況

南同蒲、侯月線作為山西省重要貨運鐵路線，于2023年9月25日遇強降雨導致多處路基段落嚴重塌方滑坡，行車被迫中斷，現場滑坡路段崎嶇陡峭，雜草叢生，淤泥遍布，旁邊山體不時有泥土脫落，隨時伴有次生災害。中鐵十七局集團有限公司接到中國鐵路太原局集團有限公司的搶險指令后，立即成立應急搶險指揮部，并迅速從周邊在建項目中抽調人員組成搶險救援隊，攜帶各類物資，火速趕赴險情路段。同時，充分利用當地的物料與機具資源，有條不紊地展開搶險作業，全力整治溜塌的邊坡土體，確保路基本體結構的穩固，以期盡快恢復鐵路的正常運營，盡早打開山西煤運通道。

2 邊坡失穩原因分析

2.1 邊坡穩定性不足

邊坡穩定性受到驅動力和抵抗力兩個關鍵因素的控制。驅動力傾向于使斜坡不穩定，而抵抗力則起到對抗這些不穩定效應的作用。驅動力受斜坡傾角、地面單位重量和斜坡高度等因素的影響。而抵抗力則取決于土壤或巖石材料的剪切強度、不連續面的存在以及任何額外的穩定性增強因素。特別是當邊坡坡度逐漸增高時，其抗滑面上的剪應力也隨之增加，便會產生滲透力，另外，降水或地震也會使土體的飽和容重增加。若土體中含水量減小或土體干燥，抗剪強度和抗滑面積也會隨之減小。另外，邊坡處于欠穩定狀態時，安全儲備較小，需要進行治理。

本次應急搶險結合“消除隱患、少占地、保安全、方案可行”的治理思路，對崩塌邊坡采取了“垮塌部分回填+微型樁+截排水方案”的綜合治理措施，有效阻止了邊坡崩塌的進一步發展，增強了邊坡整體穩定性，確保了周邊安全［1］。

2.2 基礎強度不足

堤防擬定的計算強度指標與實際強度偏差較大。出現這種情況的主要原因：對堤防地基的土質調查不夠細致和全面；未按規范要求的間距和數量進行鉆孔勘探，導致地基中的軟弱夾層未被發現；在軟粘土地基上筑堤，未能按照正確的施工方式進行施工，分層厚度、施工速率及碾壓遍數不規范，導致地基強度不足。據以往工程經驗可知，當出現上述情況時，地基的實際強度相較于設計強度，可降低約15%～20%左右［2-3］。

2.3 降雨的影響

路肩和坡腳是路堤的薄弱部位，強降雨對邊坡穩定性影響較大，會在坡面表層出現徑流現象。由于降雨量大或長時間強降雨會引起邊坡中部局部失穩，雨水下滲使路堤土體飽和，表層軟化；或路堤坡腳受浸泡和水流沖刷浸襲而軟化失穩﹐土體抗剪強度降低，孔隙水壓力和室內土壤特性隨降雨量的增加而增加。此外，坡腳附近的含水量和孔隙水壓力測量以及實時安全系數也可用于預測降雨引起的路堤破壞［4］，也會造成邊坡滑動，引起路肩或邊坡溜塌（改變巖土體性質→增加坡體自重應力→增加下滑力）。

2.4 植被覆蓋不全面

邊坡護坡常規做法以鋪設草皮的形式居多，對于地表水土流失和沖刷有較好的緩沖作用，若能增加植被覆蓋的面積和范圍，還可有效減少路塹邊坡的水土沖刷。草皮護坡主要適用于邊坡穩定性好、抗沖刷能力強，且適宜植被生長的土質路塹邊坡，選用此種方式可以有效防止表面水土流失，固結表土，從而增強路基的穩定性。若植被破壞嚴重，也會引起邊坡失穩［5］。

3 路堤邊坡失穩快速加固技術方法

根據對現場的踏勘及險情的調查研判，現場可分為兩類工況。一是物料通道暢通，大型設備及運輸車輛不受地形限制，直通搶險工點；二是部分路段交通不便，大型設備無法進出，主要物資需依靠人力運輸至搶險工點。因此，根據現場工況條件，需采用兩種不同的加固方法同步進行施工。

（1）人工配合機械施打鋼管柱，通過縱向鋼管卡扣連接形成整體屏障，每排鋼管柱間坡面堆砌袋裝水泥，穩固邊坡。該方案主要是利用大鋼管的自身強度，及縱向整體卡扣連接方式，增強鋼管柱整體的抗剪力，在有效穩固邊坡的同時，可避免袋裝水泥的二次溜塌。該方案機械施工利用率高，可減少勞動力，并節約了搶險工時。

（2）人工按照梅花形施打兩排鋼管，中間填裝袋裝水泥，縱向鋼管卡扣連接，橫向鐵絲連接，形成腳墻基礎，每排腳墻間坡面堆砌袋裝水泥，穩固邊坡。采用小鋼管+填裝水泥的腳墻結構，規避了運輸條件受限，大型設備及物資無法進場的弊端，加強了小型材料的組合受力狀態，充分利用了人工勞力的優勢，操作簡單，便于施工。

以上兩種不同工況條件，擋護方式也會隨之改變，旨在強化邊坡下部的加固效果，有效抑制邊坡位移與變形。加固基礎后，采用袋裝水泥進行無縫嵌填，確保無空隙存在，促使其與空氣中的水分自然結合硬化，形成堅固的塊體結構，從而顯著提升邊坡的抗剪強度與抗滑穩定性，確保邊坡穩固［6］。

4 加固方法實踐

4.1 鋼管柱屏障主要搶護方法

（1）施工人員對搶險路段的線路進行有效的防護，將施工所需的工器具、材料運至施工作業地點；測量人員畫線標識，劃定施工作業范圍及確定施工先后順序。

（2）對于需搶險的位置，要做好清理工作，采用人工配合挖掘機、裝載機的方式清理溜塌面，以此保證坡面、坡底作業區域平整，便于施工作業。

（3）利用挖機、裝載機車斗對鋼管樁進行由上而下的擠壓加固，使其外漏1.5m，鋼管柱長度6m，直徑150mm，鋼管柱橫向間距1.0m，縱向間距3.0m，用6m鋼管在鋼管柱外漏1m的位置進行卡扣橫向連接，形成整體擋護屏障，每排鋼管柱屏障間距3m（見圖1）。

（4）坡面人工堆放碼齊袋裝水泥，疊放距離不小于20cm。每層堆放高度依據路基本體填土高度控制。填高3m以內，坡面平順堆砌；填高3m以上，坡面分臺階進行堆砌。最上層堆砌平整度需進行擠壓調整。

（5）對堆砌好的袋裝水泥，要采用人工進行修整，需確保頂面平整度不大于10cm，疊放孔徑不大于5cm。

（6）施工完成后要二次清理工作面，并排查周邊水系，避免施工中的水泥粉料污染既有水系；檢查是否有遺留工機具，以避免造成行車安全事故。

4.2 腳墻基礎施工方法

（1）施工人員需對搶險路段的線路進行有效的防護，將施工所需的工器具、材料運至施工作業地點；測量人員畫線標識，劃定施工作業范圍及確定施工先后順序。

（2）正常作業前，要采用人工、鐵鍬、斗車等小型機具清理溜塌面，保證坡面、坡底、腳墻底面等作業區域平整，具備正常作業條件。

（3）在滑坡最底層人工直打兩排鋼管，使其外漏1.5m，鋼管長6m，直徑50mm，鋼管間距50cm，需梅花形布置，每排鋼管在外漏1m的位置用6m鋼管縱向卡扣連接，兩排直打鋼管間再用鐵絲橫向連接，直打鋼管中間填裝袋裝水泥形成腳墻基礎，每排腳墻間距3m。

（4）坡面人工堆放碼齊袋裝水泥，疊放距離不小于20cm。每層堆放高度依據路基本體填土高度控制。填高3m以內，坡面平順堆砌；填高3m以上，坡面分臺階進行堆砌。最上層堆砌平整度進行擠壓調整（見圖2）。

（5）袋裝水泥擺放要規則有序，對堆砌好的袋裝水泥進行人工修整，頂面平整度不大于10cm，疊放孔徑不大于5cm。

（6）施工完成后二次清理工作面，將施工垃圾全部清理干凈，另外，要重點排查水系，避免施工中的水泥粉料污染既有水系；檢查是否有遺留工機具，避免造成行車安全事故。

5 實施效果

本次應急搶險，中鐵十七局集團有限公司共計566人參與搶險，另外也投入了大量的搶險機具、設備，通過采用合適的施工方法及科學合理的施工組織安排，最終克服重重困難，歷時158h圓滿地完成了太原局集團公司交給的抗洪搶險任務，為南同蒲鐵路、侯月鐵路在最短時間內恢復開通和安全運營做出了突出貢獻，受到太原局集團公司領導的肯定和贊揚，同時也為公司在應急搶險方面積累了寶貴經驗。

6 結語

綜上所述，運用恰當的施工方法，在既有路堤邊坡遭遇溜塌失穩后實施上述加固技術，即便面臨復雜嚴峻的施工條件，亦能迅速恢復既有線路的安全通車，展現出施工效率高、周期短、經濟效益顯著的優勢。未來若遇類似搶險任務，借鑒此技術實施快速施工，必將收獲良好的成效。

參考文獻：

［1］張捷.廣州市某寺廟擋土墻邊坡崩塌變形分析及治理措施［J］.城市建設理論研究（電子版），2024（30）：169-171.

［2］霍達.南京市高淳區固城湖退圩還湖永聯圩新建堤防工程施工期失穩的原因分析及處理［J］.城市建設理論研究（電子版），2024（25）：211-213.

［3］邱兵.淺議堤防滑坡的原因及加固措施［J］.城市建設理論研究（電子版），2013（5）.

［4］楊帆，池苗苗.路堤降雨失穩預警系統參數研究［J］.水利科技與經濟，2023，29（2）：19-23+44.

［5］翟曉華.廣西高速公路路塹邊坡失穩與綠化治理［J］.大眾科技，2009（9）：81-82.

［6］王斌，郭景堂.公路邊坡錨桿加固穩定性及影響因素分析［J］.林業建設.2024，42（2）：82-86.