山区高速公路挖方边坡稳定性评价与安全防护技术

袁允波

(贵州交通岩土工程有限责任公司)

1 稳定性评价根据

1.1 要充分考虑地质特征和地址构造的结合

每个边坡都有其特有的地质条件，而边坡的稳定性离不开地质演化过程的影响。在方边坡的施工前要充分考虑其特有的区域地质构造，结合其地质现状充分提高挖方边坡的稳定性。

1.2 要实现力学机制定量评价与地质类型定性评价相统一

要经过对地质现状的观察与判断从而树立定性概念形成机制。通过物理学的方法实现岩体强度参数与边界条件等必备资料的获取，从而为挖方边坡的工程设计提供充分的理论依据。

1.3 要结合其工程地质条件采取不同的施工方法

为提高挖方边坡的稳定性，在对挖方边坡施工之前要明确工程地质条件，充分考察其地质模式的类别，同时也要对边坡设计形式进行改良，选择合理的爆破开挖方法，对边坡实施有效的加固与防护。

1.4 要兼顾施工阶段与运营期间的安全

挖方边坡工程在施工过程中的顺利进展并不代表可以完全确保运营后的安全。由于降雨或地下水等不可抗力因素，并不排除道路发生破坏的可能，所以，在对挖方边坡的稳定性进行评价时，要充分考虑对边坡岩体结构的分析及对加固防护措施耐久性。

1.5 要做出具有切实可行意义的评价结论

一个有说服力的稳定性评价结论能够对挖方边坡地质的特点与形成进行正确的分析判断，从而为边坡工程设计与施工展开提供指导性的帮助。

1.6 实现稳定性评价的主次分明

挖方边坡普遍存在与山区高速公路之中，并分布广发，在稳定性评价工作中要先充分考虑山区高速公路全线的边坡情况，将其中施工难度大危险性强的边坡给予重点分析，以便于山区高速公路工程的进一步开展。

2 稳定性评价举例

以稳定性评价原则为标准，挖方边坡的稳定性评价结果总体上分为基本稳定、稳定性较差和不稳定三种。其中基本稳定代表边坡有稳定的整体，坡体结构面没有潜在危险因素，坡面也相对完整;稳定性较差代表边坡大致上稳定，但不排除有潜在危险的可能，破体结构面存在部分不稳定块体，坡度如果过陡就会有塌方的危险;不稳定代表边坡存在较大危险，有极大的塌方危险。

3 以广西水南公路为例进行稳定性分析

(1)对于倾角大于45°的顺层岩体来说，当斜坡演化过程中出现滑移、弯曲变形等迹象的时候，层间强度会大幅下降，具体表现在层面锈染明显，同时有多处明显的切割裂隙存在。当出现以上列举的迹象时，即使岩性比较稳定或风化程度比较低，都会说明其挖方边坡具有较差的稳定性。比如从K132 +850 到K132 +920 右边坡部分、从K133 +180 到K133+320 的左边坡部分、从K137 +800 到K137 +900 的右边坡部分及K150 +950 的左边坡部分等都普遍存在这种情况。在对挖方边坡进行整治的工作中必须对这种情况予以重点关照，特别是对于那些看起来稳定的的石灰岩边坡，这种石灰岩边坡看似坡面整齐，但在切脚开挖后难免受到卸荷和雨水作用的影响，不易保持长期的稳定性。

(2)对于例如第九合同段南宁盆地边缘的寒武纪弱风化砂岩等倾角小于30°的顺层岩体来说，在切脚开挖后，也会受到卸荷和雨水作用的影响，其边坡岩体难免会出现蠕滑－拉裂变形等现象发生。比如广西水南公路从K313 +200到K313 +580 的右边坡部分、从西津立交G0 +150 到G0 +300 的右边坡部分等都普遍存在这种情况。

(3)反倾岩体边坡通常具有较强的整体稳定性，但对于厚层较薄的石灰岩来说，受斜坡演化过程的影响，接近临空面的岩体特别容易发生弯曲－拉裂变形，从此可以看出，这类挖方边坡的坡面在一定深度内存在着拉裂结构面发育的潜在威胁，其坡面的局部具有比较差的稳定性，应及时进行坡面防护处理，从而最大限度的避免坡面落石事故发生的概率。

(4)由各类页岩和泥岩组成的挖方边坡容易受到风化的影响，若边坡过陡将极易引起局部坍塌。例如广西水南公路从K97 +310 到K97 +360 路段的左边坡部分和从K97 +365 到K97 +600 路段的左边坡部分等都普遍存在着这种情况，且雨水冲刷会加大局部坍塌事故发生的可能性。

(5)对横向边坡来说通常都具备较好的稳定性，且不易受风化作用的影响。只需对由各类页岩或泥岩组成的边坡做简单的坡面防护。

(6)土体自身的自稳能力包括内摩擦角和粘结力两个方面，是土质边坡稳定性判断的主要依据。例如广西水南公路从K137 +800 路段到K137 +900 路段的右边坡下部的2级土质边坡，仍按照1∶ 0.75 的比例放坡。这样坡度过陡的土质边坡极不稳定，且护坡施工不足以发挥作用，唯有对坡度继续放缓的方法才是切实可行的。

4 安全防护技术应用

4.1 坡体加固技术的应用

部分挖方边坡岩土体疏松，容易引起滑坡的情况发生，这时应采取坡体支挡技术有挡土墙和抗滑桩两种方式。其中抗滑桩以钢筋混凝土为主要构成，是阻止挖方边坡出现滑坡的有效途径。

而对于比较松脆的以岩石为主要构成的挖方边坡，应充分应用坡体锚固技术，坡体锚固技术的作用在于能够使岩石的强度实现加固，通过改变岩石的应力状态使其不易发生脱落。坡体锚固技术主要分为预应力锚索和锚杆两种。

为了有效提高挖方边坡坡体的稳定性，也可对挖方边坡坡体应用地表和地下两种排水设施，排水设施的应用能够起到提高岩土体滑面坚实度的作用。以岩石为主的边坡体稳定性非常差，应采用灌注水泥砂浆的方式提高边坡的稳定性。

4.2 坡面防护技术的应用

要使山区高速公路的运营安全性得到提高，不能完全依赖于坡体加固措施，当坡体出现坍塌和滚石等严重情形时，坡体加固技术并不能完全解决问题，还应针对高边坡采取适当的坡面防护措施。坡面防护措施分为圬工防护和生物防护两种。

圬工防护总而言之就是通过砖石砌体、混凝土等工程材料保护坡面的稳定性;而生物防护充分结合了生态学的知识，因地制宜的在山区高速公路边坡种植植物，这样不仅起到了加强边坡稳定性的作用，也为美化公路周边环境做出了贡献。

5 结 语

国内山区高速公路挖方边坡的稳定性评价工作起步较晚，安全防护工作也不是很成熟，通过以上内容我们了解到要让稳定性评价充分发挥指导性作用，就必须展开脚踏实地的地质勘查，同时要加强物理力学知识的运用，实现理论的辅佐，使稳定性评价更具有说服力;要加强对高科技手段的合理利用，以检验挖方边坡未来的稳定程度和预测可能被破坏的原因，对容易发生事故的边坡要进行重点的评价分析，建立监测、预警机制，并实施各种方式的加固与防范，为运行的畅通保驾护航。山区高速公路挖方边坡的稳定性评价工作是我国公路建设中极其重要的阶段，具备重大的社会意义。

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