公路路基边坡坍塌形成及防治措施

赵建邦

（山西省交通规划勘察设计院有限公司，山西 太原 030032）

0 引言

公路路基边坡坍塌是一种常见的路基病害，在山间沟谷与盆地等区域发生概率比较高，通过采取科学的防治措施，不但能够提升公路路基边坡的安全性与稳定性，而且可以延长公路工程的运行寿命。鉴于此，本文主要探讨公路工程路基边坡坍塌形成原因和具体防治措施，以供同行参考。

1 工程概况

本项目为长城1号农村旅游扶贫公路，项目位于大同市新荣区，地形地貌属黄土丘陵区，沟壑纵横。在此项目中，某路段右侧挖方高度为5.7～10.5m，经过计算得知，边坡总下滑力为22.0kN，总抗滑力为22.1kN，最不利滑动面位于边坡顶，边坡稳定安全系数为1.007，不满足规范要求，故容易出现边坡坍塌现象，需采取科学的防治措施。

2 公路路基边坡坍塌防治原则

（1）在公路路基边坡坍塌防治过程中，如果岩体比较松散破碎，应尽可能减少大切大挖，需要采取合理的防护措施，确保山体原有的平衡得到良好维护，严禁采取爆破施工。

（2）如果已经建成的公路出现大型或者中型崩塌，施工人员需要修筑便道，保持通车，在制订出具体的整治方案前，需要加强勘测力度，并结合具体的勘测数据，采取有效的防治措施。

（3）针对已经建设完毕的公路，在路基坍塌防治结束后，有关单位需要定期维修与养护，并加大观测力度，避免出现再次崩塌现象。若遇到崩塌地段，可以采取明洞与棚洞等遮挡建筑物。

3 路基边坡坍塌形成原因

3.1 主观因素

主观因素主要是因为工程质量与设计不符合规定要求，使得公路边坡出现严重坍塌。例如，石方在爆破过程中，因为实际用药量超过规定标准要求，容易引发公路路基边坡坍塌；公路路基边坡开挖结束后，没有及时采取合理的防护手段，导致边坡大面积暴露在环境当中，长时间的作用下，受外界环境因素影响，公路路基边坡会出现物理力学变化，同时受外界风蚀与日照影响，边坡稳定性逐渐下降，引发大面积的坍塌现象。

另外，因为排水设施不完善，一旦外界降雨量过大，公路路基边坡受到水流冲刷影响，边坡发生坍塌。或者公路边坡防护形式与边坡坡度不满足规定要求，与当地的具体情况不符，边坡设计不科学，导致公路路基边坡发生坍塌。

3.2 客观因素

（1）公路边坡的土质比较松软，边坡开挖结束后，土体的平衡力逐渐丧失，进而引发坍塌现象。

（2）边坡地基夹层土质属于膨胀土，在降雨的过程中，此类土质遇到水之后，容易发生膨胀现象，引起严重的坍塌现象。

（3）因为公路边坡地基岩体出现大面积破碎，或者边坡较为陡峭，均会引起坍塌现象。

（4）结合公路边坡设计现状可以得知，若公路边坡的岩层趋势与路基截面一致，开挖结束后，岩体会逐渐顺着岩层面发生下滑，导致边坡出现坍塌。

（5）公路工程所在区域的地下水过多，存在排水不通畅现象，长时间的作用下，公路边坡基础承载力不断下降，从而引发坍塌现象[1]。

4 具体防治措施

4.1 加强截排水

引起公路边坡坍塌的原因比较复杂，内在原因主要是岩土结构出现变化，外部原因是降雨，因此，在制定公路路基边坡坍塌防治措施时，需要紧紧围绕以上两方面内容，设计出更加科学的公路边坡排水系统，若公路路基边坡稳定性比较差，还要采取科学的支护措施，提升公路工程路基边坡的可靠性与稳定性，减少坍塌现象的出现，确保道路行车安全。

通过采取截排水措施，能够取得比较好的防治效果。

（1）加强地面排水。通过加强地面排水，合理设置地面排水系统，将地面上的水，包括公路边坡地表积水彻底清除，能够取得比较好的防治效果，在设置地面排水沟期间，沟渠内壁需要采取浆砌石施工方法，采取此种方法，能够更好消除水体渗漏和冲刷。

（2）加强地下排水。公路路基边坡渗流沟渠对岩层内部或者地表水具备良好的排引作用，通过有效设置盲沟，能够明显提升公路路基的稳定性与安全性，避免出现严重的坍塌事故。通过加强公路截排水施工，能够显著提高公路路基边坡的可靠性。

4.2 加大边坡防护力度

4.2.1 植物防护措施

利用草皮、种草与灌木等方式，能够取得比较好的防护效果。如果外界降雨量过大，或者地表径流出现严重冲刷，利用植被根系作用，根系和土壤间形成较好的稳定层，对公路路基边坡起到较好的保护作用，防止公路路基边坡出现严重侵蚀，减缓地表径流的实际流速，减少对公路路基边坡产生的冲刷，有效保护公路路基边坡的稳定性与安全性。

在选择植被类型时，相关人员需要综合考虑外界实际情况，主要包含当地气候条件与实际含水量等一系列因素，保证植被具备充足活力，有效保护公路路基边坡，通过采取此种防治措施，不仅能够避免公路路基边坡发生严重坍塌，而且植被对周围生态环境起到一定的美化作用。在铺设草皮的过程中，草皮厚度不宜超出10cm，草皮的具体铺设规模要符合规定标准要求，结合具体情况来确定，草皮形状与铺设形式可直接根据美化效果灵活选择。种草防护和草皮防护不同，种草防护的运用，需要结合具体情况，包括公路路基的实际形式来确定。如果公路路基边坡的冲刷效果比较差，在实际种植期间，有关人员需要将草籽均匀撒在土质坡面的上部，经过长时间的养护后，逐渐形成良好的保护层。灌木的种植范围比较窄，适合种植在土质边坡上，在具体施工环节，要求施工人员根据季节的不同，合理选择树种。

为确保植物防护措施得到良好运用，在实际施工期间，施工人员还要特别注意以下几个问题：

（1）遵守水土保持原则，在提升水土保持效果的基础上，避免公路边坡防护期间出现大面积的水土流失现象[2]。通过采取有效的宣传措施，不断强化施工人员的水土保持意识，显著提高公路路基边坡防护效果。

（2）全面考虑乔木、灌木、草等多种植物混合搭配种植方式，打造独具特色的景观，有效提升公路路基边坡的景观效果。

4.2.2 工程防护措施

针对植物不易成活的岩石表面，通常会采用工程防护措施。工程防护形式主要分成框格、抹面、锤面、喷浆、护面墙与护坡等多种形式，若采取框格措施，在选择施工材料的过程中，主要采取混凝土材料，其具体施工原理是利用混凝土，形成稳定骨架，不断提升公路边坡摩擦力，有效降低水流速度，框格起到良好防护作用，可以有效提升公路路面的美化效果。一般来讲，利用混凝土材料自身的可塑性，可以直接将框格设计为六角形混凝土块与拱形浆砌片石等。需要特别注意的是，在框格施工之前，需要将其表面杂质彻底清除，由于此种工程防护措施施工难度比较大，所以，在旅游景点应用较多。

抹面和锤面防护是现阶段应用比较少的防护措施，如果路基比较低，或者坡面容易发生风化现象，采取抹面防护措施，掺杂适量的草籽，对边坡岩石裂缝起到一定弥补作用，减少水流的侵蚀，避免公路边坡发生严重坍塌现象。

在公路路基防护施工过程中，不能单纯防护，有关单位需要遵守养护结合原则，根据公路路基的具体施工要求进行施工，并根据外界气候环境特点，尽可能使用当地材料，有效降低工程建设成本，在选择公路路基防护材料时，通过加大日常养护力度，也可以显著减少坍塌现象的出现[3]。

4.3 采取支挡工程

若公路路基边坡的坡脚或者内部出现坍塌现象，同时坍塌厚度过大，采用人力清理方式，其难度比较大，为减少坍塌现象的出现，可以结合公路边坡上滑体的具体受力情况，全面考虑多方面影响因素，采取挡土墙与锚杆等多种方法进行支挡，不断提升公路边坡的安全性与稳定性，从根本上减少坍塌现象的发生。

4.3.1喷锚网支护技术

喷锚网支护流程为：搭设脚手架、清理并修正边坡、设置泄水孔、喷射混凝土、锚杆钻孔注浆施工并安装锚杆、制作安装钢筋网、挂网、二次喷射混凝土、养护施工、脚手架拆除等。在喷锚网支护施工期间，需要采取封闭加固处理方式，并严格控制混凝土的具体喷射时间。在公路边坡开挖一定时间后，及时进行施工，首次进行混凝土喷射施工，可在开挖结束后，及时喷射一层混凝土，其喷射厚度不宜超过5cm，进而对公路路基坡面起到良好保护效果[4]。

在具体施工期间，由于无法在开挖结束后立即喷浆，因此，首次喷射混凝土存在一定滞后性，在注浆施工期间，施工人员需要将注浆管插入10cm以上，然后缓慢拔出，注浆需保证砂浆饱满度符合规定要求，严禁存在里空外满的现象。铁丝网长边需互相搭接，将其固定在一个锚杆的上部，铁丝网还要挂在锚杆弯头部位，坡面距离控制在2cm。

此外，在钻孔、下锚和注浆施工环节，通常是在整个坡面钻孔结束后进行下锚施工，然后进行二次注浆，特别是在软质边坡中，采取此种方法，能够取得比较好的效果。针对高陡边坡，每道工序均需要分段进行施工，施工人员结合公路工程的实际情况，将公路边坡划分成多个段落，通过采取分段施工的方法，能够明显提升公路路基边坡的可靠性。

4.3.2 预应力锚索加固措施

与喷锚网支护方式相比较，此种加固措施更加安全，主要以锚索框架和路基注浆为基础，合理控制滑坡的具体位移量，避免公路路基出现较大沉降量。在具体施工期间，现阶段的岩石边坡若出现不平整或者碎屑松散现象，施工人员需要将石子与岩渣彻底清理，在制作预应力锚索期间，需要提前安装好模板，提升钢筋制作质量。

在公路路基边坡防护施工期间，施工人员需要结合工程地质手册相关标准要求，包括岩性与结构表面特性，在边坡的弱风带位置，可以采用1∶0.75的坡度比，在微风化带位置，可采用1∶0.5的坡度比，每隔一定距离设置马道。通过分析后，决定采取半径为75cm的预应力锚索进行有效加固[5]。

4.4 注意事项

因为公路路基边坡坍塌较为突然，同时比较猛烈，尤其是大型坍塌，治理难度特别大，治理流程也比较复杂，因此，在日常工作中，主要采取以防为主的方式，施工人员还要注意以下几个问题：

（1）在设计选线过程中，尽可能绕开大中型坍塌地段，如果绕避存在困难，可直接选择有利位置顺利通过，减少防治工程量，保证道路行车更加安全。

（2）针对存在软弱夹层结构面，容易引起大面积坍塌现象的高边坡路段，可结合具体情况，有效采取支挡墙等一系列措施，对公路路基边坡起到一定支撑作用，避免软弱结构面快速张开、扩大。

（3）对于软硬岩石层所构成的高边坡路段，或者公路坡面容易发生风化现象的软弱岩层，可以采取沥青涂层或者砂浆护面，对于公路高边坡上部的岩层裂隙，可以采取砂浆填筑施工，避免裂缝逐渐扩大[6]。

（4）如果公路边坡的坡脚受河水冲刷出现坍塌现象，在河岸位置，需要采取有效的防护措施。

（5）针对容易出现坍塌的地段，需要加强地面排水，在公路上坡与下坡位置，有效设置截水沟与排水沟，并采取有效的加固措施，从根本上减少渗漏现象的发生，避免出现大面积的公路路基边坡坍塌现象。

5 结语

综上所述，本文重点对公路路基边坡坍塌形成以及防治措施进行研究，例如加强截排水、加大边坡防护力度、采用支挡工程等，并提出具体注意事项，以确保公路路基边坡坍塌防治效果，减少施工材料浪费。