探讨公路路基边坡坍塌形成与防治对策

马加沛

（云南云岭桥隧科技有限公司，云南 昆明 650051）

0 前言

随着中国经济的快速发展，我国公路建设规模不断扩大，在公路路基的建设过程中，路基边坡坍塌成为常见的公路路基损害问题，其严重影响公路的使用寿命和行驶安全，使得公路使用效果大大缩减。结合云南某高速公路路基边坡的研究现状，可发现其研究起步相较于其他地区较晚，因此，路基边坡灾害防治体系还不够完善，尤其是公路路基边坡坍塌现象时有发生，相关交通管理者应当对这些问题重视起来，加大病害防治措施的研究。利用科学的路基边坡失稳研究办法对其进行深入研究，找到路基边坡坍陷的真正成因，针对性地提出相应的解决措施，延长高速公路的使用寿命，提升高速公路的综合服务水平。

1 公路边坡坍塌原因

就目前来看，造成云南地区公路路基边坡坍塌的成因来自很多方面，主要可以分为主观原因和客观原因这两方面。

1.1 主观原因

主观原因主要指的是相关的公路工程因素方面的影响，主要可以分为五点：

（1）公路路基边坡石方在爆破的过程中，使用的爆破药量过大，导致边坡坡体岩石受到爆破的影响由紧密变为松散，从而造成边坡失稳。

（2）施工人员在进行边坡开挖工作以后没有及时地做好防护工作，使大部分边坡直接裸露，受到大气中风雨因素的影响，从而引起一系列的物理化学反应，最终边坡岩体遭到侵蚀剥脱，从而失去稳定。

（3）边坡排水措施没有达标也是造成公路路基边坡坍塌的主观原因之一。在面临极端环境时，例如暴雨时期就会造成边坡受到水流的急速冲刷而形成坍塌，从而造成路基边坡失稳。

（4）相关人员在进行边坡防护时没有根据水文地质环境客观地选择好相应的防护形式，导致防护效果无法达到预期，防护效果不佳，久而久之，会造成公路路基边坡失稳。

（5）地下水位高，开挖后边坡渗水，没有及时打疏干孔排水。

1.2 客观原因

（1）云南地区公路路基边坡土质较为松散，呈堆积状，自稳性差。此类型边坡由于在开挖之后破坏了原先的岩土受力，岩土应力重分布后受力不均衡导致边坡稳定性下降，从而失衡引起边坡坍塌。

（2）大部分公路路基边坡岩体受到外力作用较松散破碎，同时边坡较高，也会在一定程度上影响边坡的稳定性。

（3）边坡的岩性组成众多，膨胀土、碳质泥岩、页岩是其主要组成类型，因此在雨季受到雨水的影响，土体就会产生膨胀现象，土颗粒之间的胶结作用就会减弱，黏聚力也会随之降低，从而失去平衡，引起坍塌现象发生。

（4）边坡的岩层走向多为斜向路基方向，工作人员在进行路基边坡开挖以后，岩体可能会沿着坡面滑塌，从而引起路基边坡坍塌。

（5）受到水文地质环境影响，公路路基下方地下水充足，这样一来，边坡下方土体长时间浸泡在地下水中，就会导致土质松软，土颗粒之间失去黏性，再加上地下排水受阻，路基边坡塌方也就随之产生。

2 坍塌病害分类

按照成因分析，坍塌病害主要可以分为以下三类：

（1）均质土坍塌。此坍塌类型主要是由于路基边坡土质较为单一形成，例如碳质泥岩类边坡以及膨胀粉质黏土等[1]。均质土坍塌的发生位置往往是在整个坡体中，塌床呈圆弧形，其厚度在1～3m范围内。

（2）覆盖层坍塌。覆盖层土坍塌形成的原因众多，主要是土质松散引起的。坍塌发生的位置常在坡体、坡内或者坡脚，而病害程度与覆盖层厚度密切相关。

（3）结构面坍塌。该种坍塌类型是边坡土体整个沿着软弱结构面下滑而产生，塌床形状由边坡土体结构决定，常为曲线性或者直线性，结构面坍塌常发生在整个坡体中[2]。

3 公路路基边坡坍塌原因简析

公路路基边坡受到多方因素影响，以下仅结合云南地区某高速公路的土质边坡坍塌为研究对象，对坍塌原因做出粗浅分析。

3.1 边坡的组成及其强度

云南地区公路路基边坡分为岩质边坡和土质边坡。其中，土质边坡会受到自身土层的影响。土层强度主要根据土颗粒的内摩擦角、土颗粒的大小，以及土体的组成情况来划分。一般而言，内摩擦角大，土颗粒级配良好，那么土层的结构强度大。而土体颗粒的尺寸大小则会影响边坡结构的组成类型，进而影响边坡的土体稳定性。举例而言，当土体含水率不高时，那么土颗粒之间的内摩擦角减小，粘聚力也会降低，此时的抗滑力低于粘聚力，再加上土体的内摩擦阻力以及抗剪切力也不高的情况下，就会引起路基边坡坍塌现象的发生。云南地区高速公路路基边坡的岩石组成多为花岗岩，而此种岩石的物理力学性能较好，内部结构趋于稳定。

3.2 坡度影响

公路路基边坡主要分为两种，分别为人造边坡和天然边坡。这两类边坡差异较小，最大的差别仅在坡度高低上。所谓的坡度就是指整个边坡的底部宽度与高度二者的比值，比值越小，坡度越小，那么边坡就会趋于稳定[3]。相关工作人员在进行边坡工程的过程中，要控制好边坡的坡度，保证其在安全稳定的范围之内，这样才能避免路基土质边坡灾害问题的频发，使公路路基边坡稳定性提升，其中需要注意的是，工作人员应尽量使开挖坡度符合设计要求。但是在实际的施工过程中，多方因素会干扰施工的进行，例如水文地质环境、天气影响、施工人员的专业素养水平以及施工工艺水平高低的影响，对于某些施工队伍来说，其一味地追求经济利益而加快工期，没有按照既定的施工计划进行，在进行边坡防治的环节中，通过堆砌废料的方式来提升施工坡度，虽然坡度增加了，但防护工作没有做好的话，就会造成潜在的安全隐患，进而危及施工人员的生命和财产安全，带来不良的后果。

3.3 人类的活动影响

在经济发展的大背景下，云南的高速公路建设也处在蓬勃兴起的态势之中，建设规模不断加大，过度的建设会导致当地水文地质条件受到破坏，各种不合理的建设方案对当地环境造成严重破坏，同时也影响到土质边坡的稳定性。就目前来看，公路路基边坡施工中常常存在随意处理的现象发生，对于一些大型的工程项目来说，工程施工团队在选择工程项目建设的位置上，会选择建设在路基边坡周围，这样就会产生潜在的安全隐患问题，路基边坡压力过大，就会产生边坡下滑的现象，进而破坏当地的土质边坡的稳定。除了以上影响之外，大部分的工程建设项目自身也存在安全隐患问题，例如施工建设方案不够合理，施工中防护工作没有做到位，没有控制好爆破的力度，这就会导致边坡内部的应力产生相应的变化，进一步影响路基边坡的稳定性，造成路基边坡的坍塌。

4 防治措施

4.1 截排水工程

为了做好截排水工程，相关工作人员应当做好以下几点：

（1）在进行地面排水工程的设计工作过程中，为了减小暴雨天气的影响，路基边坡需设截水沟及平台沟，防止坡面水对开挖边坡的冲刷。如开挖坡面出水设置疏干孔尽可能地将坡体内部的水排出坡面，避免坡体水冲刷对路基边坡的影响。

（2）在进行地下排水工程的设计工作过程中，一般的地下排水设计工作往往利用盲沟的设置来达到地下排水的目的。这种设计方法能够较好地提高路基强度并防治路基边坡坍塌，通过设置盲沟能够快速排出路基边坡的地表水以及边坡内部过多的积水，因此盲沟能够达到较好的排水效果。

4.2 边坡防护工程

在边坡防护工程中，主要有植被防护、圬工砌体、锚杆框架和锚索框架防护。植被防护主要通过在边坡的坡面种植草坪来不断改善土壤的环境，加强土壤颗粒之间的粘聚力，即使面临雨水的袭击，也能保证边坡不受到雨水的影响。但需要注意的是，工作人员在种植草坪时尽可能提前种植，同时选择合适的晴朗天气施工，防止雨水进入路基边坡内部。圬工砌体防护主要是钢筋混凝土构筑物或者骨架式浆砌片石来铺筑整个公路路基边坡的坡面，但也要结合植被防护，在内部种植一些草皮保护浆砌骨架，最大程度地避免雨水对其造成的影响。锚杆框架和锚索框架防护是利用锚杆和锚索及其框架，改变边坡岩土受力状态，使岩土稳定的一种防护方法，此方法在高边坡中应用较为广泛。

4.3 支挡工程

支档工程防治措施主要应用在公路路基边坡的跛脚部位的坍塌处治，开挖的路基一旦发生这类坍塌，如若处理不好，则会加大坍塌的程度。基于此，技术人员需要结合地质情况设置合适的支挡结构来抵御边坡的坍塌，主要有抗滑桩板墙、抗滑墙、钢管桩、钢筋笼、护面墙等。并选择合适的开挖方案避免发生坍塌。

5 结语

综上所述，造成公路路基边坡坍塌的原因很多，交通管理人员要及时发现，制定好相应的防治措施，在开挖作业时采取保护路基边坡的稳定措施。除此之外，相关工作人员还需要做好路基边坡防水、排水工作，避免雨水进入路基边坡内部，选取经济有效的方案进行防治，保证高速公路的使用效果，延长其使用周期。