山区公路边坡失稳分析与防治技术

汪 辉

(贵州省铜仁公路勘察设计院，贵州 铜仁 554300)



山区公路边坡失稳分析与防治技术

汪 辉

(贵州省铜仁公路勘察设计院，贵州 铜仁 554300)

针对山区公路边坡的失稳问题，首先结合以往工作经验简要分析产生失稳现象的原因，在此基础上提出边坡失稳的防治原则、方法及技术措施，旨在为保证山区公路边坡稳定性及公路运行安全提供可靠参考。

山区公路；边坡失稳；防治技术

1 山区公路边坡失稳原因

(1)岩石节理发育较大，且还会受到风化作用影响，岩石的物理力学指标很低。

(2)公路设计过程中对于滑坡段的岩土性质未能进行深入分析，边坡率的设计值相对较高。施工时没有严格根据公路边坡实际状况采取有效措施，边坡依然按照原设计标准进行开挖，边坡的高度和坡度均较大，无法确保自身稳定性。

(3)边坡在完成开挖以后，没有采取有效的防护措施，使得边坡土石长期暴露在外，导致风化与冲刷十分严重。

(4)山区降雨量较大，雨水通过边坡表面渗入至内部。雨水渗入边坡后，不仅会使岩土受到孔隙水压力及裂缝水压力等作用的影响，增大边坡滑动力，降低其稳定性，而且在其作用下，岩土会发生软化，大大降低边坡自身的抗滑力。

2 山区公路边坡失稳防治技术

2.1 防治原则与方法

(1)防治原则

在防治过程中必须始终坚持“以防为首、以治为辅和防治结合”的基本原则，前期进行细致调查和探究，了解公路边坡产生塌滑的原因、发展过程及规模，以此制定合理、切合实际的防治处理方案，并选取适宜的防治技术。

(2)防治方法

山区公路边坡失稳的防治方法主要有。

①减弱或消除水体作用。使用这一防治方法的目的是为了降低渗透水压力和水体对于边坡岩土体的溶蚀与软化作用；减小或消除水体的冲刷作用。一般情况下，可采取阻隔、引导和排空的方法对边坡地表水与地下水的水环境实施改善，以此避免边坡受到冲刷或侵蚀。

②对边坡自身力学平衡条件实施改善。为切实提高公路边坡的抗滑能力，应采用增加抗滑力、降低化动力或改善平衡条件的方法。常用的做法有缩减滑坡整体重量、设置抗滑桩、施加预应力锚索等。

③对边坡弱面物理力学性质进行改善。通过对物理化学方式的应用，提高边坡上软弱夹层的物理力学性质，避免软弱面持续恶化，尽可能提高边坡自身的稳定性。常用的做法有锚固加固与化学灌浆等。

2.2 地质勘察及地质问题分析

为消除山区公路中的不稳定因素，达到保证公路边坡稳定性的目的，必须对前期的地质勘察工作给予足够重视。另外，地质资料是开展工程设计的重要基础，与工程建设活动的成败息息相关，因此，其勘察工作必须要覆盖全部路线范围。(1)勘察报告指出的试验成果与地质结构必须足够详细和正确。(2)还要细致的分析试验成果，给出最终的定论与建议；除此之外，还要和外业勘察成果进行对比分析，公路选线过程中，需要密切关注地质问题，尽量躲避不良地段，如果无法躲避，应按要求开展专项设计。

2.3 方案分析及对比

由于山区的地形地势、地质水文都比较复杂，公路边坡的防护设计需要紧紧围绕地质与环境条件、边坡类型高度与公路等级具体要求，采用工程防护结合植物防护的措施进行防护。而对于稳定性较差的公路边坡，还要设置相应的支挡工程，同时辅以分层开挖施工、分层固定与坡脚加固等技术手段。以某边坡塌滑路段为例，由于该段受到地形因素限制，沿线内依山傍水，位于高陡边坡处。对此，在实施边坡防护设计过程中，需要仔细分析，根据科研评估意见与由地质部门给出的勘察报告，切实做好防护方案的对比工作。在对多个不同方案进行经济性与技术可行性等综合对比后，优先采用台阶式边坡防护方案进行防护；台阶高度为10 m，平台宽度为2 m，第一级边坡的坡率为1∶1，设置护面墙进行防护；第二级至第六级边坡的坡率为1∶1.25，采用植草防护措施。

2.4 防护施工技术

(1)根据边坡实际情况，需开展分类施工，比如针对岩层较为破碎等容易发生塌缩现象的地层使用重复钻灌技术措施；钻进作业中如遇塌孔与缩孔，则可使用水泥浆等材料回灌空洞，以完成规范处理。

(2)严格按照工序开展施工，对于高边坡施工，需要先进行破坏性试验，以此对所用锚索承载力、抗剪切能力等进行验证，明确其是否满足要求，然后才可以实施钻孔定位等操作。此外，在完工以后，还需对锚索的实际张拉进行检验，通过检验确认合格以后使用质量合格的混凝土实施封锚处理，从而保证质量与美观性。

(3)对于绝大多数滑坡体而言，其锚索张力通常会伴随岩层位置改变而出现腐蚀与张拉力偏差等问题，进而引发塌陷事故。对此，需在施工范围内设置监测点，并使用相应仪器监视其动态，实时监控山体的变化。与此同时，在分级开挖时，对监控数据进行详细的记录，并列入资料数据库，将其作为经验积累，最终为建设施工提供参考。

(4)山区公路的高边坡与深路堑施工开始前需做好施工排水，然后再按照由上到下的顺序逐层施工，土方及风化岩石可使用机械设备进行先期施工；而石方需使用机械设备结合爆破施工的方法进行施工。其中，爆破施工需采取多排微差技术，时刻关注边坡的实际坡度，清除浮石与危石，逐层设置锚杆进行支护，然后再对下层进行施工。

(5)边坡施工时，需对爆破作业方法、药量控制、爆破作业效果等进行重点检查，并使用相关仪器设备对边坡的坡度进行逐层检查，明确其是否满足设计要求。对于现场的施工作业人员而言，需要在第一时间清理爆破产生的浮石与危石，同时做好锚杆支护等保护工作，经检查确认合格后，方可对下一层实施作业。此外，山区公路施工还会涉及到很多深路堑与地下工程，边坡的高度也很大，覆盖范围广，勘查过程中很难对此类工程对应的地质条件实施分析，所以需对地质研究工作给予重视和强化，并根据地质情况，对勘察设计进行完善，尽可能的优化和改善施工方案，从而保证工程质量。

2.5 做好巡查及日常养护

从自然天气角度讲，山区公路主要具有以下特点：雨季期间暴雨和大雨较多、水系多变复杂，使得公路沿线内的排水系统极易被拥堵，而且在水流的作用下，泥沙、石子与杂物等都会被冲到路面或路基上，对公路行车安全造成严重影响，严重时还会直接冲毁公路结构物，如桥涵和路基等，最终造成公路封闭。对此，山区公路的养护主管部门需要时刻关注天气条件，在降雨期间切实强化公路沿线的排水巡查工作，并采取合理、有效的预防性养护技术措施，完善具备综合性特征的防灾基础设施，满足环境协调性要求，进而从根本上提升山区公路抗灾和防灾能力，确保公路安全、通畅。

3 结束语

山区公路因其外界自然环境复杂多变，公路边坡极易产生失稳情况，危及公路行车安全。对此，在公路的前期勘察、工程设计、施工作业与养护等阶段必须充分结合公路地质构造与岩土的特征，对边坡不稳定因素实施定性与定量分析，并在给出危险性评估的同时，提出有效的失稳防护方案，采取适宜的技术措施，防治失稳等问题的发生。此外，在边坡治理过程中，还要坚持“以防为首、以治为辅和防治结合”的基本原则，因地制宜的采取技术措施，并大力推广先进的边坡防护技术，改善公路景观，有效恢复被施工破坏的自然环境，避免水土流失现象的产生，从而达到保护山区公路净化空气与美化路容景观的目的。

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2016-10-14

汪辉(1990-)，男，硕士研究生，研究方向：地质工程。

U418.9

C

1008-3383(2017)05-0082-02