试论边坡的分类及防护方法

2016-03-19吴章群姜云秀中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司四川成都610000

低碳世界 2016年22期

吴章群，姜云秀（中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，四川成都610000）

试论边坡的分类及防护方法

吴章群，姜云秀（中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，四川成都610000）

边坡的稳定性问题一直是人们多关注的话题，尤其是在工程建设中，对边坡的稳定性要求会更高。本文首先对边坡的分类和特点进行详细的介绍，同时结合具体的实际情况采用不同的加固方法。实践证明，有针对性的边坡防护方法可以达到很好的防护效果。本文的目的是为大家提供参考，不足的地方希望大家给与谅解。

边坡类型；稳定性；防护措施

1 边坡的分类

边坡的定义我们可以理解为：土层或者岩层在自然重力下形成的具有不同倾斜度的截面，也可以在人为作用下形成。不同的专业、不同的学科对边坡的形式理解也会不一样。比如，建筑工程对地基的施工环节中，需要依据地质情况、高差以及经济等因素采取适当的围挡支护措施使基坑处于稳固状态，便于基坑施工以及提高基坑的稳定性；对一块起伏不平的场地进行平整修理，在平整的过程中，逐渐形成平面，使四周与原来的地形形成一定的高差；在公路建设过程中，公路自身的各项指标达到标准要求以后，需要在公路两侧与原来的地面形成一定坡度的坡面。

这些边坡形式在我们日常生活中都能随处见到。

边坡不仅出现在地质环境中，而且在很多工程建筑中也需要用到，所以它的形式和特征是不同的，依据研究的对象和研究的目的以及工程的不同需要，下面我们把边坡进行不同的分类：

（1）成分不同进行分类。依据边坡成分不同可以分为土质边坡和岩质边坡。我们对土质边坡研究的会比较多一些，把它有具体分为黄土类型的边坡、堆填土类型的边坡、粘质土类型的边坡等。

（2）结构分类。按照结构分类需要考虑很多因素，种类也会非常多，比如，层状结构类型的边坡，通过进一步的研究它还可以分为单、双层结构边坡，内、外斜层结构边坡等形式。结构形式不同的边坡其它的还有散体结构边坡以及块状结构边坡等。

（3）成因分类。依据形成原因可以分为自然边坡和人为边坡。自然边坡一般是江河湖海或者是山坡岸边形成的边坡，比如，剥蚀性的边坡或者是侵蚀性的边坡等。

（4）高度分类。按照边坡的高度可以分为超高边坡、高边坡、中高边坡以及低边坡。超高边坡：对于岩质的边坡高度要求是30m以上，对于土质边坡的高度要求是15m以上；高边坡：岩质坡高在16～30m，土质坡高在11～15m；中高边坡：岩质坡高在9～15m，土质坡高在6～10m；低边坡：岩质坡高小于等于8m，土质坡高小于等于5m。

（5）边坡变形以及特征分类。依据边坡的变形程度可以分为推移形式和牵引形式，这两种形式在宏观上体现了边坡的变形程度以及受力情况，简单实用。

（6）土体的运动特征分类。我国的铁道部门依据这种特征将边坡分为：岩层堆积、坠石边坡、滑动边坡以及泥石流坡面等。

（7）是否稳定进行分类。依据边坡是否稳定性可以分为稳定坡、不稳定坡以及已失稳坡。这种分类方法需要根据有关的运算来确定其稳定系数，但在实际的计算中，不同的专业以及不同的环境条件对系数的取值会有差别，所以，也没有严格的界限。

（8）依据边坡和岩层的走向分类。可以分为顺向边坡、斜切边坡、切向边坡以及逆向边坡。其中顺向边坡是指坡面倾向和岩层倾向保持一致或者两者走向的夹角小于15°；斜切边坡是指坡面走向和岩层走向的夹角在15～30°之间；切向边坡是指坡面走向和岩层走向的夹角在30～90°之间；逆向边坡是指坡面倾向和岩层倾向相反。

（9）按照时间分类。依据使用时间可以分为临时性边坡（一般不超过两年）和永久性边坡（使用时间为两年或者两年以上）。

（10）依据截面形状分类。依据截面形状可以分为台阶式边坡、竖直型边坡和斜式边坡。

以上这些只是我们经常见到的边坡分类方法，在实际的研究中，边坡形成的因素会很多，涉及的学科和专业也很多，一个边坡甚至还包含好几种形态。因此，对边坡的分类研究要具体问题具体分析，对边坡要充分的了解，对以后边坡工程的设计以及施工处理具有重要的指导意义。

2 边坡的防护方法

边坡的稳定性非常重要，因此，需要对边坡采取一定的防护措施。边坡防护主要包括支挡结构防护和坡面防护两类，每种类型又有不同的防护方法，下面我们就对各种方法进行详细的介绍。

2.1 支挡结构防护

边坡的支挡结构中常用的就是挡土墙，用来对天然或者人工形成的边坡进行防护的垂直结构，挡土墙可以很好的抵抗土层压力，防止土层出现变形或者坍塌现象。依据挡土墙的施工方式不同和它的强度大小，一般有柔性和刚性挡土墙两种，但是，我们经常采用的挡土墙形式主要有以下这几种：

（1）重力式挡土墙。这种边坡支护方式是目前我国普遍使用一种方式，它是依靠自身重力来抵抗土体的压力，使自身保持稳定。它的优点是原理不是很复杂、施工快速便捷、经济性强、实用性强、就地取材，可以达到理想的边坡支护效果，在公路、铁路工程、水利桥梁工程、矿山工程等的边坡施工中被广泛应用。

（2）悬臂式（扶壁式）挡土墙。这种形式的支护结构属于轻型结构物，需要用到钢筋混凝土，它是依靠墙体自身的重量和填土的重量使自身保持稳定。它的特点是施工结构不是很复杂，、施工快速便捷、材料的强度非常高、性能非常好，可以适应基坑强度比较低的基础。缺点是水泥和钢材的使用量会比较多，会增加一定的施工成本。

（3）加筋土挡土墙。这种形式的支护结构是利用填土、砌块以及拉带组成的加筋土来抵抗土体的侧向压力，属于柔性构筑物，可以适应地基的微小变形，也是一种很好的抗震结构。它的特点是节约用地、成本低、良好的经济效益、施工简单快速等。这种支护结构可以做的很高，不需要很大的地基承载能力，一般适应于高填土的边坡支护。它最好不要应用在地形陡峭的山坡、地震在八级以上的地区、严重腐蚀的环境中、浸水环境中等。

（4）锚杆挡土墙。这种支护结构将锚固定在土层中，依靠锚杆提供的拉力来防止土层出现位移和变形，利用挡板以及立柱抵抗土体压力，使其坡面保持稳定。它可以为山体边坡作支挡结构，也可以用在地下工程的临时支撑。它的特点是施工占地少，可以减小地基开挖面积。一些开挖工程的边坡不需要内支撑，以加大工作面方便施工。

（5）网箱挡土墙。随着技术的发展，出现了新型的挡土墙也就是网箱挡土墙。它是将很多个笼子一层一层的堆积起来形成挡土墙，这些笼子是由钢丝制成的，其刚度非常强，而且笼子里面会装有大量的石块，以增加自身重力，这样可以很好的抵抗土层的变形，石块之间会有一些缝隙，当受到外界强烈压力时，石块会出现移动以减轻这种突发压力。所以，这种结构形式可以有很好的变形能力。

2.2 坡面防护

（1）坡面抹浆法。这种方法在坡面抹上一层灰浆或者其他材料。对于容易风化的软岩石边坡非常适用，边坡要处于干燥状态下才可以采用这种方法，不能被地下水侵蚀，对坡面的形状、平顺度以及坡度没有限制。

（2）灌浆法。这种方法一般用于坚硬容易风化的岩石边坡或者没有遭到严重风化的岩石边坡，使坡面不会被破碎，也可以用在干燥的、地下水没有发育的边坡。

（3）浆砌片石护墙。这种方法适用于容易破碎的岩石地段，对于一些云母岩层或者绿泥片岩层也可以采用这种方法，对岩石坡面可以起到很多好保护作用，但是使用这种方法要确保边坡本身是稳定的。

（4）喷锚支护。这种方法是由锚杆、围岩以及混凝土喷层共同构成，将水泥混凝土注入岩层中，与金属锚杆联合起来共同加固岩石边坡。这种方法可以把一定厚度的围岩的承载能力进一步加强，增加了围岩的牢固性，可以有效防止岩层的松动和分离，具有密贴、及时以及封闭性等优点。

（5）植物防护。在边坡上种植草皮、植被、树木等方法也可以起到加固的作用。植被防护适用于很多环境中，植物刚种植的时候对边坡起到的防护作用是比较小的，一旦植物生长的旺盛，起到的防护效果就会很明显，同时也增加的生态效应，但是，缺点是植物的生长不能深入到深层土壤中，对深层的土质起不到稳定和保护作用。因此，可以将植被防护与其他方法共同使用，充分发挥各个方法的优势，以达到理想的边坡防护效果。

3 边坡防护案例

某一公路右侧的边坡在之前的施工中没有进行防护处理，而且坡面刷的不平整，加上长期雨水冲刷，坡面破碎的非常严重，坡体上部稳定性比较差，很容易造成滑塌，威胁行人、车辆安全。技术人员经过讨论，依据边坡的现状决定采用喷锚挂网的方式进行防护，对边坡顶部做截水沟。

此次边坡防护设计方案为：喷射的混凝土选择C20细石混泥土，喷射厚度为15cm；锚杆选择采用φ22钢筋，锚杆深度为3.6m，锚杆间距采用2.5m×2.5m的梅花型布置；用1：3～1：4的水泥砂浆进行固结；钢筋网选择φ6圆钢，其孔眼大小选择20cm×20cm的方孔；锚杆孔的深度要超过锚固深度20cm；顶部选择10cm厚的混凝土预制块水沟。

此项公路边坡防护工程完工以后，对边坡起到了很好的加固效果，公路使用几年也没有出现边坡松动、坡面破碎的情况，保证了公路质量和行人安全。