公路岩质高边坡稳定性及支护分析

白子墨

摘 要：在多山地区修筑公路的过程中难以避免的遇到众多复杂的地质环境，而边坡破坏亦多不胜数，对其破坏机制、工程防治的研究是摆在公路建设者们面前的紧迫问题，众多学者的研究成果也被广泛应用于实际工程中，且已证明相关成果良好的普适性。运用MIDAS GTS分析公路边坡开挖与支护前后位移、应变分布特征，并验证三维数值模拟的合理性。笔者在前人研究的基础上，以弹塑性有限元强度折减法为理论依据，对岩质公路高边坡在原始工况、削坡及加固治理后的稳定性进行分析，对类似边坡及治理有借鉴意义。

关键词：公路边坡;稳定性;支护分析

0 引言

我国正处在一个经济飞速发展，科技稳步提高的稳定发展阶段，在这个安稳的环境背景下我国的公路建设也随之步入正轨，并在多个方面取得了飞速的进步。公路高边坡治理作为公路施工过程和公路后期运营过程中的安全保障措施也更加被重视，高边坡的安全与稳定，边坡自身的高度和坡度、土体性质、水文和人工防护措施密切相关，大型高边坡公路如果失去稳定性，将会导致突然的急速的坍塌危险和损害，会极大的威胁到人们的生命财产安全。因此有必要对高边坡的防护进行勘察设计，采用合理的措施保证边坡的稳定与安全。

1 边坡支护技术特征

在对公路进行施工的时候，必须要考虑到边坡支护的安装和组建是为了排除土和水带来的隐患问题，为了能够有效避免随之而来的边坡变形问题。所以，在公路边坡支护施工的时候，就必须要注重基础结构的修建和检修，实时保证施工过程的安全和稳定，同时需要注意的是这个过程中还需要注意挖坑和排坑的位置，避免塌陷和管涌等问题的出现。同时施工单位需充分了解边坡支护施工特点，能够结合工程实际布置施工方案。特别是近年来建筑工程功能增多、综合性加强，需要开挖更深的基坑，因此加大了支撑系统难度。而且基坑工程很多情况下是临时的，因此不少施工单位不重视其施工方案的设计与实际操作，对现实情况考虑不足，而加大工程安全隐患和风险。此外基坑工作自身特性导致其对周边环境影响较大，如果开挖过深容易引发位移、严重沉降等现象，而直接危害到工程建设品质以及周边建筑、地下管线等。基坑安全稳定性还会受到降雨、施工场地面积等因素影响，其稳定性降低加大安全风险。

2 现阶段高速公路岩质高边坡中存在的问题

现阶段，高速公路边坡中存在问题主要有：（1）边坡的高度比较高。随着高速公路工程项目数量的逐渐增多，其在设计边坡时还存在不足，受土地面积影响比较大，为了避免对周围居民生活造成影响，提升边坡的高度，边坡结构不够稳定，容易出现水土流失状况，会给车辆运行带来不安全性。当高速公路边坡坡度过陡时，如果该路段出现了强降雨天气，就不能够及时有效的控制雨水积累量无法及时排水从而导致路面积水加重了公路本体的负担，增加地下水量，破坏边坡的稳固性，不利于车辆的安全通行。（2）在设计边坡时，不够合理。设计人员在，对边坡进行设计的过程中并没有进行科学的现场勘查工作，所制定的边坡修建方案，不符合实际情况，导致边坡容易被破坏，影响自然生态环境。（3）受环境影响比较大。高速公路边坡长年暴露在外，没有植物对其进行保护，很容易被各种天气气象影响。比如，南方多雨季，雨水的侵蚀会让土地变得松软，影响结构的稳定性;北方雨水较少，风沙较多，导致边坡地区风化侵蚀严重，土体容易流失，出现坍塌[1]。

3 关于公路岩质高边坡稳定性的研究及支护保护措施的应用

3.1 骨架坡面防护

在一些高速公路工程项目中，常常会面临易风化岩石边坡或者土质边坡，一般采用的是骨架坡面防护技术。有关于路堤边坡的保护措施的采用，一般是在高速公路工程中的路堤沉降彻底完成以后，再逐步开始处理边坡防护事宜，并在施工过程中将坡度控制在合理的范围内。在具体的高边坡防护施工时，必须要结合现场的具体情况来选择最佳的坡面防护形式。

3.2 边坡护面墙浆砌施工技术

在对高速公路边坡水毁护面墙进行浆砌修复施工时，应采用毛石料作为砌体结构的浆砌片石料。其中，砂浆应采用M7.5等级，在对毛石料进行采购的时候应该尽量选择石块质量较为平均，无风化的硬质结构的石料，关于这些毛石料的质量判定标准应该保留在强度至少为30 MPa，毛石料的中部厚度和边长均应达到15 cm以上。严禁在浆砌片石施工中使用薄片石料，在浆砌片石施工时，施工单位应首先对木桩位置的准确性以及固定的牢固性进行复核，以保证轮廓线准确拉直，应按照设计要求对墙面坡度以及墙身厚度进行严格的控制。在砌筑施工时，施工人员应首先对片石表面残留的水锈或者泥土等杂物进行清理，并采取浇水的方式润湿其表面。

3.3 边坡锚固防护

有一些高陡边坡的地理环境存在有很大的隐患，比如裂隙较为发育、有断层现象，这个时候就不能再选择放缓边坡来处理了，可以选择采用锚固防护，在具体的应用过程中，能够对边坡起到良好的加固效果，有效预防和控制了高边坡坍塌与失稳的现象。边坡锚固防护技术包含了多种形式，比如，锚杆格子梁、锚索格子梁等。在这种防护技术的应用过程中，除了要选择恰当的形式，还需要在锚固施工时对钻孔孔径、孔深等各种参数加以科学控制，并要保障锚索安装的规范性。在注浆施工时，要密切关注浆液的水灰比、注浆压力能否达到相应的标准规定。

3.4 重力式挡土墙和悬臂式支护

按照我国传统的土木工程施工过程来说，最常采用的处理方法是重力式挡土墙。这种方法的优势在于能够用挡土墙的重力来抵御公路本土体的测压力，从而在两方压力保持恒定的状态下来使得边坡处于稳定状态。这种挡土墙的建立可以用块石配合混凝土来造出完整的砌体，同时根据墙背坡度的陡缓变化，将挡土墙分出多种类别方便针对性处理。实际施工中取材方便、操作简单、经济性好，广泛应用于公路和矿山等工作中。该支护技术也并不是完全完美的，它的缺点在于挡土墙自身体量大，这就导致对地基的要求会很高。而悬臂式支护则是在公路一旁的土地中直接嵌入悬臂式支护结构，这个结构与土地结合并运用土地的支撑维持稳定状态，这个架构通常都是采用的钢板桩等等，这一类结构组织适合在深度不超过6 m的场地使用。但这项方法也存在有不便捷的地方，在同样深度下，其位置移动速度和内应力大，这就导致了支护结构需要的支撑面会更大，且对深度也有很高的要求。

4 结束语

综上所述，在经济条件允许的情况下，为保证边坡的充分稳定，对于高边坡可采用挂网喷混凝土防护，每三级边坡可加宽一个护坡道以给下方边坡卸载的同时给上方边坡提供足够的施工空间和缓冲平台。

参考文献：

[1]朱杰，廖守吉.高速公路岩土边坡支护技术研究[J].黑龙江交通科技，2018，41（12）：58+60.

[2]杨帆.关于公路高边坡支护预应力锚索的施工技术應用分析[J].低碳世界，2018（7）：312-313.

[3]李浪花.土木施工中的高边坡支护及开挖技术研究[J].商业故事，2018（12）：128.