浅析公路路基边坡稳定性及防治工程

2012-08-15闫兵营贾迎胜

商品混凝土 2012年9期

闫兵营，贾迎胜

（驻马店市公路工程开发公司，河南驻马店 463000）

虽然近些年来我国公路建设有了飞速的发展，但是由于当前的一些限制性条件及公路施工方面的一些问题使得路基边坡稳定问题日见突出。然而实际中由于对边坡的设计、施工缺乏综合考虑和合理依据也为公路工程埋下隐患，造成边坡失稳破坏的例子常有发生，这不仅延误通车，而且给公路建设造成巨大的经济损失。所以针对这些问题，文章就当前公路路基边坡稳定性及防治工程方面做出一些简要的分析。

1 公路路基边坡稳定性

为保证路基稳定，在路基两侧做成的具有一定坡度的坡面叫边坡。然而边坡是自然和人工形成的具有倾斜坡面的土体或岩体,是人类工程活动中最基本的地质环境之一,也是工程建设中最常见的工程形式。一般的边坡有多种分类方式,例如边坡的种类,按物质组成可分为岩质边坡和土质边坡;按人工改造程度,可分为自然边坡和人工边坡;按与工程的关系,可分为工程边坡和非工程边坡;按边坡的稳定性可分为稳定边坡、可能失稳边坡和失稳边坡等。

2 影响路基边坡稳定性的主要因素

影响路基边坡稳定性的因素包括地质条件、水文条件、新构造运动、地形地貌、自然气候和人类的工程活动等。

2.1 地质条件

2.1.1 岩(土)体的地质性质

岩(土)体的力学性质决定了边坡稳定性的丧失方式，如坚硬岩石边坡失稳以崩塌和结构面控制型失稳为主，而软弱岩石则以应力控制型失稳为主。岩(土)体的工程地质性能越好，边坡稳定性越高。

2.1.2 地质构造

因地质构造关系到岩(土)体结构面的发育程度、规模、连通性、充填程度和充填物成分、以及结构面的产出状态对边坡稳定性的影响，因此在分析岩(土)体结构面对边坡稳定性的影响时，要充分注意岩(土)体结构面的产出状态与边坡面的相互关系，亦即结构面与边坡面的组合不同，边坡稳定性分为反倾稳定、顺倾稳定等不同形式。

2.2 水文条件

通常的"十个边坡九个水"说明的就是边坡稳定性与地下水的活动关系。由于岩(土)体的力学性质受水的影响很大，地下水富集程度的提高不仅增大边体下滑力，而且降低软弱夹层和结构面的抗剪强度，导致滑动面的抗滑力减小。因此，治理边坡也往往是由于改善了水文(地质)条件而获得成功。

2.3 新构造运动

新构造运动(地震)最容易引起边坡形态、产出状态及水文(地质)条件发生改变而导致边坡失稳，其原因是地震产生的水平地震附加力促使边坡的下滑力增大、滑动面的抗滑力减小。

2.4 地形地貌

边坡的形态和规模等地貌因素对边坡稳定性的影响较为明显，即不利形态和规模的边坡往往在坡顶产生张应力，并引起坡顶出现裂缝;在坡底产生剪切应力而促成剪切破坏带，这些作用均极大地降低边坡的稳定性。此外，边坡面与地质结构面的不利组合还会导致边坡结构控制型失稳。

2.5 自然气候

大气降雨是地下水的主要补给源，气候类型不同时大气降雨量也不同。因此在不同的地区，由于大气降雨量不同，即使其它条件相同，边坡稳定性也不相同。例如，暴雨或长期降雨以及融雪一方面降低岩(土)体的强度、增大孔隙水的压力，使边坡滑动面的抗滑能力降低，另一方面增大边坡下滑力，两者结合起来极大地降低了边坡的稳定性。

2.6 人类的工程活动

随着人类工程活动的次数频繁和规模扩大，对公路边坡稳定性的影响越来越显著，特别是不当的人类工程活动引起的边坡失稳事故经常发生。对边坡稳定性产生明显影响的人类工程活动包括削坡、坡顶加载、地下开挖等。

3 防治工程措施

3.1 公路路基边坡治理

①技术经济合理性:充分利用一切地形、地质条件,因地制宜地采取有效工程措施,加强滑坡的整体稳定性,做到工程措施、技术、经济合理性。坚持以工程地质条件为依据。重视滑坡定性评价,辅以定量评价。定量评价一定要满足定性评价。②安全性:根据防治对象的重要程度,设计使用年限。根据地震条件、地下水条件合理地拟定滑坡推力计算的安全系数。充分考虑施工过程保证滑体逐步趋于稳定,并确保施工人员安全。③对于性质复杂的大型滑坡,可以绕避时应尽量绕避。当绕避有困难或在经济上显著不合理时,应视滑坡规模、公路与滑坡的相互影响程度、防治与治理费用等条件,设计几种方案比选。

3.2 具体的防护措施

为保证路基的稳定，除工程中做好路基排水工作外，还需结合当地水文、地质及材料等实际情况，采取有效措施，对各类土、石边坡进行必要的防护。其具体的做法：

（1）植草防护。植物防护则是在边坡上种植草或植树，以减缓边坡上的水流速度，利用植物根系固结边坡表层土壤以减轻冲刷，从而达到保护边坡的作用。植物防护不仅可以美化公路环境，调节边坡的湿温，起到固结和稳定边坡的作用，而且又比较简单、经济。

（2）工程防护。工程防护主要是针对不适宜植物生长的土质填、挖方边坡或风化严重、节理发育不良的岩石路基边坡等，采取工程防护措施即设置人工构造物防护。

（3）干砌片石。干砌片石适用于保护边坡免受大气降水和地面径流的侵害，以及保护浸水路堤边坡免受水流冲刷。

（4）浆砌片石。浆砌片石设置在浸水路堤及可能发生坡面被冲刷的土质边坡，应做好排水与防护的结合，否则不宜采用。

（5）拱式、网格防护。这种防护方式克服了鱼鳞状砌石防护排水抗冲刷能力弱和污工量大的特点，最大限度地绿化坡面，外观较好，在高填方、长直线的护坡段，能达到美化、绿化的双重效果，是近年来公路防护常用的方法之一。缺点是施工上较繁琐，劳动强度大，对坡面要求严格，拱内必须填土植草或进行其他工程防护，否则易被雨水冲蚀。

（6）预制块铺砌防护。这是目前高速公路上应较多的护坡方法之一，由于预制块规格一致，易于施工，外观整齐，最大限度减少坡面防护对植草绿化的依赖性，即使坡面绿化效果不好，也不容易造成太严重的冲刷现象，所以，目前大多数高速公路采用这种方式，缺点是造价高，施工难度大。

（7）此外，对于边坡破坏较严重的情况，如出现塌方、滑坡以及可能出现失稳等，必须采取相应的措施来确保边坡的稳定性和安全性。根据边坡的不良工程地质特征和滑坡加固治理与防护工程特点，主要选取适用性强、易于操作、工程负效应小的措施。