公路边坡稳定性影响因素及治理工程研究

(成都理工大学 四川 成都 610000)

在公路工程中，边坡稳定性问题对公路的安全运行影响重大，轻则出现垮塌、掉块等现象，重则出现大规模滑坡、崩塌等地质灾害问题。不仅会影响公路正常运行，更会危及人民生命财产安全，给国家造成巨大损失。因此，查明边坡稳定性的影响因素、保证治理工程正常工作对公路的安全运行具有重大意义。

一、公路边坡的类型

总的来说，公路边坡可以分为自然边坡、挖方边坡和填方边坡3种类型。自然边坡指的是在自然状态下存在的边坡；挖方边坡指由于人类工程开挖形成的边坡；填方边坡是指由于弃渣和放坡的需要堆填形成的边坡。

二、稳定性影响因素

(一)边坡的工程地质条件

影响边坡稳定性的工程地质条件有地形地貌、地质构造、地层岩性和地震等。边坡的坡体结构是边坡稳定性的控制性因素，边坡的坡体结构由边坡的坡向、坡角、岩层及结构面的倾向与倾角共同决定。一般来说，反向边坡稳定性最好，横向坡次之，顺向坡稳定性最差，尤其是当岩层倾角小于边坡坡角时，此类边坡岩层被切割，临空条件良好，最易发生滑动破坏。对于边坡自身而言，坡角越大，边坡越容易发生破坏，坡角越小，边坡越稳定，坡高越大，对边坡稳定越不利；平面上呈凹形的边坡较凸形边坡更稳定。

再有，边坡的物质组成，岩性组合也对边坡稳定性影响重大。当边坡的岩性不同时，由于不同岩性，甚至是不同风化程度、破碎程度下的同种岩性的岩体力学性能也存在较大差异，因此不同的岩性组合对边坡稳定性的表现也不同。特别是当软弱夹层存在的情况下，软弱夹层的力学性能往往是控制边坡能否发生滑动破坏的决定因素。

此外，在地震高烈度区，地震作用也是影响边坡稳定性的重要因素。地震作用一方面可以影响边坡坡体结构，使得边坡与其在无地震工况下的失稳破坏方式有所差异；另一方面，地震会使边坡内部产生附加应力，这种附加应力会加速边坡变形，使边坡失稳。

(二)气象水文条件

在诸多边坡失稳破坏的案例中，降雨因素是众多滑坡发生的决定因素。在降雨条件下，由于雨水下渗，水排出坡体不及时，不仅会增大边坡的下滑力，而且还会造成岩体力学参数降低，从而使边坡抗滑力减小导致边坡失稳。此种影响对于红层边坡和含有其他软弱夹层的边坡中表现尤为明显。

(三)人类工程活动

随着经济发展和社会进步，人类工程活动如修建公路、房屋、大型水库等日益频繁。这些活动往往会使自然边坡原有的形态和结构发生改变，有的使自然边坡前缘产生临空面造成边坡失稳，有的破坏了岩层的连续性使得边坡出现局部稳定性问题，有的由于人工堆载使得边坡直接发生破坏。

三、常见的公路边坡治理措施

(一)截排水工程

为减少降雨形成的地表水渗入坡体内对坡体稳定性造成影响，一般在滑坡的后缘平缓地带设置截水工程，并根据边坡的地形地貌特点在滑坡中部设置排水沟，排出地表水。据耿东阳等[1]，地下排水的措施主要有渗沟和泄水隧洞，地下水的排出可有效降低岩土体的空隙水压力，增大有效正应力，防止水对岩层的软化，尤其是对软弱夹层的软化作用，从而提高边坡的抗滑力。对于许多大中型滑坡来说，排水问题往往首当其冲。解决好地表水和地下水的排泄问题，保证岩土体的力学性能不被水软化降低，这对能否治理好滑坡起着至关重要的作用。

(二)削方减载

削方减载包括削坡减载和削头减载两种方式。削方减载指根据边坡的类型按照规范要求选择合适的坡比进行放坡，可有效减小边坡的下滑力，增大边坡的稳定性系数。削方治理一般在边坡的中部及上部进行，其目的是挖除形成不稳定滑坡的潜在物源，减小推力，保证边坡的局部稳定性和整体稳定性。削头减载是指将边坡上部一定范围内的岩土体清除，以达到降低边坡高度，减小下滑力，增强边坡稳定性的目的。

(三)回填反压

为了提高滑坡整体稳定性，根据滑坡的地形地貌特点和变形特征，一般人为地在边坡的坡脚一带实施回填反压，增加边坡阻滑段的土重，可有效增大边坡抗滑力，提高边坡自身稳定性。

(四)支挡工程

支挡工程主要通过增设结构物将边坡的部分下滑力传递至下伏稳定的持力层上，从而使潜在滑动面以上的岩土体保持整体稳定的状态，达到工程治理的目的。据杜潇翔[2-3]，边坡支挡工程多种多样，常见的有抗滑桩、挡土墙、格构、锚杆、锚索等。在选择支挡工程之前，应当对边坡的设计荷载进行计算，并结合边坡自身特点及经济技术指标选取适当的支护措施。一般来说，格构适用于推力较小的堆积层滑坡；挡土墙和抗滑桩适用于浅层滑坡；锚杆及锚索适用于深层滑坡，一般与抗滑桩、挡土墙以及格构等组合使用可以达到更好的治理效果。

四、结论

随着公路交通建设发展和人类工程活动逐渐加剧，公路边坡破坏发生的频率也逐渐增加,为等了保证公路边坡的稳定性及公路的安全平稳运行，必须要对公路边坡进行适当的处置，提升公路边坡的稳定性，避免滑坡情况的发生。由于影响公路边坡稳定性的因素众多，因此，应在对公路边坡进行充分的调查，查明影响公路边坡稳定性的关键因素后再施加合适的处置措施。这不仅可以有效保证边坡稳定性，还对节约造价等作出贡献。