公路巖石高邊坡病害處治措施研究

普云兵 張永貴 楊勇 張林祥

摘要：為了確保公路巖石邊坡穩(wěn)定，切實(shí)有效防止公路路基安全隱患和運(yùn)輸安全隱患，有效提高公路施工質(zhì)量、運(yùn)營質(zhì)量，避免公路巖石邊坡破壞和變形。文章就公路巖石高邊坡病害的相關(guān)概念論述切入，從“物理”層面、“生物”層面以及其他方面的辦法淺要分析了公路巖石高邊坡病害的處置措施。

關(guān)鍵字：公路巖石高邊坡;病害處理;措施

引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展已經(jīng)城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，公路施工逐漸成為拉緊人與人、城市與城市之間距離，促進(jìn)社會(huì)發(fā)展的重要工程項(xiàng)目。但是，隨著大規(guī)模的修路工程開始，巖石高邊坡的病害也日益加深。針對(duì)邊坡防護(hù)、邊坡穩(wěn)定和邊坡病害治理的研究也不斷深入。所以，針對(duì)公路巖石高邊坡病害的處理措施探究對(duì)于保障公路邊坡穩(wěn)定性，優(yōu)化公路施工顯得非常重要。

一、公路巖石高邊坡的相關(guān)概念論述

1.1邊坡的概念闡述

在公路施工過程中，邊坡指的是為了確保路基的穩(wěn)固、安全而在路基側(cè)面制成的不同坡度的坡面。按形成原因可將邊坡分為自然型與人工型;按地質(zhì)屬性可將邊坡分為土質(zhì)和巖質(zhì)。其中巖質(zhì)邊坡若按巖層類型還可將邊坡分為“層狀”、“塊狀”及“網(wǎng)狀”邊坡;而若按巖層走向或坡向又可將邊坡分為“順向”、“反向”、“直立”邊坡。按使用時(shí)間長短還可將邊坡分為永久性和臨時(shí)性兩種。

1.2公路巖石高邊坡的概念和病害特點(diǎn)

公路巖石高邊坡指的是公路相關(guān)的一帶建筑物的組成部分。其中，公路所處地質(zhì)環(huán)境、邊坡形態(tài)和邊坡巖石等會(huì)受到這一帶建筑工程線路的影響。所以，公路巖石高邊坡也就具有其自身的病害特點(diǎn)。

具體來說，公路巖石高邊坡因?yàn)樵诠肥┕ぶ械穆坊_挖往往會(huì)導(dǎo)致開挖邊坡所處的自然斜坡破壞。而這些破壞由受到地質(zhì)結(jié)構(gòu)、巖石特性、地質(zhì)地貌等影響產(chǎn)生不同的病害特點(diǎn)。概而言之，公路巖石高邊坡的病害特點(diǎn)主要有崩塌、剝落、滑坡、落石、錯(cuò)落等。

二、公路巖石高邊坡病害的處置措施

2.1“物理”層面處理

2.1.1“軟巖層”邊坡

“軟巖層”邊坡指的容易風(fēng)化的泥質(zhì)砂巖邊坡、頁巖邊坡、千枚巖邊坡、泥質(zhì)板巖邊坡等風(fēng)化程度一般、整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、巖層干燥沒有遭到地下水侵蝕、其坡面的形狀、坡度、平順程度無限制的邊坡。對(duì)于此類邊坡的治理方案可以采取“抹面”和“捶面”——“抹面”一般要求在5-7cm，“捶面”一般要求在10-15cm，通常情況下要求截面厚度相等，此種治理辦法在施工時(shí)要求周邊和未采取防護(hù)措施的坡面接口的地方必須嚴(yán)密封閉;若在邊坡頂端制截水溝時(shí)，溝的底部與側(cè)邊也須做“抹面”或“捶面”處理。還有一點(diǎn)必須注意的是如果“抹面”或“捶面”的面積較大時(shí)，須設(shè)置“伸縮縫”（每隔5-10m）。

2.1.2巖質(zhì)（石）“路塹”邊坡

針對(duì)巖質(zhì)（石）“路塹”邊坡來說，由于其特征是多由堅(jiān)硬巖石構(gòu)成、風(fēng)化程度弱、“節(jié)理”發(fā)育相對(duì)完全，且“節(jié)理”縫隙大小不一，所以，此類邊坡可采取“灌漿”或“勾縫”治理。

2.1.3“填方”邊坡

“填方”邊坡主要由粉土（砂）、（粉狀）粘土等構(gòu)成、容易遭受雨水（洪水）侵蝕，有些區(qū)域?qū)儆邴}漬土壤。治理方案——“水泥土”護(hù)坡，一般要求達(dá)到10-20厘米的厚度，水泥摻入量則應(yīng)在8%-15%，具體水泥摻入量根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的具體土石構(gòu)成確定。

2.1.4“軟巖層”與破碎石區(qū)域

這種邊坡主要由云母巖、綠泥片巖、千枚巖等風(fēng)化嚴(yán)重的“軟巖層”夾雜破碎巖石組合而成，但邊坡本質(zhì)仍然穩(wěn)固。治理對(duì)策——采用“護(hù)面墻”方式，目的在于阻止風(fēng)化的繼續(xù)和加重?！白o(hù)面墻”分為“實(shí)體型”、“孔窗型”、“拱型”、“肋型”。其中“實(shí)體型”主要用于普通土質(zhì)與碎石組成的邊坡;“孔窗型”適應(yīng)于邊坡坡度小于1：0.75，邊坡干燥時(shí)其“孔窗”內(nèi)或用“捶面”或干砌石片?！肮靶汀边m用于邊坡下層完整穩(wěn)固而上層較破碎不穩(wěn)或者少數(shù)“軟弱”地段;“肋型”則可用于邊坡坡度大但整體完整的巖層類型。

2.1.5“軟弱”巖質(zhì)與風(fēng)化過半的“路塹”邊坡

概而言之，“軟弱”巖質(zhì)與風(fēng)化過半的“路塹”邊坡是一種混合型邊坡，其中包括有巖性差、強(qiáng)度低、易風(fēng)化、破碎、表層剝落的巖石質(zhì)邊坡及下半部完整穩(wěn)固而上半部風(fēng)化嚴(yán)重破碎的高大“路塹”邊坡，特點(diǎn)在于巖層破碎滑落、局部塌方、落石、難以承擔(dān)山體重力但邊坡本身相對(duì)穩(wěn)固。治理對(duì)策——“噴漿（混凝土）”，要求“噴漿”不得小于1.5-2厘米厚，噴混凝土則應(yīng)在3-5厘米的厚度較合適。此外在噴漿（混凝土）時(shí)沒邊坡面的頂部邊緣的外側(cè)應(yīng)設(shè)截水溝（小型），而漿體的兩邊應(yīng)鑿凹槽嵌在巖層內(nèi)部。

2.1.6風(fēng)化、破碎嚴(yán)重的邊坡

此種邊坡由于嚴(yán)重風(fēng)化作用導(dǎo)致破碎的巖石屋厚度較大，若風(fēng)化持續(xù)則將產(chǎn)生附石或小型塌方，由此危害到邊坡的整體穩(wěn)定性，但這種邊坡適宜噴漿（混凝土）。治理對(duì)策——“噴”“錨”防護(hù)，即結(jié)合噴漿（混凝土）和打錨，其優(yōu)勢(shì)在于強(qiáng)度較高、“抗裂”性好、可加固邊坡內(nèi)部一定深度的碎石層且同時(shí)可承擔(dān)少量側(cè)壓力。

2.1.7易坍塌、風(fēng)化嚴(yán)重、破碎的邊坡與粉土邊坡、礫（砂）石邊坡

邊坡風(fēng)化與破碎嚴(yán)重，且結(jié)合粉、礫土質(zhì)在挖掘時(shí)由于機(jī)械應(yīng)力易造成塌方。這一類型的邊坡病害被定義為易坍塌、風(fēng)化嚴(yán)重、破碎的邊坡與粉土邊坡、礫（砂）石邊坡。治理對(duì)策——土“釘”墻防護(hù)。這是一種較新型的防護(hù)措施，主要使用錨桿（釘）加混凝土板材與錨板結(jié)合，這種治理方法優(yōu)勢(shì)在于對(duì)邊坡本身進(jìn)行加固形成一面復(fù)合“墻”，“墻”后（內(nèi)）的巖、土的壓力轉(zhuǎn)移到“墻”上，防止了塌方的出現(xiàn)。

2.1.8破碎嚴(yán)重的松散邊坡

破碎嚴(yán)重的松散邊坡由于風(fēng)化作用已使巖層失去正常情況下具有的摩擦力和正向壓力，極易產(chǎn)生位移引起嚴(yán)重的坍塌。治理對(duì)策——預(yù)應(yīng)力錨索梁防護(hù)，利用錨索與錨梁的組合將松散的巖層聯(lián)接起來，由于錨在深入地面下的堅(jiān)固巖體上固定，在人為施加預(yù)應(yīng)力后將錨索內(nèi)的軟巖層壓緊固定，使已經(jīng)松散的巖石碎塊被“擠”成一個(gè)相對(duì)穩(wěn)固的整體，達(dá)到防止坍塌的目的。

2.2“生物”層面處理

針對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、沖刷程度輕的路堤與路塹來說，其坡度通常低于1：1，表面水流速度低于0.6m/s，而且沒有長期浸水狀況發(fā)生。所以，就需要進(jìn)行大面積的進(jìn)行種草。種草的優(yōu)勢(shì)在于防護(hù)與綠化同時(shí)進(jìn)行，但是缺點(diǎn)在于對(duì)邊坡本身的要求較高。而一些以土質(zhì)結(jié)構(gòu)為主、沖刷較嚴(yán)重、坡度陡、水流速度達(dá)0.6m/s的邊坡，通常采用的是鋪草皮的處置策略。如果土質(zhì)結(jié)構(gòu)與風(fēng)化非常嚴(yán)重但坡度低于1：1.5的邊坡。那就需要通過植樹進(jìn)行治理，但是須注意的是等級(jí)較高的公路邊不得種植高大喬木。

2.3其他處理措施

首先，土壤貧瘠、土石混合、性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定但易遭到?jīng)_刷侵蝕的土質(zhì)邊坡或巖石邊坡。可廣泛采用防“侵蝕”網(wǎng)（又稱“三維”植被網(wǎng)），以樹脂原料制成，下層為彈性網(wǎng)包，上層為植被層。優(yōu)勢(shì)在于防風(fēng)固土效果好并可有效對(duì)抗沖刷，且對(duì)坡度要求不高，適應(yīng)性較強(qiáng)。

其次，巖層整體穩(wěn)固性差、交叉“發(fā)育”、有落石、崩塌的潛在危險(xiǎn)的邊坡。治理過程可以結(jié)合已有加固手段的鋼絲繩防護(hù)網(wǎng)，在已有的加固措施（如錨固等）的邊坡上增設(shè)。一旦遭遇落石或崩塌時(shí)先以此網(wǎng)緩和部分沖擊，剩余壓力通過鋼絲繩向周邊消散，最終傳導(dǎo)至已被加固的基巖。

結(jié)束語

為了保障公路巖石邊坡的穩(wěn)定，加強(qiáng)公路巖石邊坡病害的治理已經(jīng)成為當(dāng)下公路施工中的重點(diǎn)內(nèi)容。同時(shí)，公路巖石高邊坡的病害處理也能有效保障公路運(yùn)輸安全，防止邊坡巖體破壞和變形。所以，公路巖石高邊坡病害的治理應(yīng)當(dāng)是貫穿于公路施工、公路養(yǎng)護(hù)的。

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