对炭质泥岩边坡的加固支护措施及研究

刘实旺

(中交四公局十公司，北京 101101)

随着我国基础建设工程的不断增多，对于支护技术的应用也日益增多。支护技术主要应用在道路两侧边坡位置，对工程两侧地质结构起强化固定作用。一般而言，在道路建设中都需要加固两侧边坡，强化其力学结构，防止边坡出现皲裂和垮塌现象，提高工程施工质量。

1 工程信息概述

工程位于文山至麻栗坡至天保二级公路地段，其起点在国家一类口岸的天保口岸，是我国通往东盟的重要经济路段，是当地交通发展规划的重要部分。此路段属于S210线文山至天保公路段，因此也是本区域的重要主干线，北连GZ75及G320线，并与云南地区道路相连接。本次将对此路段进行边坡基础支护处理，本地区由于山体为炭质泥岩，并且海拔低，雨水量多，常常导致道路两侧受到周围地质垮塌和积水泥石流的影响，严重阻碍了交通的正常运行，因此这里需要对其做边坡加固支护处理，提高道路的安全性，促进当地经济快速发展。

2 对工程炭质泥岩的特性研究

在我国部分地区有炭质泥岩，主要以泥岩、页岩及灰岩等成分构成。一般来说，其岩性都比较脆弱，力学性能差，不具备足够的抗压能力。而更为关键的，这种岩体结构除了力学性能差，后期还容易出现松动、崩解、风化等问题，而一旦这种地质结构风化，便会形成泥炭土，这种土质并不利道路工程施工，容易出现岩体开裂的问题。而本次工程段正好处于这种地质结构，并且雨量充足，还容易出现地质滑坡和地质垮塌等问题，对道路交通带来严重影响，因此这里就需要对道路边坡做支护加固处理，防止其对道路的破坏。

3 对边坡稳定性研究

对于影响边坡的因素有很多，下面介绍主要三点。

(1)首先是人为因素。在公路改造过程中，由于人为因素对周围地质结构进行大量挖掘，破坏了周围边坡结构，使得道路整体力学结构发生改变,出现了应力集中和应力重分布等后果。再加上后期人为施工对边坡覆盖不充分，随着时间的推移，边坡的结构下降，受到外界因素影响出现风化效果，进而导致岩体界面解体，边坡逐步受损，影响了道路的安全性。

(2)其次是岩体本身因素。炭质泥岩体本身力学性能就弱，并且容易受到自然因素的影响，尤其是雨水等因素，很容易出现风化现象。长久受到高温和雨水等因素的影响，其内部结构将发生改变，容易出现风化裂隙的延伸，造成周围地质结构受损，进而影响道路结构稳定性。

(3)最后是自然因素。一般说来山体为炭质泥岩，这些地质结构处于低海拔，雨水多的环境，被当地人民叫做散水段，在这些地段进行工程施工对整体地质结构的稳定性会带来较大影响，再受到雨水作用，导致岩体软化和结构的崩解，而边坡也将出现失稳现象，严重影响道路结构的安全性。

4 边坡支护原则

边坡支护必须严格对周围地质环境合并气象、水文、环境做细致勘测，最后根据环境因地制宜的取材，最大限度地对环境和地质结构进行保护。

(1)满足经济实用原则。边坡支护需要考虑工具改建对环境的破坏，因此从经济性原则出发，都会尽可能就地取材，先防护植物，再锚索框架梁防护和后续锚杆混凝士喷射防护等步骤。

(2)实行软土边坡支护原则。一般采用锚索框架梁形式进行作业，这种方式与周围植被相结合，有效维持生态平衡，既可以保护生态，也可以保护地质结构。而对于对特殊土质(易风化，易崩解)，则需要采取框格防护。

(3)特殊环境(不适应植物种植或网格种植的风化岩石边坡处理)对于这种环境需要综合性研究，对其地质结构，气象，水文做综合性分析，最终选择最适宜的方案。慎重选择护面墙，砌片石护坡及挂网喷锚等坡面防护措施。

5 常见边坡支护技术

常见边坡防护技术有很多，如砌片石防护，护面墙，锚喷防护，植被混凝土防护和锚索框架梁防护等。下面具体分析。

(1)首先是砌片石防护。这种比较常见，适合环境恶劣，容易侵蚀的土质边坡或地质结构不稳定的环境。其一般采用截面形式，并且这种技术还需要专设横向排水系统。

(2)其次是护面墙支护技术。适用于易风化易被侵蚀的环境。护面墙可降低边坡挖方数量和开挖高度，节省资金。一般来说都会以台阶形式建设，并设置专门排水系统。

(3)第三是锚喷防护。这种适用于易风化、坡面较破碎的岩体环境。而这种支护技术主要与钢筋网片混凝土结合进行施工，可以有效阻止水流侵蚀，抑制风化现象。

6 工程具体施工

本次工程左侧边坡采用锚索框架梁支护技术。具体工艺流程是，对周围环境事先做好测量放线，然后是挖截水沟与挖槽处理，后续工作依次是支模处理，绑扎钢筋，浇筑框架梁等。具体步骤为以下几点。

首先是测量，放开挖线，然后进行分阶，一般开挖线外5m就需要截水沟，这样可以有效阻止水的渗透。做支挡结构处理，在开挖线第一台阶到一个碎落台，做到均匀、科学。开挖后，喷C20素混凝土，随后铺钢筋网片，并固定锚杆。在第一个碎落台挖排水沟，并做混凝土加固。沿所挖沟槽进行模板支设，绑扎钢筋。其后是在顶台坡面上施工C30锚索框格梁，并对浇筑完混凝土梁进行养护。完成以上步骤以后，做放线定位锚索位置工作，严格按照设计标准，保证其位置准确。随后是在框架梁内砌筑浆砌片石，也可以在其中种植绿色植物，保障其美观性，提高生态的稳定性。最后一个步骤是按上述施工方法逐台向下施工至路面标高，最终完成所有工作。此方法可提高道路边坡的稳定性，很好地起到了保护生态环境的作用。