公路滑坡機(jī)理及其防治技術(shù)探析

李 偉 高 婷

(中交第一公路勘察設(shè)計研究院有限公司，陜西 西安 710075)

隨著社會經(jīng)濟(jì)和國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不斷發(fā)展和變化，公路的修建在目前大規(guī)模建設(shè)興起的同時也面臨著未來可建項目的日益縮減，公路沿線的地形地貌也越來越趨于復(fù)雜多樣，復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造和地形特點加之選線走廊帶的局限性，導(dǎo)致了在一些不良路段，自然山體本身坡體欠穩(wěn)定，以及勘察工作欠缺的前提下，進(jìn)行大量的公路邊坡土方開挖以及施工，自然因素、人為因素和其他因素結(jié)合在一起由此引發(fā)了公路施工和運營過程中出現(xiàn)滑坡問題。因此本文對公路滑坡的機(jī)理進(jìn)行分析，著重于研究公路常見滑坡防治技術(shù)，通過分析更多的有效措施，力求最大程度上解決公路的滑坡問題，減少其破壞性。

1 公路滑坡的特點

滑坡就是公路開挖邊坡及其走廊帶一定范圍的斜坡巖土體內(nèi)存在一定的軟弱地帶，由于受外力、自然因素以及坡體自身因素的影響，在坡體荷載聚集到一定極限后，整體方向發(fā)生下移的現(xiàn)象?；碌墓残蕴攸c主要有：滑體，滑動面和滑動帶，公路滑坡的特點非常突出，研究統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，在已發(fā)生的公路滑坡中，大多數(shù)都是沿襲著垂直立體化的走向發(fā)生的，很少會斜交于公路上。根據(jù)公路滑坡的規(guī)模有大小不同，其相應(yīng)的破壞程度也不同，因而對公路施工和運營帶來的影響也不同。公路建設(shè)發(fā)生滑坡的概率非常大，尤其是在新建公路過程中，公路的沿線產(chǎn)生滑坡的因素也比較多，主要有地質(zhì)構(gòu)造因素、自然氣候要素，地層巖性以及地下水的主要控制要素等等，與此同時施工工序的不合理以及施工組織無序化也是導(dǎo)致滑坡的重要方面。在一項調(diào)查中顯示，大約有30%的滑坡是由于工程建設(shè)誘導(dǎo)的古滑坡復(fù)活，50%的滑坡是由于工程建設(shè)導(dǎo)致的新滑坡，20%的滑坡是歸納為勘察設(shè)計問題，由此可見公路滑坡發(fā)生的影響因素非常多，不能一概而論，應(yīng)具體問題具體分析，做好針對性的處理措施，以下對公路滑坡的機(jī)理進(jìn)行研究。

2 公路滑坡機(jī)理

2.1 自然因素的影響

地層巖性對于滑坡的產(chǎn)生直接起著定性的制約影響，地層巖性中礦物質(zhì)的多樣化，會導(dǎo)致所在巖土體的性質(zhì)有巨大的差異，這樣在不同的地層以及巖層當(dāng)中由于強(qiáng)度、性質(zhì)差異就會產(chǎn)生一定的破壞性。伴隨著地質(zhì)條件的變化邊坡的穩(wěn)定性也在發(fā)生變化，特別是一些地區(qū)的巖性非常松散，具有多種淤泥覆蓋，這樣邊坡的抗剪強(qiáng)度就非常低，比較容易產(chǎn)生滑坡問題。水在公路滑坡中是最為常見的因素，也是最關(guān)鍵的破壞力之一，在一些降水量非常大的地區(qū)，若是降水量持續(xù)性增加，水分進(jìn)入到地下縫隙之中，松散的巖體吸水后自重加大，縫隙進(jìn)一步擴(kuò)張由此增加了滑坡發(fā)生的可能性。水的沖刷會使泥土軟化，坡體表面大量泥沙被帶走，對植被也產(chǎn)生破壞力，地表徑流的作用下坡體內(nèi)部滲水，坡體內(nèi)部巖土體摩擦力減小，因而削弱了邊坡的穩(wěn)定性和安全性。

振動的影響，主要來自于爆破或者地震等因素，尤其是在邊坡現(xiàn)場開挖施工當(dāng)中，石方邊坡開挖需要爆破處理，爆破所產(chǎn)生的震動影響深度較大，爆破會在坡體內(nèi)部一定深度產(chǎn)生一個應(yīng)力松弛區(qū)，因此在這樣的大方量爆破開挖情況下也十分容易出現(xiàn)邊坡失穩(wěn)的現(xiàn)象。部分巖土體結(jié)構(gòu)受地質(zhì)構(gòu)造影響，本身節(jié)理裂隙發(fā)育，巖性軟弱，由于爆破破碎程度不足，開挖不夠徹底等，導(dǎo)致坡體內(nèi)部預(yù)應(yīng)力發(fā)生較大的應(yīng)力重分布，若出現(xiàn)有利的卸荷臨空面，邊坡極易出現(xiàn)失穩(wěn)滑動的現(xiàn)象，甚至產(chǎn)生較大規(guī)模的滑坡。若是在地震高發(fā)區(qū)，受瞬間地震振波的影響，邊坡坡體內(nèi)的應(yīng)力在短時間內(nèi)發(fā)生巨大改變，當(dāng)應(yīng)力超過邊坡自穩(wěn)的臨界狀態(tài)就會產(chǎn)生邊坡失穩(wěn)乃至滑塌的現(xiàn)象。若是余震比較多，縱坡和橫坡也會產(chǎn)生，橫坡給邊坡帶來的威脅比較大。引起周期性的晃動問題，邊坡在晃動時內(nèi)部結(jié)構(gòu)受到破壞。這些因素都是不可抗力因素，對于公路滑坡產(chǎn)生十分大的負(fù)面影響，還需要做好進(jìn)一步的分析和研究。

2.2 人為因素的影響

人為因素在公路滑坡中占了較大的比重，在眾多滑坡案例的研究中，首先公路的選線欠合理是必須要重視的一個方面，山區(qū)公路設(shè)計公路路線方案的選擇要充分的考慮到施工的經(jīng)濟(jì)性、難易程度以及安全性等問題，不同地區(qū)的地形地質(zhì)情況千差萬別，因此在選線設(shè)計時需要重點的把握和分析，詳細(xì)解讀各走廊帶的地質(zhì)情況，盡量繞避一些地質(zhì)復(fù)雜難以把控的地段。

邊坡外部形狀對于邊坡穩(wěn)定性的影響比較大，對于一般外凸類型邊坡，那巖土體通常也是凸出的，因此在水平拉力的作用之下就會降低后面坡體強(qiáng)度，從而引起穩(wěn)定性降低的問題。對于凹形邊坡，邊坡穩(wěn)定性相對就會好一些。邊坡放坡及防護(hù)加固設(shè)置不合理是導(dǎo)致出現(xiàn)滑坡的關(guān)鍵問題，特別是地質(zhì)欠穩(wěn)定地區(qū)，還需要適當(dāng)?shù)姆啪徠侣?，不斷提升邊坡的穩(wěn)定性和整體性[1]。

2.3 其他因素的影響

排水方案設(shè)計不合理，排水不及時等等都是可能引發(fā)邊坡問題的重要因素，在這些因素當(dāng)中若是排水設(shè)置不到位，邊溝的尺寸不合理等等會導(dǎo)致排水的堵積，路面受到雨水侵蝕，最后出現(xiàn)邊坡不穩(wěn)定的問題。施工過程中遇到了不同的地質(zhì)條件就需要使用多種施工措施，例如，施工工藝的提升，機(jī)械開挖還有人工爆破以及人工開挖等等，但是這些設(shè)備對于邊坡穩(wěn)定會產(chǎn)生負(fù)面影響，只有保障工藝施工組織設(shè)計的合理才能夠保障公路邊坡的穩(wěn)定性[2]。

3 公路滑坡治理技術(shù)

3.1 排截水與減載反壓工程

公路滑坡現(xiàn)象的產(chǎn)生很大程度上是因為降水集中所導(dǎo)致的，水的滲入在增加坡體自重的同時，削弱了土體的抗剪強(qiáng)度，特別是在雨季，在封閉滑坡路段的同時在坡體適當(dāng)位置上增加一些排水孔、排水盲溝等，在杜絕地表水滲入的同時，及時讓坡體內(nèi)部的水體更好的排伸出去，力爭將水誘發(fā)的危害降低到最低。

滑坡的治理工程當(dāng)中，刷方減載是一種采用率較高的措施，刷方減載就是通過減少和降低后部滑體的自重和高度降低滑坡下滑力，通過對坡角位置和角度的改變強(qiáng)化坡體的穩(wěn)定性和安全性?；滤⒎讲扇∽陨系较碌捻樞?，這樣才能夠在刷方的過程中保障邊坡周圍的穩(wěn)定性，同時還需要設(shè)置相應(yīng)的排截水措施。根據(jù)具體滑坡的情況，還可以結(jié)合結(jié)構(gòu)錨固以及植被添加和漿砌片多種措施對工程進(jìn)行多方面的綜合性的防護(hù)。在刷方減載之后，若是邊坡的穩(wěn)定性依然比較低，還可以使用的改善措施是擋土墻以及預(yù)應(yīng)力錨索等等做好多個方面的治理[3]。

3.2 擋土墻以及抗滑樁

擋土墻的主要作用是利用墻體自重對土的側(cè)向壓力進(jìn)行平衡，重力方式的擋土墻可以使用漿砌片塊石，石料匱乏地區(qū)可用混凝土材料進(jìn)行施工。重力擋土墻可以通常分成三種形式：仰斜式，俯斜式、衡重式三種。根據(jù)受力分析，優(yōu)先采用俯斜式，因為這種方式墻背主動土壓力非常大，但需做好墻后回填工作。在地形非常平坦情況下也可以采用仰斜式，地形比較復(fù)雜出現(xiàn)偏陡的情況，選擇衡重式和俯斜式。加筋擋土墻就是在土體中，通過植入鋼筋或土工網(wǎng)，用以增強(qiáng)土體之間的摩擦力，提高土體的整體性，讓土體能夠產(chǎn)生一定的抗變形能力，由此土體更為穩(wěn)定。加筋土屬于柔性結(jié)構(gòu)，對變形應(yīng)變的適應(yīng)能力較強(qiáng)，并且在填土過程中邊坡對穩(wěn)定性的影響也比較小，在這之外還具有外形美觀性和造價低廉性的優(yōu)勢[4]。

3.3 坡面綠化以及坡面加固防護(hù)

邊坡在開挖過程后未加固防護(hù)前處于裸露狀態(tài)，若是遇到雨水以及風(fēng)化，極大的降低了邊坡的穩(wěn)定性，就會對邊坡安全產(chǎn)生隱患。在國家大力推行環(huán)保綠化的理念下，在邊坡穩(wěn)定性較好的前提下，邊坡防護(hù)綠化是保護(hù)邊坡的一種常見有效方式，可以在邊坡當(dāng)中種植植物，依靠植物的根系和土壤之間的粘附力等等增強(qiáng)坡面的穩(wěn)固性。當(dāng)前坡面綠化方式主要使用鋪設(shè)草皮的方式，種植樹木或者花草的方式，按照每一個地區(qū)的不同氣候現(xiàn)象還有土壤特點進(jìn)行植被栽種。一般使用蒲草皮的方式，方式簡單，便捷工作效果突出，適用范圍也非常廣泛?？梢允褂脦罨蛘呤菈K狀的草皮，厚度大約掌控在10 cm左右，更可以選擇平鋪或者是疊鋪的方法[5]。

另外，灌木防護(hù)更是多數(shù)地區(qū)選擇的土質(zhì)邊坡保護(hù)措施，按照地區(qū)的氣候條件和土壤情況做好灌木的選擇和種植工作。

坡面加固防護(hù)工程通常采用骨架防護(hù)、框格網(wǎng)、客土噴播防護(hù)、錨桿錨索框架防護(hù)等結(jié)合坡面綠化綜合治理。使用框格網(wǎng)防護(hù)就是使用混凝土還有片石頭以及卵石等等制作成網(wǎng)格骨架，在網(wǎng)格當(dāng)中鋪設(shè)草皮等等[6]，工程措施和自然措施結(jié)合在一起。根據(jù)多年的工程使用經(jīng)驗，錨桿框架比較適用于坡體整體較穩(wěn)定，但局部淺層較薄坡面容易出現(xiàn)滑塌和垮塌的坡體使用，通常推薦的錨桿長度為6 m～12 m，個別情況錨桿長度可增長至14 m。對于坡體整體欠穩(wěn)定，常規(guī)錨桿難以滿足坡體穩(wěn)定的時候，可以采用錨索框架，對于巖性較好較完整的坡體可以取消框架，直接采用錨索結(jié)合地梁或錨墩加固，錨索長度及預(yù)應(yīng)力需根據(jù)具體坡體情況計算選取，通常錨索長度不小于10 m，最大錨索長度根據(jù)錨索的施工工藝、穩(wěn)定驗算等綜合考慮，但預(yù)應(yīng)力損失是錨索在使用過程中難以忽視的一個重要因素，因而在設(shè)計過程中一定要給予充分的考慮，預(yù)留足夠的安全系數(shù)。

在土方和占地在滑坡處理中所占比重較低的前提下，另外還可以采取減重技術(shù)，減重在邊坡防護(hù)中是一種特殊的方式，邊坡之所以會失去穩(wěn)定性就是由于邊坡過高，過陡導(dǎo)致的，減重的方法有削坡方法，削坡之后讓邊坡更加穩(wěn)定，放緩。此種方式簡潔方便同時安全可靠，但是減重削坡還需要切實的考慮邊坡的特點和削坡的力度[7]。

4 結(jié)語

本文對公路滑坡機(jī)理及其防治技術(shù)進(jìn)行了分析和研究。公路發(fā)生滑坡現(xiàn)象和問題的原因有很多，主要有自然原因、人為原因還有其他類型的原因，針對不同的滑坡現(xiàn)象就需要具體問題具體對待，以地質(zhì)情況為本，在調(diào)查清楚地質(zhì)情況后，仔細(xì)分析問題發(fā)生的原因，才能做好有針對性的治理，以確保公路施工和運營的坡體穩(wěn)定和安全。

參考文獻(xiàn)：

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