公路路基高邊坡施工失穩(wěn)的病害處治及治理方案探討

田如金

(貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司)

1 工程概況

現(xiàn)以某高速公路為例，該公路主要為深挖路塹形式，路塹左邊的邊坡高度為35～45 m，右邊的上邊坡高度為11～13 m，整個(gè)路塹的長(zhǎng)度為142 m。該公路的路塹已經(jīng)形成，所以右邊的邊坡已經(jīng)按照相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求完成施工。但是公路左邊的邊坡因?yàn)閲?yán)重的坍塌現(xiàn)象，無(wú)法按照原有設(shè)計(jì)情況進(jìn)行施工，路基坡腳護(hù)面墻以上形成一坡到頂?shù)母哌吰虏『Α?/p>

高邊坡一般指高度大于30 m 的巖質(zhì)邊坡，其土質(zhì)邊坡大于20 m。該公路路線比較長(zhǎng)，地質(zhì)比較復(fù)雜，會(huì)受到地質(zhì)條件的影響，所以有很多潛在的失穩(wěn)邊坡病害。在施工初期，可能在多處出現(xiàn)變形甚至失穩(wěn)，如果施工的時(shí)間較短，那么邊坡卸荷的速度也較快。與露天的礦山邊坡相比，高速公路的邊坡為永久邊坡，所以相關(guān)人員應(yīng)在施工期間保證正常運(yùn)營(yíng)、安全施工。其施工情況與水電工程邊坡施工有一定差異，一些單位因?yàn)閷?duì)比此類病害的了解不全面，導(dǎo)致經(jīng)常出現(xiàn)邊坡變形情況，所以相關(guān)人員應(yīng)明確病害的原因，采取相應(yīng)的處理方式。

2 高邊坡施工失穩(wěn)的病害

2.1 風(fēng)化影響

一些公路路基高邊坡的巖石，風(fēng)化程度較高，強(qiáng)度較低，容易出現(xiàn)裂縫。在施工中，其長(zhǎng)時(shí)間處于裸露狀態(tài)，所以其自然風(fēng)化的程度較大。巖石會(huì)在很短的時(shí)間內(nèi)，變?yōu)榇罅可暗[和碎石，從而導(dǎo)致相對(duì)輕微的滑坡。

2.2 水的影響

在公路施工中，會(huì)受到水的影響，其影響程度與水量、水速和水流持續(xù)時(shí)間有著很大聯(lián)系。所以在季節(jié)變化比較大的地區(qū)，冬雪的融化會(huì)直接導(dǎo)致邊坡巖土出現(xiàn)整體破壞失穩(wěn)。在一些裂縫較多的巖石邊坡，其長(zhǎng)時(shí)間遭到雨水或地表水沖刷，導(dǎo)致能夠連接縫隙的泥砂流失，縫隙逐漸加大，最后改變了邊坡的受力狀態(tài)，造成邊坡失穩(wěn)。這種現(xiàn)象對(duì)地質(zhì)斷層或軟弱斷層的巖石邊坡的作用更加明顯，其會(huì)影響地層的軟弱顆粒，地表水或地下水的流動(dòng)性較強(qiáng)，邊坡在自重作用下，無(wú)法承受其剪力，出現(xiàn)失穩(wěn)滑坡。

2.3 地質(zhì)和設(shè)計(jì)因素

不良的地質(zhì)構(gòu)造會(huì)導(dǎo)致邊坡施工失穩(wěn)，這種情況主要在地質(zhì)斷層或軟夾層中產(chǎn)生，尤其是當(dāng)遇到較強(qiáng)的降雨和氣候變化，都會(huì)出現(xiàn)大規(guī)模的滑坡或坍塌。如果施工中，出現(xiàn)地震或是近距離爆破，那么這種現(xiàn)象會(huì)改變邊坡的穩(wěn)定狀態(tài)，形成失穩(wěn)滑坡。沒(méi)有合理設(shè)計(jì)邊坡坡率，也是造成邊坡失穩(wěn)的原因之一，這種情況會(huì)導(dǎo)致道路在挖方邊坡運(yùn)營(yíng)期中，出現(xiàn)邊坡失穩(wěn)滑坡現(xiàn)象，增加了二次治理的費(fèi)用，從而導(dǎo)致公路的使用功能受到影響。

3 施工失穩(wěn)的病害處治及治理方案

目前，高邊坡施工失穩(wěn)這種病害的處治的設(shè)計(jì)多限制于單體邊坡，相關(guān)人員應(yīng)充分對(duì)地質(zhì)情況進(jìn)行調(diào)查，然后通過(guò)特定的平衡方法驗(yàn)證邊坡的平穩(wěn)性，得到反饋信息，總結(jié)有效的設(shè)計(jì)方案。針對(duì)高速公路，其路線較長(zhǎng)，存在很多高邊坡工程。所以需要制定一套穩(wěn)定性評(píng)價(jià)、優(yōu)化設(shè)計(jì)到施工驗(yàn)證都比較合理的系統(tǒng)審核體系，從而對(duì)施工的失穩(wěn)病害進(jìn)行有效的防治和處理。

相關(guān)人員要根據(jù)高邊坡病害的地形、地質(zhì)條件，并參考病害性質(zhì)及規(guī)模，采用復(fù)合式錨拉框架結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行治理。

復(fù)合式錨拉框架的工作原理主要是控制預(yù)應(yīng)力錨索或預(yù)應(yīng)力錨桿框架，將其作為主骨架提供坡體拉錨抗力，從而使坡體深部或厚層變形坍塌和滑動(dòng)得到控制。該方案的主要目的有效防止邊坡坍塌現(xiàn)象繼續(xù)加重。在控制性框架主骨架之內(nèi)，應(yīng)采用掛網(wǎng)、錨桿，其次骨架為噴射砼骨架，然后對(duì)部分地方的變形和破壞情況進(jìn)行加固。在這個(gè)過(guò)程中，要保證預(yù)應(yīng)力錨索與框架連為一體，在主、次共同作用下，相關(guān)人員應(yīng)合理用力，以免導(dǎo)致全封閉噴錨阻水自損的現(xiàn)象。在掛網(wǎng)錨噴次骨架之內(nèi)鋪種草皮，能夠有效防止坡面被沖刷從而產(chǎn)生流沙或流石，影響整體的施工美觀性。

在高邊坡病害的治理中，首先應(yīng)對(duì)病害原因進(jìn)行分類，然后根據(jù)不同的巖性情況，選用不同的預(yù)應(yīng)力框架和錨索框架，相關(guān)人員要慎重選擇掛網(wǎng)錨噴骨架，然后鋪種草皮，這種是復(fù)合式錨拉框架結(jié)構(gòu)的主要形式。對(duì)于邊坡上面覆蓋殘積層的現(xiàn)象，應(yīng)采用“預(yù)應(yīng)力錨桿框架+掛網(wǎng)錨噴骨架+鋪種草皮”的形式，這種框架結(jié)構(gòu)的錨桿設(shè)計(jì)拉力為150 kN/孔。相關(guān)人員要根據(jù)治理情況，以及不同塊體的變形程度，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)整，從而使主、次骨架的間距和錨拉深度及噸位能夠保持一個(gè)合理的比例，達(dá)到經(jīng)濟(jì)美觀的目的。相關(guān)人員要遵循分層治理的原則，確保主、次骨架及坡面綠化層次分明，體現(xiàn)出明顯的加固效果，凸顯安全使用和美觀的思想。

上述治理工程施工方案，主要根據(jù)工程數(shù)量及造價(jià)情況，計(jì)算工程的成本支出。值得注意的是，相關(guān)人員要控制好預(yù)應(yīng)力錨索、預(yù)應(yīng)力錨桿和普通錨桿的數(shù)量、深度、噸位情況，然后根據(jù)施工現(xiàn)象的實(shí)際情況進(jìn)行合理布置，并結(jié)合地層情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理的效果。相關(guān)人員應(yīng)適當(dāng)在邊坡上、中部刷坡留置平臺(tái)，從而使治理工程能夠更加順利的實(shí)施。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)上文對(duì)公路路基高邊坡施工失穩(wěn)的病害及其治理情況進(jìn)行分析，相關(guān)人員要詳細(xì)分析這種病害的原因，有針對(duì)性的進(jìn)行處理，從整體上和宏觀上把握高邊坡的穩(wěn)定性情況，明確高邊坡的設(shè)計(jì)、施工以及維護(hù)情況，從而保證有效解決這種失穩(wěn)現(xiàn)象，減少經(jīng)濟(jì)損失，使公路路基施工更加安全和穩(wěn)定。

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