陆 愉

(福建省迅捷交通科技有限公司，福建 福州 350001)

在山区公路建设过程中，福建省受山地丘陵地形限制，工程为达到技术标准要求，不得不开挖山体，形成高边坡。由于开挖山体，破坏了山体原有的稳定，同时因降雨等作用，土体物理力学指标降低，容易造成山体边坡失稳。路堑高边坡防护设计应结合工程地质勘察资料，采取自稳定为主，加固为辅，排水、防护并重的综合处理措施，确保边坡稳定安全。本文结合宁德市霞浦县某二级公路路堑高边坡的防护设计进行论述分析，供同行借鉴与参考。

1 工程地质情况

本段边坡场区位于东南沿海剥蚀残丘间山间沟谷地貌区。场区内主要地层，由上至下依次为：第四系坡积层(Qdl)坡积(含碎石)粘性土(5-122)，燕山早期(γδ52)侵入花岗闪长岩及其风化层。场区内未见滑坡、崩塌等大型不良地质作用；未见明显的区域性断裂构造及其次生构造迹象；未见活动性构造迹象。区域地质相对稳定。

2 深挖路堑边坡稳定性分析

路堑边坡稳定性分析法主要包括极限平衡法、数值分析法等，目前极限平衡法在我国边坡稳定性分析中发展相对成熟，是一种普遍使用的定量分析方法。具体方法是边坡的岩土体破坏是沿着假定滑动面滑动造成，将有滑动趋势范围内的岩土体按某种规则划分成若干小条块，通过建立边坡的平衡方程对可能的力学变形破坏方式进行系统的分析评价。目前已有的极限平衡法包括瑞典条分法、Bishop法、Spencer法等，其优点包括模型简单、计算便捷、对各种复杂状态下的结构给出的结论比较准确及方便工期紧张的边坡设计。基于刘亚军[1]路堑边坡的安全系数瑞典条分法比Bishop法及Spencer法保守。

现采用瑞典条分法根据以下公式对边坡进行边坡稳定计算，具体岩土层参数见表1。

式中：K--整个滑体计算的安全系数；l--单个土条的滑动面长度(m)，l=bsecθ；b--土条的宽度(m)；W,θ--条块重力(kN)与第i个土条中点处切线与水平线的夹角((°))；C,φ--土的抗剪强度指标粘聚力(kPa)和内摩擦角((°))，取总应力指标。

利用理正综合边坡软件计算，本边坡在一般工况下整个滑体计算的安全系数为1.093，边坡滑动面出现在第二阶边坡。根据规范[2]，边坡不满足规范规定的安全系数，是欠稳定的。

表1 土层参数表

对于边坡在正常工况下稳定安全系数介于1.0～1.15之间的欠稳定的边坡，如果不增设支挡加固工程，虽可暂时保持稳定，但在强降雨等各种不利因素的影响下，边坡有失稳的可能，要使边坡的稳定系数提高到1.15以上，并能满足非正常工况下规范规定的稳定系数要求，必须采取必要的工程措施，确保边坡的稳定。

3 深挖路堑边坡防护措施

公路路基挖方边坡防护应符合保证路基边坡安全稳定，就地取材，降低工程造价的原则，尽量做到技术可行，经济合理，施工方便。

针对该边坡高陡、地下水赋存在岩层裂隙中，且为顺层节理，边坡稳定性较差的特点，采用边坡加固处理措施如下。

在边坡第二、三阶设置锚杆(锚索)框架进行边坡加固，其余各阶边坡坡率放缓结合草灌生态防护设计。

表2 锚固体信息

以上措施(表2)在技术上都可以提高边坡的稳定性，根据结合自身地质勘察资料，采用自稳定为主，加固为辅，排水、防护并重的综合处理措施，确保路堑边坡的安全可靠的原则对比可以看出如下情况①锚杆(锚索)框架方案工程造价适中，且框架间用草灌防护后，绿化景观效果明显；②结合项目详勘提供的工程地质资料，通过对典型断面计算得知，本项目边坡滑动面出现在第二阶边坡。故采用锚杆(锚索)框架方案与草灌相结合的生态护坡技术作为设计实施方案。本段路堑边坡总体边坡防护执行“二级边坡工程”动态设计。

经过加固支护措施处理的边坡利用理正综合边坡软件对典型断面采用瑞典条分法重新进行边坡稳定计算，计算结果如下。

由计算结果图1得知，在经过对第二、三阶采用锚杆(锚索)框架加固措施处理后边坡在一般工况下整个滑体计算的安全系数为1.275>1.093(未进行加固处理的边坡安全系数)，路堑边坡稳定安全系数满足规范[3]要求，故本次的边坡防护设计方案是可行的。

图1 加固后计算结果图

对于本段深挖路堑边坡，在对边坡进行固“脚”强“腰”防护设计的同时，为提升路堑整体稳定性应加强边坡排水措施。

为评价边坡防护方案的有效性，应在边坡防护方案付诸实施后，对坡体等进行监测，及时分析和评价防护方案的有效性。本段路堑边坡在坡顶及坡体中部平台设置2处地表位移监测，并设有2孔总孔深60m的深孔位移监测用于施工期监测。运营期的监测设有地表位移监测及锚杆(索)预应力监测。

4 结 语

对于山区公路深挖路堑边坡防护，文章通过对深挖路堑边坡防护实体工程及稳定性分析进一步验证，滑动面剪出口附近增设预应力锚杆(锚索)框架加固结合草灌生态护坡进行防护的有效性明显，工程通车5年未见病害，可供同行交流学习，以求共同提高。