試論公路路基邊坡坍塌形成與防治對(duì)策

摘要：公路路基邊坡坍塌是公路常見的一種地質(zhì)和路基病害。處于山間溝谷、盆地、山前丘陵地區(qū)以及河谷丘陵地帶，分析路基土質(zhì)邊坡坍塌原因，采取相應(yīng)的防治措施，對(duì)新建或現(xiàn)有公路的設(shè)計(jì)施工及養(yǎng)護(hù)均有重要意義。本文對(duì)路基邊坡坍塌病害的原因、類型以及防治措施等方面談些體會(huì)和認(rèn)識(shí)。

關(guān)鍵詞：公路路基；邊坡坍塌；防治對(duì)策

一、公路邊坡坍塌產(chǎn)生的原因

（一）主觀因素

主觀因素主要由于工程質(zhì)量和設(shè)計(jì)存在不合理的情況，直接造成公路邊坡坍塌。

1、石方在進(jìn)行爆破時(shí)，用藥量遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超出了規(guī)定范圍，使邊坡產(chǎn)生坍塌。

2、邊坡開挖后沒有立即采取相應(yīng)的防護(hù)手段，使邊坡大范圍的暴露在空氣中，長時(shí)間受到自然環(huán)境的影響，邊坡產(chǎn)生物理力學(xué)的變化，遭受到嚴(yán)重的風(fēng)蝕和日照就會(huì)失去穩(wěn)定性，構(gòu)成坍塌。

3、公路邊坡在進(jìn)行設(shè)計(jì)施工中，排水措施設(shè)計(jì)的不夠健全，下大雨時(shí)，邊坡受到水流的直接沖刷，導(dǎo)致公路邊坡坍塌。

4、公路邊坡的防護(hù)形式和邊坡坡度不符合實(shí)際地質(zhì)情況，邊坡設(shè)計(jì)也不夠合理，使邊坡間接的形成了坍塌。

（二）客觀原因

1、邊坡土質(zhì)較為松軟，邊坡開挖后，土體喪失了平衡力，從而引起坍塌。

2、邊坡地基夾層土質(zhì)是膨脹土，在下雨時(shí)，這類土質(zhì)遇水后就會(huì)產(chǎn)生膨脹，造成邊坡坍塌。

3、邊坡地基巖體破碎和邊坡較陡，均會(huì)產(chǎn)生坍塌。

4、在公路設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，邊坡巖層趨勢和路基截面相同，開挖后巖體就會(huì)順著巖層面進(jìn)行下滑，邊坡就會(huì)坍塌。

5、地下水過于充足，還有排水措施不暢，長時(shí)間浸泡邊坡基腳，就會(huì)引發(fā)塌方現(xiàn)象。

二、坍塌病害的分類

（一） 按照坍塌土層的特性，一般包括均質(zhì)土坍塌和覆蓋層坍塌以及結(jié)構(gòu)面坍塌。

1、均質(zhì)土坍塌

泛指邊坡土體性質(zhì)單一部位的坍塌，其坍塌的地方多在坡肩和整個(gè)坡體，塌床一般是圓弧形狀，厚度經(jīng)常是1-3M。

2、覆蓋層坍塌

泛指各種成因的松散覆蓋層所引起的邊坡坍塌。例如黃土和粉質(zhì)粘土等。位置主要發(fā)生在整個(gè)坡體和坡肩以及坡內(nèi)和坡腳。坍塌的范圍與覆蓋層的厚度和邊坡高度都有聯(lián)系。

3、結(jié)構(gòu)面坍塌

泛指邊坡土體沿著坡體內(nèi)任意軟弱結(jié)構(gòu)面或下伏基巖面造成的坍塌。其塌床形態(tài)隨著結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生各種不同變化，通常是直線型和折線型居多，位置多數(shù)發(fā)生在坡肩和整個(gè)坡體、坡肩以及坡內(nèi)和坡腳，坍塌范圍和覆蓋層的厚度以及邊坡的高度等有聯(lián)系。

（二） 按照坍塌體的分類，包括沖刷型和溜塌型以及滑塌型等。

1、沖刷型坍塌

由于降水時(shí)形成的沖刷經(jīng)過不斷的發(fā)展而形成的坍塌體，主要產(chǎn)生在砂性較大和坡面植被生長不好以及大面積裸露的邊坡上，倘若坡面沒有做任何的防護(hù)，只單獨(dú)為菱形網(wǎng)格和拱形門架做了防護(hù)段是不夠的，坍塌部位一般以坡內(nèi)和坡腳坍塌為主，厚度大多在 1.2M 以內(nèi)，最嚴(yán)重時(shí)超過 2.0M 以上。

2、溜塌型坍塌

在邊坡表面受水浸潤以后，其含水量超過或靠近干液限時(shí)，土體抗剪強(qiáng)度變?nèi)?，在?dòng)水壓力和重力的影響下，順斜坡發(fā)生下溜坍塌，這種坍塌時(shí)常發(fā)生在挖填結(jié)合部位和原地面較陡的位置。坡肩和整個(gè)坡體是主要的坍塌位置，坍塌厚度通常在 0.5-105M 之間。

3、滑塌型坍塌

邊坡土體含水量快要靠近液限時(shí)，其表層土體受到水的濕化影響，土體結(jié)構(gòu)受到損壞或土體受水浸潤出現(xiàn)軟塑狀態(tài)，在下部土體含水量較少的情況下，土體強(qiáng)度卻超高，上部土體在重力影響下變的非常軟，硬交界面也會(huì)出現(xiàn)滑塌，可以看見鮮明的圓弧滑塌面并且后壁有明顯陡坎，這種滑塌現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生在粘性土質(zhì)邊坡的位置，滑動(dòng)面為折線形狀。

三、公路路基邊坡坍塌的防治辦法探究

（一）截排水工程

截面工程包括地面排水工程和地下排水工程兩個(gè)部分。地面排水工程主要作用是攔截除坡體以外的地面水和排除坡體規(guī)模內(nèi)的地表水，地面排水溝最好都要使用漿砌污工體，可以有效避免滲漏和沖刷。地下排水工程可以采取盲溝，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)邊坡坍塌和其它類型的路基病害有效防治，邊坡滲溝能夠高效率的防治排引坡體內(nèi)的層間水和地表滲水。經(jīng)過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，設(shè)有盲溝的路段絕大多數(shù)比沒設(shè)盲溝的路段穩(wěn)定性要強(qiáng)的多。

（二）邊坡防護(hù)工程

坡面植草，對(duì)改善坡面土體固著力起著很好的作用，并且可以有效避免表面沖刷，草皮必須盡早鋪種，雖然有些地區(qū)草皮生產(chǎn)季節(jié)時(shí)間有限，但是如果在這段時(shí)間里可以經(jīng)常出現(xiàn)降雨情況，那么，草皮也非常容易成活。另外，使用滿鋪漿砌片石構(gòu)筑物時(shí)，必須要在骨架內(nèi)種植草皮，可以有效保護(hù)坡體，在確保骨架內(nèi)填土夯擊密實(shí)基礎(chǔ)上，使用其它種類的骨架進(jìn)行護(hù)坡，可以有效避免坡體被沖刷，進(jìn)而發(fā)生滲漏。

（三）支擋工程

對(duì)于土質(zhì)邊坡的坡腳和體內(nèi)引起的坍塌，倘若坍塌體存在較厚的情況，就會(huì)使坍塌規(guī)模大面積的擴(kuò)大，按照可視滑體的推力大小，合理的采用漿砌片石擋土墻和錨桿以及錨索地梁等支擋工程類型，使坡體恢復(fù)平衡，有效防止坍塌現(xiàn)象的產(chǎn)生。

四、邊坡治理防護(hù)技術(shù)要點(diǎn)

土釘墻的外固端和噴網(wǎng)面層連在一起，把邊壁不穩(wěn)定的傾向慢慢轉(zhuǎn)移到內(nèi)固段的附近位置再實(shí)行消除，鋼筋網(wǎng)可使噴層擁有非常強(qiáng)的整體性和柔性，對(duì)調(diào)整噴層和土釘內(nèi)的應(yīng)力分布具有很好的效果。土釘支護(hù)體系和過去支護(hù)體系相比，具有非常明顯的優(yōu)勢：

（一）工期比較短

土釘支護(hù)在施工工藝上有效采用邊開挖支護(hù)的策略，所以，可以不用占用單獨(dú)作業(yè)的時(shí)間，有效的節(jié)省了時(shí)間，并且可以將工期減少一半。

（二）造價(jià)比較低

土體是土釘支護(hù)的一部分，在土方開挖量和混凝土工程施工量都非常少的情況下，全部土釘和面層鋼筋網(wǎng)的用鋼量也受到限制，材料用量要比樁支護(hù)和連續(xù)墻支護(hù)要少很多。

（三）施工更加簡便

土釘?shù)闹圃旌统煽卓梢允褂孟鄬?duì)簡單的技術(shù)，施工方法非常靈活，并且對(duì)周邊環(huán)境的干擾很小，尤其適合人口比較密集的地方。

五、結(jié)語：

綜上，作為山區(qū)公路的常見病害，路基邊坡坍塌出現(xiàn)的范圍與頻率很大。作為公路建筑和養(yǎng)護(hù)人員，需掌握和熟悉邊坡坍塌產(chǎn)生的原因，正確運(yùn)用可行的方法進(jìn)行施工和設(shè)計(jì)，用科學(xué)的方法進(jìn)行施工，做到統(tǒng)籌管理、合理設(shè)計(jì)。只有這樣，才能把路基邊坡坍塌病害根除，從而延長公路的使用壽命。

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作者簡介：范亦嵩（1995—），男，陜西咸陽人，西北大學(xué)，研究生學(xué)歷，主要從事地質(zhì)工程方向的科研與生產(chǎn)工作。