某高速公路岩土质边坡稳定性及防治对策

谢晓松

（四川雅眉乐高速公路有限责任公司 四川成都 610000）

引言

随着我国高速公路的发展，向山区开设成了必然趋势，作为联系纽带，作为国家投资的大型建设工程，高速公路的安全性和牢固性一直是高速公路建设过程中的重要方向和目标。根据以往的公路建设经验，高陡的岩土质边坡的稳定性成了各施工团队的重要防治对象，不注意就会产生严重的后果，不仅会增加建设的总投资，延误工期，还可能会造成人员伤亡。因此对公路建设过程中的岩土质边坡的稳定性的提前防治成了保证公路安全的必然手段。

1 公路建设

四川雅眉乐高速公路，作为推进西部大开发战略实施的一部分，对于完善国家的公路网和促进沿江地带经济的快速发展都具有重要意义。由于整个项目所处的地形较为复杂，既有阶地、河流、沟谷，也有高山，因此施工难度也随之增大。在进行地质勘测后，对整体的路径和建设都有了一定的了解，基本确定了一下几种路况：

（1）岩石顺层：在某些路面，岩层倾角约为15～18°，路线的走向基本与岩层相同，是粉砂质泥岩夹泥岩互层，在进行开挖时，就会使得该地段岩层顺层一侧易发生顺层滑动现象。

（2）软质岩层：该种地段的地形相对高差大，路面基本都以涵洞的形式建设，建设过程中发生问题的几率很小，但其山断层和岩层中可溶性的石膏和炸药可能会对路面产生影响。

（3）低山丘陵软质层：该种地段主要是对山体进行开挖，并且对山谷进行填充，由于地域岩质层的限制，整体工程中，路面出现变形和滑动的几率较大。

针对以上几种路况的分析，再结合以往的建设经验，发现在对部分岩土质挖掘的建设中，很可能会出现高陡边坡，使得山体的边坡重力分布不均匀，进而导致路面的变形、滑动甚至塌陷等后果，尤其是顺层易滑地带，雨季时的影响更是恶劣。对岩土质边坡的挖掘方案的制定就有了很大的意义。

2 岩土质边坡稳定性的影响因素及其分析

2.1 影响因素

在建设高速公路之前，都要对沿途的地质进行勘探，既是为了施工做准备，也是为了了解各地质的特点，进而制定合理的施工计划。岩石边坡的稳定性一般都是受到各方面的影响，如岩性、地质结构的构造特征等等。岩石边坡的稳定性较难控制的原因在于：泥质粉砂岩相比较其他岩石层而言其透水性较弱，且亲水性较强，因此其岩质层遇水就会软化，抗风的能力就会下降，甚至会产生崩解的现象。因此从作为高速公路的边坡的角度来说，在路面工作的时候，可能会产生变形、被破坏等不良后果，即不能够很好的适用于路面的基础工作效用，严重的还可能会在路面施工时产生山体变形、滑坡等严重后果。以下是影响岩土质边坡稳定性的几种主要因素：

（1）岩土的性质：由于各个地段的岩土的组成成分和岩石结构及结构强度都有所不同，这就使得形成的边坡的稳定性也有所差异。由坚硬的、抗风化性能好的、强度大的、矿质元素稳定的岩土构成的边坡的稳定性都较好，而反之就会形成不稳定的土质边坡。

（2）地质的含水量：由于地质和气候环境的影响，包括地下水的动态变化、埋藏情况等都会造成不同的岩质层的构造出现差异。当水分增多时，就会使得土层的质量变大，且会使得岩土层的地质变软，产生滑动和变形的几率会大大增加。当地下水流动的动态变化较大时，就会对岩石层产生较大的冲击力，水位的升高和降低都会对土质层的坚硬程度产生影响。在不同的气候条件下，地质所呈现出的状态也不尽相同，如当在强降雨和长期积水情况下，土层的含水量增加，地下水的增多会降低岩体的力学强度，干旱时期土层的含水量则大大降低，这些都对边坡的稳定性有不利影响，更容易产生边坡滑动现象。

（3）强烈地质振动的影响：如当地震时，由于强大的地壳波动，会使得岩土质边坡的下滑几率增大，使得路面排水系统的作用降低；此外，有时由于建设需要进行的人工开挖，会用到很多力量较大的爆破装置，如炸药之类物质的使用，这些都会对地质结构产生影响，进而影响边坡的稳定性。

（4）岩体的结构：在对岩土层进行勘探时，岩体的结构是很重要的一项探究，岩体的结构会直接影响路面的建设难度和建设进程。有时预定的路线会由于岩体结构的过于软弱或者破碎带分布面较广等问题而发生变化，这些因素对边坡的形态、坡向、坡角都有很大程度的影响。

（5）所处的地理环境：由于高速公路的铺设要经过的地段很多，包括各种复杂的地形，各种地形所处的地理环境都会有很大的差别。不同风化作用对地段岩层的侵蚀不同，不同的气候引起的风化程度也会不同，其中岩石的物理、化学性质都会产生很大的变化，从而导致边坡的高度和坡度都会不同，进而影响边坡的稳定程度。

2.2 边坡稳定性分析方法

作为国家一级公路建设工程，在对四川雅眉乐公路建设进行边坡稳定性分析时，避免了很多由于之前建设案例的对地质力学的粗浅的探究和各种不合理的假设，采用了多种分析方法，如定性分析法，其中又包括自然分析法和数据图解法；定量分析法，其中包括确定性和不确定性分析法。

（1）定性分析法：在进行地质勘测时，对影响边坡稳定性主要因素都一一考虑，对现有的错误建设案例进行分析，对各种地段可能产生的边坡稳定性进行判断，对边坡发育的地质环境、地质历史的各种变形进行整体的了解，对已经产生问题的边坡，利用现有的科学技术，结合数据图解尽量找到相应的解决措施。

（2）定量分析法：在此种分析法中，要对影响边坡稳定性的各种因素都要进行定量的分析，将各种地质通过划分为小个体来分析，使得各种不确定性因素和确定性因素都得到肯定的施工建议。

3 提高边坡稳定性的方法

在对各种地质进行充分勘探分析后，要在遵循安全可靠，经济合理的原则对不同的边坡的稳定性进行提高。主要有以下几种加固方法：

（1）设置截水沟，减少坡顶的重量：在不影响公路两边建筑物的情况下，使边坡的地面标高降低，使其比原地面低1～2m，且在坡体后方设置截水沟，增大地表水的流动，以减少在遭遇降水或雨季时岩土的含水量，从而起到加固边坡稳定性的作用。

（2）结合减轻侧向土压力：在对边坡的坡率进行测量时，要确定一个确保边坡稳定的具体数值，在与这数值出入较大的情况下，对坡率进行调整。如减轻锚固结构的侧向土压力，但此种方法的不足之处在于会使得坡面的安全系数下降，这就要结合锚杆、钢筋混凝土等对路面进行土层加固防护，必要时结合各种路面成网技术。在加固过程中，还要主要控制边坡的占地和对山体的开挖量，确定不对岩体造成危害。

（3）及时清除和拦截杂物：在进行公路建设时，由于天气等因素的影响，各种杂物都可能会出现在路面周围，当撞击到稳定边坡的支护装置后，会对边坡的稳定性和路面的安全性产生不利影响。

（4）注意封填各种路面或岩体的孔洞：在对路段进行探测时，其中很重要的一点就是对孔洞的发现，当发现后，要及时采用相关措施进行填补，以防地表水和地下水的累积软化土质层结构，具体的封填技术有砖砌、混凝土灌浆等方法。

（5）加强环境绿化：植被对于水土的保护会在一定程度上减弱岩土质层的流动性，合理的种植各种植被更是会进一步加强边坡的稳定性，按照合理的比例种植木纤维，使得草木变成“保土剂”。

4 结束语

高速公路建设过程中，边坡的稳定性对路面的整体效用的影响很大，为防止产生过大的生命和经济损失，建筑公路时都会引起建筑公司的高度关注。由四川雅眉乐高速公路的案例就能看出，在公路建设过程中边坡的稳定性涉及到很多的方面，与岩土的结构性质、边坡的倾斜度、地质构造、岩土层水分含量的多少等因素都有联系。但无论哪种因素，归根到底都是由于地质层的软弱和破碎度过大造成的，这些都需要结合高新科技的分析和相关措施去处理，唯有如此，才能将公路的价值发挥到最大。