高等級公路挖方路段邊坡治理對策分析

楊珂

（山西路橋集團(tuán)隰吉高速公路有限公司，山西 臨汾041300）

0 引言

近幾年，我國公路工程數(shù)量和規(guī)模不斷擴(kuò)增，這使得高等級公路路塹邊坡病害問題也不斷增多，如滑坡及落石問題等，不但影響著高等級公路的正常運(yùn)營，同時也嚴(yán)重地威脅著行車安全。因此，切實(shí)做好挖方路段邊坡治理工作顯得極其重要，有必要對其治理措施做出深入研究，以確保我國公路工程不斷向好發(fā)展。

1 高等級公路挖方路段邊坡基本類型

邊坡屬于公路工程中的一個重要組成內(nèi)容，是為了保持土方開挖區(qū)域邊緣未攏動土體的安全性和穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)塌方而設(shè)置的斜坡，通常由人工開挖或自然形成，大部分邊坡的坡面均有一定的坡度。目前來看高等級公路挖方路段邊坡有多種不同類型，具體如表1所示。

表1 高等級公路挖方路段邊坡類型

2 高等級公路挖方路段邊坡常見病害

現(xiàn)階段公路挖方路段邊坡病害問題相對較多，但最為常見的一般包括以下幾種類型。

2.1 滑坡

滑坡指的是邊坡上的巖土體在較長的時間內(nèi)遭受地下水、地表水或人為活動的影響，而逐漸在重力作用下沿著軟弱面持續(xù)向下滑動并且以水平運(yùn)動為主的一種病害現(xiàn)象。這種邊坡病害問題分為蠕動變形、滑動破壞及漸趨穩(wěn)定三個主要階段，部分情況下也會出現(xiàn)高速急劇移動。結(jié)合導(dǎo)致滑動問題出現(xiàn)的力學(xué)性質(zhì)來看，將滑坡劃分為推移式及牽引式滑坡兩大類型。

2.2 崩塌

公路邊坡崩塌指的是陡坡位置上的一些巨大巖體或土體，在一定的重力或其他外力作用下，比較突然地從母體上脫落后向下崩落的一種現(xiàn)象。崩塌過程中相應(yīng)的巖體或土體順著斜坡快速地向下翻滾、跳躍、互相撞擊，往往最終堆積在坡腳。崩塌本身并不屬于連續(xù)的變形，其有著明顯的運(yùn)動學(xué)特征，可以分為滑移型、傾倒型、錯斷式崩塌等不同類型。

2.3 剝落

剝落一般指的是公路邊坡坡面中一些裸露的巖體在經(jīng)過物理風(fēng)化或水理的作用后，最終發(fā)展為碎屑物質(zhì)然后剝離底層巖面，持續(xù)地沿著邊坡進(jìn)行墜落的一種病害問題。這種病害極為常見，對道路安全不會產(chǎn)生較大影響，但長時間的風(fēng)化剝落能夠?qū)е逻吰聨r體遭到嚴(yán)重破壞，有可能使上部硬質(zhì)巖體逐漸發(fā)展為危巖。

3 案例概述

3.1 工程概況

案例工程為山西省隰縣至吉縣高速公路工程項(xiàng)目，全長105.834km，投資金額127.16億元，屬于國家高速公路網(wǎng)呼和浩特至北海的一個重要組成內(nèi)容，也是山西省高速公路網(wǎng)中西縱的重要路段。該工程依照4車道建設(shè)，設(shè)計行車速度為80km/h，為避免出現(xiàn)邊坡病害問題，切實(shí)保證公路運(yùn)營安全性，在挖方路段中對邊坡防護(hù)工程采取了多種治理措施，取得了良好治理效果。因此以該工程為例，針對高等級公路挖方路段邊坡治理對策做出分析和探討。

3.2 案例工程邊坡地質(zhì)特點(diǎn)

案例工程在實(shí)際施工建設(shè)階段，經(jīng)過現(xiàn)場勘察檢測之后，確定某個挖方路段當(dāng)中為砂土以及石混合地質(zhì)，并且含水量高，同時發(fā)現(xiàn)坡面植被已經(jīng)遭到了嚴(yán)重破壞。為了提高防護(hù)能力，設(shè)計了重力式擋土墻，但具體操作過程中因?yàn)榭辈楣ぷ鞔嬖谝欢ǖ氖韬?，?dǎo)致部分因素未能得到有效考慮，致使該工程邊坡方面的設(shè)計工作出現(xiàn)了失準(zhǔn)現(xiàn)象，這間接地使得該擋土墻的建設(shè)不能滿足實(shí)際應(yīng)用需求，在多次強(qiáng)降雨后產(chǎn)生了垮塌問題。有關(guān)部門及單位對該路段邊坡開展了重新勘察確認(rèn)工作，最終認(rèn)為該路段邊坡屬于不穩(wěn)定邊坡，同時提出了綜合治理方案。

4 高等級公路挖方路段邊坡治理策略

4.1 設(shè)置抗滑樁

一級邊坡合理增設(shè)抗滑樁（見圖1），以此增強(qiáng)自身的防護(hù)能力，主要涉及錨固段及抗滑段兩方面的內(nèi)容。錨固段主要用來增強(qiáng)樁身牢固性；對于抗滑段則用來削弱滑坡土體方面的下滑力。借助這種方式使山體牢固性以及安全性得到有效提升。另外，案例工程打造了9根抗滑樁，為保證技術(shù)應(yīng)用有效性及合理性，將樁徑將設(shè)計為2.4m×1.8m，長度為15m，實(shí)際樁間距為6m。

圖1 抗滑樁

案例工程的抗滑樁施工技術(shù)要點(diǎn)包括以下幾個方面：第一，結(jié)合跳樁開挖的形式合理完成開挖工作；第二，結(jié)合開挖實(shí)際進(jìn)度，實(shí)施相應(yīng)防護(hù)措施；第三，提前選定水平高、素質(zhì)高以及專業(yè)技術(shù)強(qiáng)的施工團(tuán)隊，以此確?？梢园踩侠淼刈龊帽乒ぷ?；第四，切實(shí)結(jié)合施工作業(yè)的具體標(biāo)準(zhǔn)合理開展樁身鋼筋的采購活動，當(dāng)采購回來之后由管理人員聯(lián)合質(zhì)檢人員開展檢驗(yàn)工作，確認(rèn)達(dá)標(biāo)后直接就地加工綁扎，實(shí)際綁扎豎向固定箍筋時借助電焊將其與主筋進(jìn)行焊接，注意避免出現(xiàn)燒傷主筋問題，同時焊接過程中需要注意用電安全；第五，注意做好排水作業(yè)，避免樁體受到水體作用產(chǎn)生失穩(wěn)問題，樁間墻需要借助漿砌片石擋墻開展連接工作。

4.2 增設(shè)錨桿框架梁

對于二級邊坡主要增設(shè)了錨桿框架梁，促使邊坡形成一個整體。案例工程的錨桿框架梁主要是借助現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架開展工程邊坡坡面的防護(hù)工作，同時借助錨桿對坡體進(jìn)行錨固，這樣可以使邊坡受到錨桿錨固力的作用進(jìn)入足夠穩(wěn)定的狀態(tài)。具體施工時，先清除崩塌路段中的一系列塌落土石，完成平整作業(yè)后再開展框架梁方面的施工活動。案例工程在實(shí)際施工過程中，采用了3排錨索，對于各排長度經(jīng)過詳細(xì)計算和論證，最終確定為18m、20m還有25m，而針對錨固段長度全部設(shè)定為15m，孔徑設(shè)定為150mm，傾角主要為20。完成施工作業(yè)后為了提高美觀性，在框架中填土種植了一些檸條。

4.3 增設(shè)鋼管樁

案例工程在二級邊坡上同時增設(shè)了50根鋼管樁，使山體邊坡整體穩(wěn)定性得到了大幅度提升。具體操作方法如下：

第一，結(jié)合放線和鋼管樁平面布置圖科學(xué)有效地對鉆機(jī)開展設(shè)置工作，主要以梅花狀沿著滑坡方向進(jìn)行布置。第二，開展成孔作業(yè)：案例工程主要對泥漿護(hù)壁法這種技術(shù)手段進(jìn)行了選用，在具體施工過程中，孔深設(shè)定為9m。第三，開展鋼管安裝作業(yè)：案例工程在實(shí)際施工中對鋼管直徑強(qiáng)調(diào)必須為100mm，同時厚度方面要能夠達(dá)到1mm，具體作業(yè)過程中將鋼管樁安置在孔洞的中心位置。第四，開展注漿作業(yè)：在將鋼管樁擺正后，開始向鋼管樁及花管中插入膠管然后再進(jìn)行注漿，所用水泥主要為P·O42.5硅酸鹽水泥，實(shí)際水灰比控制為0.5，最終成樁后的具體強(qiáng)度控制在25MPa以上。第五，完成鋼管樁及花管施工作業(yè)后，在樁頭位置開展鎖扣梁施工作業(yè)，從而形成較為完整的優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)體系。

實(shí)際開展鋼管樁施工作業(yè)時，應(yīng)注意做到以下幾點(diǎn)：第一，錨桿上必須焊支架，在實(shí)際安置過程中放在孔洞的中心，保證注漿飽滿。第二，在實(shí)際施工過程中，鋼管樁孔口位置如果存在漿液流出問題，需要及時進(jìn)行補(bǔ)充。第三，花管端部必須密封，實(shí)際注漿過程中，也應(yīng)保證足夠密封嚴(yán)實(shí)。第四，鎖扣梁鋼筋依照設(shè)計規(guī)范進(jìn)行綁扎，梁的尺寸滿足設(shè)計規(guī)定和要求。第五，槽鋼應(yīng)借助錨具及錨桿連接牢固。

4.4 增設(shè)擋土墻

為了進(jìn)一步提升邊坡的牢固性以及安全性，案例工程針對抗滑樁頂部實(shí)施了開挖活動，然后通過設(shè)置鐵絲石籠擋土墻這種方法，專門對2級邊坡方面的坡腳做出進(jìn)一步防護(hù)，這種方法本身具備的優(yōu)勢大體上體現(xiàn)在以下幾個方面：

第一，石籠屬于柔性結(jié)構(gòu)，對邊坡有良好的適應(yīng)性，當(dāng)邊坡出現(xiàn)滑動問題時，石籠仍然能夠保持在穩(wěn)定狀態(tài)。第二，石籠本身具備著較強(qiáng)的透水性，能夠發(fā)揮出較強(qiáng)的過濾作用，這樣水中的一系列懸移物和淤泥等可以沉淀在石縫中，從而減輕土質(zhì)的流失問題，并且促進(jìn)自然植物的健康生長，進(jìn)而達(dá)到逐步恢復(fù)當(dāng)?shù)卦猩鷳B(tài)環(huán)境的目的。第三，所用石材可以就地取材，這樣能夠大大節(jié)省材料成本，此外該方法實(shí)際操作并不復(fù)雜，大多數(shù)情況下施工人員主要結(jié)合相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)將石材有效地放到相應(yīng)的石籠中便能夠完成操作，呈現(xiàn)出了相對較高的作業(yè)效率，并且可縮短施工時間。但需要注意的是在實(shí)際施工過程中需要做好籠體還有相應(yīng)鐵絲網(wǎng)方面的安全保護(hù)工作，確保其不會和其他材料或構(gòu)件產(chǎn)生碰撞，從而出現(xiàn)損壞或者變形等相關(guān)問題。

4.5 做好柔性防護(hù)作業(yè)

現(xiàn)階段，針對柔性防護(hù)而言，在實(shí)際施工過程中需要注意的技術(shù)要點(diǎn)主要包括以下幾個方面：

第一，提前將坡面防護(hù)區(qū)打掃干凈，不準(zhǔn)許存在任何垃圾、灰塵或浮石等，實(shí)際作業(yè)前若是發(fā)現(xiàn)局部有松散問題還應(yīng)該采取加固措施進(jìn)行加固。

第二，結(jié)合設(shè)計要求開展測量放線工作，確保錨桿孔位不會出現(xiàn)錯誤問題，在此基礎(chǔ)上，還應(yīng)該在已經(jīng)確定的位置做好鑿坑作業(yè)，具體規(guī)格應(yīng)該控制在寬×深=20cm×20cm。

第三，有效完成上述操作之后，便可以實(shí)施錨桿孔方面的開孔作業(yè)，因?yàn)榇蠖鄶?shù)情況下在開孔時會產(chǎn)生一些石屑等相應(yīng)雜物，所以施工人員還應(yīng)該注意做好清孔工作，現(xiàn)階段對于孔深通常需要保證超過實(shí)際設(shè)計深度5cm及以上。

第四，借助普通硅酸鹽水泥制成作業(yè)需要用的水泥漿液，對于水灰比方面，可以按照0.5進(jìn)行控制，在此基礎(chǔ)上合理進(jìn)行注漿，具體操作時施工人員應(yīng)該注意漿液需要飽滿，在切實(shí)完成注漿作業(yè)后還應(yīng)該養(yǎng)護(hù)3d及以上再開展下一個環(huán)節(jié)的施工作業(yè)。

第五，對于縱向以及橫向支撐性需要進(jìn)行合理設(shè)置，在此基礎(chǔ)上開展張拉作業(yè)，并且在兩端有效地放置相應(yīng)繩卡，借此實(shí)現(xiàn)與錨桿方面的相應(yīng)環(huán)套開展足夠牢靠的連接作業(yè)。

第六，結(jié)合自上而下這一順序開展格柵網(wǎng)的鋪掛工作，實(shí)際重疊寬度控制在5cm及以上。案例工程的坡面設(shè)置了大量格柵網(wǎng)，為了提高整體性和牢固性，這些網(wǎng)均借助直徑大約為1.2mm的相應(yīng)鐵絲進(jìn)行連接，實(shí)際操作中需結(jié)合1m左右間距標(biāo)準(zhǔn)開展扎結(jié)作業(yè)，使其形成一個整體。

第七，同樣結(jié)合自上而下的順序開展鋼繩網(wǎng)方面的設(shè)置工作，完成后需要借助直徑大約為8mm鐵絲開展縫合作業(yè)，對于相應(yīng)縫合繩還應(yīng)該在其兩端有效地安裝繩卡，借此與網(wǎng)繩開展連接作業(yè)。如果選用的是雙層鋼繩網(wǎng)，需要借助同樣的方式完成剩余部分的鋪設(shè)和連接作業(yè)。

4.6 增設(shè)支撐滲溝

支撐滲溝發(fā)揮著分隔及支擋邊坡的作用，而且滲溝還可以排除及疏導(dǎo)坡體中多余的地下水，發(fā)揮出良好的防水導(dǎo)流作用，實(shí)際開挖前需要做好臨時截水及排水工作。案例工程施工過程中，在二級邊坡周圍設(shè)置了寬度約為1m及深度為3m左右的滲溝，在開挖到設(shè)計深度后，施工人員在溝中靠近山體一側(cè)合理地放置透水土工布，靠山體外側(cè)放置防水板，同時還需要回填碎石，這樣可以使山體中的水流沿著支撐滲溝的方向迅速流出。在開展支撐滲溝施工作業(yè)時注意做到以下幾點(diǎn)：首先，開挖過程從下游一直向上游開展作業(yè)，同時一邊開挖一邊開展支撐回填作業(yè)，避免出現(xiàn)坍塌問題。其次，滲溝溝底需要開展夯實(shí)處理，確保其足夠平整，不存在任何積水問題。

4.7 增設(shè)仰斜式排水溝

為進(jìn)一步提升邊坡安全性以及可靠性，在做好擋土墻方面的修復(fù)作業(yè)后，要求施工人員在墻體上依照每5m間距設(shè)置一定數(shù)量的仰斜式排水溝，這種措施能夠在很大程度上增強(qiáng)擋墻自身的排水性能，如此一來內(nèi)側(cè)水流往往能夠有效排出，這樣便能使山體當(dāng)中積水問題得到良好緩解，使墻體不再受到相應(yīng)干擾，從而使土體下滑力得到大大削弱。在具體施工過程中對于管材方面現(xiàn)階段多以PVC管為主，通過合理有效的施工操作，邊坡內(nèi)部存在的水能夠順利地進(jìn)入管道中實(shí)現(xiàn)快速排出，為了增強(qiáng)管材排水性能，需要打一定數(shù)量的滲水孔，一般孔徑為9～13mm，各個孔之間的距離盡量控制在49mm。為進(jìn)一步增強(qiáng)排水性能，案例工程將管材設(shè)置為梅花形，然后整體設(shè)置大約7排管材。

具體操作中，打完滲水孔，必須注意借助復(fù)合土工布包緊管身，然后借助鍍鋅鐵絲進(jìn)行綁扎，實(shí)際搭接長度一般需要大于15cm，完成此項(xiàng)操作后，還需要提前明確排水管的相應(yīng)設(shè)置部位，同時開展開孔作業(yè)，對于孔徑來講，主要以孔壁還有排水管能夠進(jìn)行有效貼合為依據(jù)，需要注意的是在孔洞形成后，清除內(nèi)部雜物，再將排水管置入其中。

5 結(jié)語

綜上所述，邊坡是否足夠穩(wěn)定、牢固以及可靠，往往可以對高等級公路日常正常運(yùn)營產(chǎn)生巨大的影響，也是其發(fā)揮價值和作用的重要前提，因此對邊坡存在的病害問題必須做出及時處理。以某工程為例，針對挖方路段邊坡治理措施做出了深入研究，經(jīng)分析論證具備良好可行性，能夠有效解決崩塌、滑坡等病害問題，大大提升了邊坡穩(wěn)定性，值得推廣和借鑒。