摘要:隨著我國公路行業(yè)的快速發(fā)展,路塹高邊坡的數(shù)量越來越多。工程中經(jīng)常由于對路塹高邊坡的處理不當而造成重大損失和事故,該文基于這一現(xiàn)狀,對路塹高邊坡的變形、破壞和穩(wěn)定性進行研究分析,提出了路塹高邊坡的處理范圍,重點探討了各種路塹高邊坡的處理方法,并結(jié)合實例說明各種處理方法的應(yīng)用,為設(shè)計施工提供依據(jù)。
　　關(guān)鍵詞:公路工程;路塹高邊坡;變形破壞;穩(wěn)定性;處理方法隨著經(jīng)濟和交通的發(fā)展,近幾年我國的公路行業(yè)發(fā)展迅速,由于我國地勢起伏較大,地質(zhì)條件復(fù)雜,在某些地區(qū)特別是山區(qū)修建公路時經(jīng)常會遇到路塹高邊坡。在公路工程中,一般認為土質(zhì)挖方邊坡高度超過20m、巖石挖方邊超過30m的邊坡稱為路塹高邊坡,在公路工程中經(jīng)常能遇到路塹高邊坡,由于工程的建設(shè)會在很大程度上打破原有的自然邊坡的平衡狀態(tài),若控制和處理不當,有可能會造成高邊坡的失穩(wěn)而形成邊坡地質(zhì)災(zāi)害,損壞公路,帶來重大損失和事故。因此進行路塹高邊坡的分析和處理,對提高公路的安全性有重要的意義。（免費論文網(wǎng)）
　　1公路路塹高邊坡的處理范圍
　　邊坡在發(fā)生失穩(wěn)之前通常是穩(wěn)定的,由于自然因素和人類活動等因素的影響,邊坡中的土體強度逐漸降低,邊坡內(nèi)部的下滑力增大,而抗滑力逐漸減弱,使邊坡的穩(wěn)定性遭到破壞。路塹高邊坡的變形破壞的類型主要有坍塌、滑坡、崩塌、錯落及傾倒,如圖1所示。
　　
　　路塹高邊坡穩(wěn)定性評價宜綜合采用工程地質(zhì)類比法、圖解分析法、極限平衡法和數(shù)值分析法進行。路塹高邊坡的穩(wěn)定性計算方法應(yīng)考慮邊坡的破壞形式,按下列方法確定[1]:規(guī)模較大的碎裂結(jié)構(gòu)巖質(zhì)邊坡和土質(zhì)邊坡宜采用Bishop計算。對可能產(chǎn)生直線型破壞的邊坡宜采用平面滑動面解析法進行計算。對可能產(chǎn)生折線形破壞的邊坡宜采用不平衡推力法計算。對結(jié)構(gòu)復(fù)雜的巖質(zhì)邊坡,可配合采用赤平投影法和實體比例投影法分析及楔形滑動面法進行計算。當邊坡破壞機制復(fù)雜時,宜結(jié)合數(shù)值分析法進行分析。
　　路塹高邊坡的穩(wěn)定性計算分3種工況:正常工況:邊坡處于天然狀態(tài)下的工況。非正常工況,邊坡處于暴雨或連續(xù)降雨狀態(tài)下的工況。非正常工況,邊坡處于地震等荷載作用狀態(tài)下的工況。對路塹高邊坡的穩(wěn)定性驗算,其穩(wěn)定系數(shù)應(yīng)滿足表1所列的安全系數(shù)要求,否則應(yīng)對邊坡進行處理。
　　表1路塹邊坡安全系數(shù)
　　
　　2公路路塹高邊坡的處理方法
　　當在公路工程中遇到路塹高邊坡時候,要對高邊坡進行適當?shù)奶幚?才可以保證邊坡的穩(wěn)定和公路的安全,可以采取支擋結(jié)構(gòu)、坡面防護和排水措施等進行處理,主要方法有以下幾種。
　　2.1分級開挖、放坡
　　為了保證邊坡在施工工程中的穩(wěn)定性,在某些地區(qū)的公路路塹開挖過程中,特別是在軟質(zhì)巖高邊坡地段,經(jīng)常采用分級開挖的方式,將坡形設(shè)置為臺階式,并對各級的坡度進行控制,適當?shù)倪M行放坡處理。對于路塹高邊坡的分級開挖,臺階的高度一般為8~12m整巖體和頂級緩坡可以放緩至15m,平臺寬度一般為1~3m,在路塹高邊坡坡體的中部設(shè)置4~6m中間平臺以減小坡腳的應(yīng)力,優(yōu)化高邊坡的應(yīng)力狀態(tài)。路塹高邊坡的坡率一般根據(jù)邊坡的地質(zhì)巖性!風化程度等因素來選擇,一般采用如下原則：微風化巖0.25~0.50,弱風化巖0.50~0.75,強風化巖0.75~1.00,坡殘積層1.00~1.25,松散軟弱土層1.25~1.50。
　　2.2支擋措施
　　(1)抗滑樁。抗滑樁是穿過滑坡體深入于滑床的樁柱,用以支擋滑體的滑動力,起穩(wěn)定邊坡的作用,是一種抗滑處理的主要措施。抗滑樁對路塹高邊坡坡體的作用是利用抗滑樁插入滑動面以下的穩(wěn)定地層對樁的抗力(錨固力)平衡滑動體的推力,增加其穩(wěn)定性。由于路塹高邊坡的邊坡較高、較長,坡腳往往會產(chǎn)生應(yīng)力集中,加上地質(zhì)條件差,邊坡極易產(chǎn)生坍塌滑坡的破壞,因此經(jīng)常采用抗滑樁對路塹高邊坡的坡腳進行加固,有利于整個邊坡的穩(wěn)定。
　　(2)擋土墻。擋土墻是指支承路基填土或山坡土體、防止填土或土體變形失穩(wěn)的構(gòu)造物。擋土墻能夠抵抗側(cè)向土壓力,防止墻后的土體坍塌,增加穩(wěn)定性。在路塹高邊坡工程中,在地質(zhì)條件較好的情況下,為了減少開挖工程量,加強坡腳的強度,經(jīng)常采用M7.5號漿砌片石擋土墻。
　　(3)邊坡防護網(wǎng)。在路塹高邊坡工程中,經(jīng)常設(shè)置邊坡防護網(wǎng)進行防護,邊坡防護網(wǎng)分主動防護系統(tǒng)和被動防護系統(tǒng)。主動防護系統(tǒng)是以鋼絲繩網(wǎng)為主的各類柔性網(wǎng)覆蓋包裹在所需防護斜坡或巖石上,以限制坡面巖石土體的風化剝落或破壞以及為巖崩塌,或?qū)⒙涫�控制于一定范圍�?nèi)運動。被動防護是由鋼絲繩網(wǎng)、環(huán)形網(wǎng)、固定系統(tǒng)(錨桿、拉錨繩、基座和支撐繩)減壓環(huán)和鋼柱4個主要部分構(gòu)成。鋼柱和鋼絲繩網(wǎng)連接組合構(gòu)成一個整體,對所防護的區(qū)域形成面防護,從而阻止崩塌巖石土體的下墜,起到邊坡防護的作用。路塹高邊坡旁經(jīng)常有巖崩、飛石,甚至有雪崩、泥石流燈現(xiàn)象,設(shè)置被動防護系統(tǒng),可以避開這些危險。
　　2.3深層加固
　　預(yù)應(yīng)力錨索(桿)技術(shù)是20世紀60年代以來廣泛用于巖土工程的一項新技術(shù),主要用于整治滑坡及邊坡加固,具有施工機動靈活、施工快、安全及造價低等優(yōu)點,因此在公路建設(shè)工程中得到廣泛地應(yīng)用。預(yù)應(yīng)力錨索(桿)是由鉆孔穿過軟弱巖層或滑動面,把錨桿一端錨固在堅硬的巖層中(稱內(nèi)錨頭),然后在另一個自由端(稱外錨頭)進行張拉,從而對巖層施加壓力對不穩(wěn)定巖體進行錨固。為了保證路塹高邊坡在施工過程中的穩(wěn)定性,在軟質(zhì)巖高邊坡地段,經(jīng)常采用分級開挖、分級采用預(yù)應(yīng)力錨索(桿)加固的方法對邊坡進行深層加固,把滑坡體穩(wěn)定在堅硬的巖層上,如圖2所示。
　　
　　2.4坡面防護
　　路塹高邊坡坡面在各種自然因素和人工改造的作用之下,很容易發(fā)生變形破壞。為了保證路塹高邊坡的整體穩(wěn)定性,要對路塹高邊坡進行必要的坡面防護措施,對路塹高邊坡的坡面防護有工程防護和植物防護"植物防護一般采用鋪草、種草和植灌木形式,應(yīng)根據(jù)當?shù)貧夂颉⑼临|(zhì)、含水量等因素,選用易于成活、便于養(yǎng)護和經(jīng)濟的植物類種。工程防護適用于不宜于草木生長的陡坡面,一般采用抹面、捶面、噴漿、勾(灌)縫及坡面護墻等形式。有時會采取工程防護和植物防護相結(jié)合,如窗孔式護面墻和拱形骨架植物防護。
　　2.5排水
　　邊坡來水主要以降雨后地表水、地下水、裂隙滲水為主,水經(jīng)常是邊坡失穩(wěn)的誘因,降雨、融雪形成的地表水下滲到土體的孔隙和巖石的裂隙中,一方面增加巖土的重度,加大滑坡體的質(zhì)量,使下滑距離增加,另一方面使土石的抗剪強度降低;同時,降雨、融雪形成的滲透水補給到地下水中,使地下水位上升,其結(jié)果也將造成巖土體的抗剪強度降低"所以對路塹高邊坡的設(shè)計!排水設(shè)計是非常重要的一部分。對于坡體地下水引排,以仰斜透水軟管排水為主,結(jié)合盲溝及結(jié)構(gòu)泄水孔處理,有時還用邊坡滲溝!支撐盲溝及重點部位引排等措施;對地表水引排,一般在路塹高邊坡的塹頂設(shè)截排水天溝,坡面設(shè)急流槽,以及平臺側(cè)溝!路塹邊溝等組成綜合地表排水系統(tǒng)。

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