山区公路边坡处治方案优化分析

杨飞

（云南交投集团云岭建设有限公司，云南 昆明 678311）

0 引言

随着我国经济的迅速发展，山区公路的建设也十分迅速，由此带来了许多复杂山区公路边坡不稳定性的问题，对山区公路建设和人民的生命财产安全构成威胁。山区公路边坡的失稳是由多种因素造成的，不同环境下的影响因素各不相同，因此，要解决各种类型的滑坡，就需要确定其成因，采取行之有效的对策，对山区公路边坡防护技术十分重要。

1 山区公路边坡处治概述

因为工程地质的发展水平及治理整顿工作经验的欠缺，在边坡治理对策上，世界各国也有众多问题未处置。比如一开始不需要进行清理，或者仅需要用简单的加固措施就可以保证边坡的安全；还有些是不清楚地质环境或挑选实施方案的疏漏，导致边坡防护方案选用不合理；目前，边坡治理工程的提升科研工作集中于单一工程项目的可靠度分析，治理项目不仅要有丰富的经验，在以后还要大量的资金进行二次处理，且边坡的状况也很难准确的判别，所以一般都要采取保守的措施[1]。

1.1 山区公路边坡处治的重要性

在进行边坡稳定性评估时，应从地质、地貌、水文地质、新构造等方面进行研究。以前，由于道路等级较低，开挖深度不高，对路基稳定的影响比较小，工作人员没有把注意力放在边坡的稳定上，但随着经济的发展，道路等级不断提高，难以避免高填深开挖，这也就延伸出边坡处治。目前，我国高速公路上存在大量的边坡失稳问题，这些问题影响着行车的安全，还会把道路淹没，从而破坏道路，使得现有的道路资源被废弃，产生难以估计的经济损失，对开展边坡的稳定与保护措施是十分有意义的。

1.2 山区地带道路边坡治理实施方案原则

1.2.1 预测性

我国国土面积广阔，山区地带多，同时越来越重视山区地带的社会经济发展，所以公共交通建设规划也越来越多，而山区公路由于地理环境原因常发生边坡支护灾害，严重影响了地方交通的运转，所以开展边坡治理时，要详细分析潜在的边坡支护安全隐患，提早采用科学合理的预防对策，以提升公路边坡的抗病害水平。可以借助计算机模型深入分析与处理，保证项目规划与工程施工建设规划的顺利进行；对山体滑坡、坍塌、泥石流等加强预测性深入分析工作。

1.2.2 工艺性

工程施工工艺是确定道路边坡治理能力的关键所在，任何一项施工流程一定要合乎山区地带道路工程特性，才可以实现提升边坡的抗灾、抗害水平。由于山区地带公路边坡构造的多病状特性，施工企业要因地制宜，合理调节边坡防护施工方案，改进边坡防护施工技术，提升整体路基工程的承载能力。

1.2.3 安全性

“安全为上”是公路工程施工的主要原则，要事前开展地质勘查与剖析，熟练掌握道路范围内多发性灾难类别，拟订具有针对性的灾害防控措施以便解决可能出现的事故隐患[2]。例如，专门针对山体滑坡灾害，施工单位既要合理采用施工工艺流程，也需要充分考虑后期边坡安全防护工作需求，整体确保边坡构造的稳定性。

1.3 国内外研究现状

地质工程的一个核心环节便是边坡工程，其涉及工程数学、结构力学、工程地质学等课程，至今已有100多年的研究开发历史。由于土木工程的建设规模不断扩大，其产生的边坡面积也不断扩大，边坡治理的现象更加复杂。以往的集中治理措施无法应对新的边坡现象，因此，只有促进边坡工程处理新技术应用的提升，才能更好的解决和适应新的边坡现象[3]。在集中处理新技术的应用方面，大量集中处理新技术的应用不断涌现，如预应力钢筋抗滑桩、锚杆结构等，使原有新技术的应用也形成了新的施工方法。此后，新型边坡处理技术的应用进入了一个快速发展的新时代。例如，Jons 实施的有限元法，利用后形成的FLAC 软件，不仅可以模拟边坡变形的承载能力，而且可以模拟一个精细表面的滑动变形，逼真地模拟工程材料在实际中的动态行为，充分考虑支撑结构与岩土工程主体之间的分子间作用力。目前，世界岩土工程学会对边坡处理新技术的应用主要分为4 个方面，分别是改变边坡的几何形态、排水、支护结构和边坡内部结构加固。详细列出了每项新技术应用类别对应的集中处理措施，对我国边坡治理具有相应的参考意义。

最近几年，我国的边坡治理技术应用突飞猛进，多种治理整顿对策在边坡工程中也被大量运用起来，逐渐进一步掌握了边坡治理有关的对策。以因地制宜和集中整治为理念的边坡治理方案逐渐被优先选择，治理整顿后的边坡支护要做到实用、安全、美观的效果。现阶段，从技术应用的角度看，边坡防护的实施方案仍需要不断进步和革新。而开展边坡治理实施方案的先决条件是要熟练掌握边坡防护处治的技术应用。

1.4 公路边坡存在的问题及改进措施

山区地带道路地质环境独特，边坡支护的稳定性能对路基整体结构有着直接的影响，必须高度重视边坡防护工程的施工质量。依托于道路项目规划与发展趋势，加强公路边坡施工方案优化可提升高速公路路基抗害水平。现阶段，山区公路边坡灾害包含：坍塌、山体滑坡、水土流失等，这些问题都会影响到公路的运行。其边坡实施方案的改进措施如下：必需要充分考虑护坡的特性、构造、生成基本原理、经营规模大小等对工程项目的危害，才可以明确提出相对应的整治预案。现阶段，针对边坡治理的预案科学研究少数还停留在技术性层面上，在对方案的分析及其提升选用层面也相对较薄弱，但边坡治理形式是多样化的，需要进行多方考虑。目前大多数的边坡防护工程仍是采取千篇一律的防护方式和传统的施工工艺，传统施工工艺流程对混凝土和工人水平要求较高，难以实现防护和美观相协调的工程学要求，大部分是靠定性的个人工作经验来选择，进而导致方案设计的最后选择单一化，甚至于还可能会导致资源浪费。因而，应该对边坡治理方案的形式开展科学研究。

2 山区公路边坡处治方案优化实例

2.1 工程概况

现结合宾川至南涧高速公路边坡整治工程项目举例，就上文阐述的方式开展工程项目实践的检测，以便于汇总和改善。

滑坡分布的形态及其类型如下：滑坡体位于路线山前斜坡上，从地貌上看，滑坡平面上呈簸箕形，东、西两侧均以小山脊为界，边界较明显，后缘山体坡度较陡，呈直线型坡，岩性为中风化泥质砂岩。滑坡体坡面发育多级小平台，坡面发育两条切割深度在5～8m 左右的冲沟，根据冲沟对坡体的切割，可将滑坡划分成横向上的3 个条块，分别称之为H5-1、H5-2 和H5-3。滑坡体中部整体长约280.0m，宽230.0m，平均厚度约15.0m，滑体体积约为96.6 万m3，为大型牵引式覆盖层滑坡，主滑方向整体约为132°。

2.2 水文地质特点

2.2.1 地震

按照《中国地震动参数区划图》（GB 18306—2015）的规定，该区域的地震动最大，最大的加速度为0.20g，相应的震级为Ⅶ。地震响应频谱的特性是0.45s。

2.2.2 水文和气象

该区属于中亚季风地区，冬季不寒冷，夏季不炎热，气候温暖，没有明显的季节划分，只有干燥、雨季，年平均温度17.3℃，降水824.4mm，具有立体的特点。勘察期间，滑坡区未见有地表水分布，但是坡体冲沟遍布。

2.2.3 松散岩类孔隙水

滑坡区处于贫水区，处于构造剥蚀性的低山区，钻井中没有发现任何地下水。然而，该地区的滑坡土壤水分含量很高。

2.2.4 地层岩性

根据勘探和工程地质调查，滑坡区第4 纪是一套全新世的崩塌堆积体（Q4del）。破碎块石，下层为中白垩纪中的中风化砂体。具体的埋深和地层的结合情况参见施工剖面，按不同的岩石地层特点将其划分为：以碎屑岩为主体，大约70%的骨骼成分，颗粒大小在3～6cm之间，岩石性质是砂岩、泥质砂岩，其中夹杂着一些粉质的泥质，偶尔可见一些小的块石头，略湿润，略密。按钻孔揭露的滑带土壤：是一种含水率高、可塑性的粉质土，土壤中包含了具有良好的磨圆程度的小球粒。

2.3 边坡处置方案优化方法

2.3.1 抗滑桩

抗滑桩技术是公路边坡防护技术应用中的重要措施之一，它可以加强地基的凝聚力，为山区地带公路地质较差、坡度较大的边坡给予优异的抗害能力。抗滑桩是设计在滑坡体正向承载方向的桩柱，可发挥稳定滑坡体、安全防护等作用。通常抗滑桩可适用地质条件较差、水文情况较复杂的滑坡，施工单位依照地区地质环境实况而制定专项施工方案，论证审批后施工，实现路基稳定及原土固定的作用，能有效遏制滑坡、坍塌等情况[4]。另外，采取建筑钢筋结构加固桩设计，使其担负的滑坡荷载更强，针对滑坡山体时产生可靠性的固定。

2.3.2 锚杆框架梁

锚杆框架梁是运用浇筑混凝土架构开展边坡坡面安全防护，并根据锚杆钢筋注浆牢固坡体，使边坡支护在锚杆给予的钢筋锚固力的作用下实现稳定边坡的功效。而工程施工过程中首要就是对原坡面进行机械修整，消除浮石及不稳固土体，满足设计坡比后开展锚杆框架梁工程施工。施工前后都应在合适位置设立沉降观测点，以监测坡面稳定情况。完工以后，施工单位对锚杆进行注浆后，满足28d 强度应安排检测人员对锚杆进行锚杆抗拉拔试验，检测抗拉拔强度是否满足设计强度。出现异常情况时立即编制边坡处置方案，对边坡进行进一步加固，提升边坡防护的承载能力，建立更为牢固的防护。

2.3.3 浆砌片石防护

若道路项目的路基工程和边坡坡率占比不高于1:1，可以针对公路边坡选用浆砌片石安全防护形式。公路工程施工流程中，综合性运用浆砌片石安全防护和护面墙或是浸水挡土墙，对道路新项目部分岩土层护坡范围充分发挥良好的安全防护作用，针对某些没有设定排水管道设备的道路土壤护坡，若冷害或是湿冷比较严重，应尽量减少选用运用浆砌片石安全防护形式。在具体运用中，最好的浆砌片石坡壁厚约0.2～0.5m，融合公路边坡周边的汇水面积或是水流速度，明确适宜的安全防护具体位置。一般来说，公路边坡产生冻胀时，将沙砾垫层或是砂砾石层置放在公路边坡底边，顺着公路边坡方位对浆砌片石每间隔10m 设定一个建筑伸缩缝，对建筑伸缩缝运用2cm 泡沫板封堵，公路边坡底端设计泄水孔，减少渗透压力，立即排出护坡反面的渗水，进而维护公路边坡稳定性能。

2.3.4 锚索框格梁

锚索框架梁是通过对锚索施加拉力来加固岩土体以达到稳定状态或改善内应力状态的支护结构。锚索是主要承受拉力的杆状构件。它通过钻孔和灌浆将钢绞线固定在深层稳定地层中，并在添加的固体表面施加预应力，以达到施加固体坡面、限制其变形的目的。锚索框格梁是边坡防护最为普遍的一种防护形式，能够有效实现一些地质较差、自稳性不强坡面的防护。与锚杆框格梁一样，在施工前应在合适位置设置沉降观测点，监测边坡稳定情况，编制专项施工方案，对于高度、宽度达到一定程度且水文情况较复杂的边坡还需进行专家论证，审批后进行锚索框格梁的施工。锚索长度和注浆饱满度必须严格按照设计施工，满足强度要求后对对钢绞线施加预应力并锚固，以产生可靠的边坡边坡承载力。检测单位要对锚索预应力和框格梁混凝土强度进行检测，保证其符合规范和设计要求。锚索框格梁能有效预防坡面滑坡情况的发生。

2.4 取得的效果

公路边坡的保护，按照设计方法进行，一是可以稳定边坡土体，二是可以满足绿化环保要求；在滑坡防治中，边坡保护可以起到“画龙点睛”的作用[5]，既为人民带来一种赏心悦目的风景，也为高速公路边坡处的安全治理提供了保障。

3 结语

在全面掌握各类边坡处置工艺的情形下，对边坡治理计划方案的优化方式开展探讨。这是因为岩土体作为一个体系，实际上就具有不可预测性，人们对其认知还存在着一定程度的模糊性和局限性。在防护方案选择的环节中，需考量诸多的影响因素，根据边坡情况选择较为合理的边坡防护方式，针对山区公路工程的边坡防护形式相对较为单一，可供选择的经济、可行的施工方案较少，再有便是实际施工中情况多变，传统的防护方式难以达到预期效果。因此本文还有一些漏洞，并需要更进一步来改善探讨，现期待可以有大量此领域的专家学者可以参加进来。