姜懷寶 劉瀏

摘要：介紹了高等級(jí)公路的邊坡穩(wěn)定與防護(hù)的常用方法與適用條件，保證邊坡穩(wěn)定采取的措施以及在穩(wěn)定的基礎(chǔ)上采用的防護(hù)方式。

關(guān)鍵詞：邊坡穩(wěn)定性；邊坡防護(hù)

Abstract: Method in common use and condition suitable for use having introduced that advanced level highway side slope stabilizes and protects, ensure that the side slope stabilizes the measure adopting and the protection way adopting on stable basis.

Keywords: Side slope stability ； side slope protect

中圖分類號(hào)：U495???文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?文章編號(hào)：2095-2104（2012）

高等級(jí)公路的建設(shè)，已從平原發(fā)展到山區(qū)。由于公路等級(jí)的提高，在路線設(shè)計(jì)中不可避免地要出現(xiàn)高路堤和深路塹。由此，填挖方的邊坡技術(shù)處理問(wèn)題就顯得很突出，有時(shí)候邊坡問(wèn)題制約了我們公路建設(shè)的進(jìn)度、質(zhì)量和投資控制，也影響到今后公路的養(yǎng)護(hù)和環(huán)境保護(hù)。“黃土高坡”不僅影響美化綠化，而且造成植被破壞水土流失，遺害子孫。在一年中連續(xù)幾場(chǎng)大雨過(guò)后，經(jīng)常會(huì)見(jiàn)到一些邊坡滑動(dòng)、崩塌和沖刷的現(xiàn)象，對(duì)公路路基路面影響較大。就問(wèn)題產(chǎn)生的原因而言，有路線設(shè)計(jì)問(wèn)題，有工程地質(zhì)問(wèn)題。因此，公路邊坡問(wèn)題的重要性已是公路建設(shè)中重要技術(shù)問(wèn)題之一。

一、邊坡穩(wěn)定性

1.影響因素

影響邊坡穩(wěn)定性的因素，歸納起來(lái)可分為兩大類：自然因素和人為因素。自然因素主要有地質(zhì)、地形、氣候和水文條件等因素。人為因素主要是指設(shè)計(jì)因素、施工因素和養(yǎng)護(hù)管理因素。我們要提高邊坡的穩(wěn)定性，主要是通過(guò)充分了解、利用自然因素，努力使人為因素向著有利的方向發(fā)展。

2.邊坡的病害

邊坡的基本病害分為以下三類：一是滑坡?；率切逼碌牟糠謳r土體，在自然下移動(dòng)?；掳雌湟鸹瑒?dòng)的力學(xué)特性來(lái)區(qū)分，可分為牽引式和推移式滑坡。牽引式滑坡，是下部先滑動(dòng)，使上部失去支撐而變形滑動(dòng)，一般速度較慢，橫向張性裂隙發(fā)育，表面多呈階梯狀或陡坎狀。推移式滑坡是上部巖土擠壓下部巖土體產(chǎn)生變形，滑動(dòng)速度較快，滑體表面波狀直伏，多見(jiàn)于有堆積土分布的斜坡地段。在公路建設(shè)中，臺(tái)設(shè)計(jì)施工不當(dāng)，改變了原來(lái)斜坡的平衡狀態(tài)，則將引發(fā)工程新滑坡或工程復(fù)活古滑坡。 邊坡的第二類病害是崩塌。所謂崩塌是整體巖土塊脫離母體突然從較陡的斜坡上崩落下來(lái)，并順斜坡猛烈翻轉(zhuǎn)、跳躍，最后堆落在山腳。它有突發(fā)性，危害較大。 邊坡的第三類病害是剝落。邊坡表層受風(fēng)化，在沖刷和重力作用下，不斷沿斜坡滾落。

3.穩(wěn)定性的保證

邊坡和路面是反映公路修建質(zhì)量的兩面鏡子，隨著人們觀念的改變和對(duì)環(huán)境保護(hù)方面的要求，公路邊坡不但要求穩(wěn)定，而且要求美觀。根據(jù)不同的地質(zhì)、坡比和臺(tái)高等情況，我們可以采用護(hù)面墻、漿切片石護(hù)坡、菱形六角空心磚護(hù)坡、窗孔肋式護(hù)坡和噴射混凝土、生物防護(hù)等多種邊坡防護(hù)形式。這些邊坡防護(hù)形式各自有不同的優(yōu)缺點(diǎn)，我們可以根據(jù)不同地區(qū)的具體情況選擇合適的防護(hù)形式。下邊坡可采用菱形網(wǎng)格加植草并加密排水溝。上邊坡第一臺(tái)，根據(jù)不同的地質(zhì)情況，采用面墻、漿切片石護(hù)坡、菱形六角空心磚護(hù)坡和窗孔肋式護(hù)坡等形式，以下各臺(tái)仍根據(jù)不同地質(zhì)情況采用菱形網(wǎng)格磚護(hù)坡、窗孔肋式護(hù)坡和噴射混凝土等形式，其他都可以在其上加植草防護(hù)，以恢復(fù)自然環(huán)境和美化公路。另外，穩(wěn)定性較好的巖石邊坡不必再進(jìn)行人工防護(hù)，只需在一些低凹處放置一點(diǎn)耕植土，種植耐旱性較好的爬藤植物，起到綠化美化作用。

在設(shè)計(jì)中邊坡穩(wěn)定性的保證首先是邊坡不能太陡，但邊坡太緩，占地面積較大，工程造價(jià)高，會(huì)造成資源浪費(fèi)，所以對(duì)于填方邊坡，采用1:1.5-1:2就基本符合要求;而對(duì)于挖方邊坡，特別是當(dāng)公路經(jīng)過(guò)山區(qū)或丘陵地帶時(shí)，原山丘坡度本來(lái)是自然穩(wěn)定的，由于深挖引起應(yīng)力釋放才會(huì)引起邊坡滑動(dòng)。以往的設(shè)計(jì)常常沒(méi)有考慮應(yīng)力釋放的因素（只簡(jiǎn)單的考慮土質(zhì)的自然休止角），因而也無(wú)法考慮與開(kāi)挖前后的治理相結(jié)合的設(shè)計(jì)。在可能塌方的重要路段，治理后開(kāi)挖和開(kāi)挖后再治理的費(fèi)用是不同量級(jí)的，因此邊坡的穩(wěn)定與防護(hù)在公路的建設(shè)中已經(jīng)越來(lái)越重要。不同地質(zhì)條件下的邊坡方案，總的原則是不能太緩，這樣可減少斜坡面匯水面積，對(duì)邊坡穩(wěn)定有利，可采用增加臺(tái)階級(jí)數(shù)的方式來(lái)解決問(wèn)題；一般對(duì)于土質(zhì)和強(qiáng)風(fēng)化石質(zhì)邊坡，第一級(jí)臺(tái)階高6米，坡比取1:0.75-1:1，以后各級(jí)臺(tái)高不大于8米，坡比取1:1-1:1.25。對(duì)于石質(zhì)邊坡第一級(jí)臺(tái)高8米，坡比取1:0.5-1:0.75，以后各級(jí)臺(tái)高不大于12米，坡比取1:0.75-1:1。各種地質(zhì)條件下的碎落臺(tái)寬度均考慮設(shè)置為2米。

其次應(yīng)該考慮邊坡的加固，加固的方法很多，比較有效的方法有：抗滑墻、抗滑樁、預(yù)應(yīng)力錨索、壓漿錨柱等。在土質(zhì)和強(qiáng)風(fēng)化巖石的地質(zhì)條件下，應(yīng)設(shè)置抗滑墻和抗滑樁，以避免牽引式滑塌的產(chǎn)生。由于邊坡滑塌都是在雨季出現(xiàn)，因此邊坡的防水排水也應(yīng)該予以重視，可設(shè)置截水溝和豎向排水溝，提高邊坡的防排水能力。

二、邊坡的防護(hù)

從20世紀(jì)80年代開(kāi)始，我國(guó)的公路基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)現(xiàn)了跨越式的發(fā)展，取得了舉世矚目的成就，其突出標(biāo)志是高速公路建設(shè)的迅猛發(fā)展，而隨著公路等級(jí)的不斷提高，邊坡防護(hù)也越來(lái)越受到重視，因?yàn)檫吰路雷o(hù)保證的是邊坡穩(wěn)定，對(duì)公路的穩(wěn)定暢通提供了有力的保障。

在普通公路中，由于投資規(guī)模小，路基邊坡開(kāi)挖和防護(hù)比較簡(jiǎn)單，防護(hù)措施簡(jiǎn)單，針對(duì)性差，在通車過(guò)程中出現(xiàn)的邊坡垮塌事故一般是通過(guò)后續(xù)養(yǎng)護(hù)來(lái)處理，這樣的習(xí)慣影響到高速公路也具有類似的特點(diǎn)，但由于高速公路線型標(biāo)準(zhǔn)高，常常有比較大的高填深挖路段，簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)不能確保邊坡的穩(wěn)定；另一方面，高等級(jí)公路作為運(yùn)輸干道，通車量大，行車速度快，路基邊坡一旦出現(xiàn)事故，對(duì)交通運(yùn)輸和生命財(cái)產(chǎn)的影響都是巨大的；再一方面，簡(jiǎn)單邊坡往往僅僅是暫時(shí)節(jié)約了資金，以后的養(yǎng)護(hù)費(fèi)用反而將大量增加。因此我們認(rèn)為高等級(jí)公路應(yīng)充分地確保路基邊坡的穩(wěn)定，消除后患。

總的來(lái)說(shuō)，目前公路沿線景觀上的“黃土高坡”偏多，滑坡、崩塌也時(shí)常發(fā)生。這些問(wèn)題的產(chǎn)生，與公路平縱面設(shè)計(jì)是否恰當(dāng)，關(guān)系較大。首先山區(qū)公路應(yīng)用最低技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，宜彎則彎，宜坡則坡，不要片面追求路線平直，減少大填大挖。二是要充分利用地形，但應(yīng)盡量減少破損山體。三是要充分且恰當(dāng)?shù)睦萌斯?gòu)造物的作用。例如某山區(qū)專用線，經(jīng)過(guò)雞爪地形，半填半挖路段較多，很多橫斷面是上下兩個(gè)高邊坡，植被破壞嚴(yán)重，流失的水土破壞了山下的農(nóng)田。如果注意上支下?lián)?，上面用錨桿掛土工塑料網(wǎng)噴射砼支護(hù)，下邊用加筋土擋土墻，則對(duì)山體破損很少，造價(jià)也不一定高多少。有的深路塹考慮用一短隧道通過(guò)。地球只有一個(gè)，有的資源只能使用一次，一條公路設(shè)計(jì)不當(dāng)，不僅給公路部門帶來(lái)麻煩，而且破壞了環(huán)境，這將是難以挽回的損失。

邊坡設(shè)計(jì)過(guò)程中還有一個(gè)很重要的依據(jù)是工程地質(zhì)條件。但由于現(xiàn)實(shí)客觀條件所限，在山區(qū)公路施工圖設(shè)計(jì)時(shí)要得到較為確切的工程地質(zhì)資料是困難的。因此，要做出合理的邊坡設(shè)計(jì)也是困難的。只有在施工便道開(kāi)通，必要的生活設(shè)施和鉆探用水等得到解決時(shí)，才能進(jìn)行較為詳細(xì)的地質(zhì)鉆探和物探，獲得較為確切的工程地質(zhì)資料，這樣就能做出正確的有關(guān)邊坡的施工圖設(shè)計(jì)。這就同樣提出了施工過(guò)程中的工程地質(zhì)工作問(wèn)題和目前基建管理上的程序問(wèn)題。此外，目前工程地質(zhì)隊(duì)伍混雜，地質(zhì)報(bào)告的可信度很差，而且目前一般都不留巖心，這是不妥的。綜合看來(lái)，工程地質(zhì)問(wèn)題是值得我們引起重視的，稍不留意造成的損失將是很大的，甚至是不可挽回的。

關(guān)于支擋結(jié)構(gòu)問(wèn)題。過(guò)去我們?cè)诜€(wěn)定邊坡中常用的抗滑擋墻和抗滑樁，一般來(lái)說(shuō)是有效的，但是傳統(tǒng)的抗滑樁和抗滑擋墻在使用幾年之后，產(chǎn)生推移甚至被推倒的事例是常見(jiàn)的。究其原因，除一般的設(shè)計(jì)或施工問(wèn)題之外，在理論上來(lái)說(shuō)，是庫(kù)倫或朗金土壓力理論的缺陷。因?yàn)閹r土體有蠕動(dòng)的物理現(xiàn)象，尤其是有臨空面的巖土體，也會(huì)有流變力學(xué)特性。由于巖土體的蠕動(dòng)而使傳統(tǒng)支擋結(jié)構(gòu)所受到的側(cè)向壓力隨著時(shí)間的推移而增大。最后在一場(chǎng)大雨過(guò)后被推倒！因此，隨著科技的發(fā)展進(jìn)步，人們已從傳統(tǒng)的被動(dòng)支擋，發(fā)展到考慮加固巖土體自身，改善其力學(xué)特性，加強(qiáng)其整體性一達(dá)到穩(wěn)定邊坡的目的。這方面比較成熟的技術(shù)有：通過(guò)灌漿或高城市噴射注漿加固巖土體、加筋土、錨噴支護(hù)及預(yù)應(yīng)力錨索等。這此技術(shù)已有國(guó)家或行業(yè)的設(shè)計(jì)施工規(guī)范，是成熟有效的，可以說(shuō)是邊坡穩(wěn)定防護(hù)技術(shù)的主要方向，這是值得我們考慮的。

但是對(duì)夾有大孤石的殘積土邊坡，如采用抗滑擋墻來(lái)防護(hù)，往往失敗。因這類邊坡蠕動(dòng)大，極易崩塌，采用錨噴支護(hù)可能有效。對(duì)于一般較穩(wěn)定的殘積土邊坡，為防止剝落或小的崩塌，僅僅種草是不行的，失敗的例子不少。應(yīng)考慮土釘掛土工格柵后再種草。邊坡防護(hù)不僅是穩(wěn)定問(wèn)題，還有防止水土流失、綠化美化環(huán)境問(wèn)題。

高等級(jí)公路的發(fā)展在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位,而邊坡的穩(wěn)定是保證其正常使用的前提。我們要在以后的工作中重視邊坡的穩(wěn)定與防護(hù)，在設(shè)計(jì)和施工中,也要盡量地掌握地質(zhì)、地形、氣候、水文等詳細(xì)資料,并且盡量減少高填深挖,而采用橋梁和隧道來(lái)代替,這樣雖然有可能增加公路的造價(jià),但是可以減少對(duì)自然環(huán)境的破壞,也可消除或減輕邊坡防護(hù)的問(wèn)題,從而保證了公路的總體質(zhì)量，人類歷史發(fā)展到今天，個(gè)人認(rèn)為，公路工程不再僅僅是一門技術(shù)，也應(yīng)是一門藝術(shù)。