高等级道路基边坡滑坡形成和防治措施

高等级道路基边坡滑坡形成和防治措施

唐绍东

前言

随着中国国民经济的迅速增长，人民群众生活水平的日益提高，基础建设的迅猛发展，各种交通工具日益增长，据《中国汽车后市场2016蓝皮书》不完全统计，2016年全国汽车保有量已达到5.26亿量，对比2013年全国汽车保有量1.37亿增加了足足4个亿。更惊人的是2015年全国汽车后市场营业额高达一万亿，在对全中国40个不同省市进行抽样调查时得出，二三四线小城市的汽车保有量比一线大城市在数值上同比增长120%，全国各城市交通压力迅增，为满足交通通行要求全国各城市增加大量连接各区的高等级道路网，高等级道路一般需要通过各种复杂的地形，每年雨季发生道路路基边坡滑移时有发生，路基边坡滑坡预防和治理是道路工程重点需要解决的问题，治好路基边坡滑坡是高等级道路工程的重要关键环节。

1容易滑坡段的地质概况

道路路基基层处于山体岩层斜坡段，路基基层属于塑性土；

道路路基基层属于淤泥质土层较厚，距离河、湖、塘、沟较近部分；

道路属于落地层，四周排水不畅部份；

道路路基处于山体自然裂缝空隙较大“V”字形沟谷发育部位；

以上路段在超载、雨季、汛期排洪期间严重影响了路基稳定，容易造成路基滑坡。

2滑坡产生的原因

路基滑坡分2种，1、新建道路施工过程中的滑坡；2、已经通车使用过程中的路基滑坡；

第一种情况主要是雨季雨水在路基还未完成封底的情况下，大量雨水通过路基（特别是路基采用石渣基层的情况下）侵蚀基层，路基应力加载过快，未等路基应力释放，还未路基基层做到稳定加载过快造成路基滑坡，第二种滑坡是路基山坡土体或岩体因为长期受地下水、地表水侵蚀的影响使其结构逐渐失去支撑力，在自重和车辆超负荷载的作用下，整体沿着一侧脆弱面向下滑动。路基滑坡按其引起滑动的力学特性来讲，可分为主动式和被动式滑坡。主动式滑坡是因为路基地基承受力不够而滑动，使上部失去支撑的变形滑动，一般变形速度较慢，可延续相当长时间，横向涨开裂隙，表面多呈阶梯状和陡坎状。被动式路基滑坡是上部挤压基层产生变形或者上游出现大面积滑坡造成挤压推力造成路基基层失稳，滑动速度较快，滑体表面波状起伏，多见于有堆积分布的斜坡地段和年久失修超载道路。

滑体主要以预防为主，若不重视，一旦出现滑移滑动，理治难度大，还会造成经济损失和不良社会效应，所以对路基易滑体段进行监测和预防性治理是非常有必要的。

3滑坡的治理方案

对易滑坡路段道路进行监测，提前分析滑坡隐患，并充分考虑路基稳定及做到标本兼治的原则，进行设计方案。

I、方案1：路表及地下水排水系统、抗滑挡墙（山体锚杆防护）、抗滑桩（可采用灌注桩、高强度管桩）、种植植被防护。

1、加固措施的技术原理

⑴路基回填设置盲沟及路基周边设置排水沟以截住地下水侵蚀基层和地表水漫流、入渗。

⑵在易滑段上下游设置抗滑挡墙，主动抵消上游产生推力；

⑶用灌注桩或者高强度预制管桩主动抵消推力来增加抗滑整体性。

⑷种植植被：可以防止坡面被雨水冲刷，侵蚀基层。

II.方案的验算

根据路基滑坡体的地质剖面图，从易滑坡体的最高处，沿着主轴方向到滑坡最低点，按易滑长度把滑动体分成若干断面，分别计算出每个断面的重量、滑面长度、滑面与路面的交角等，从最上面的第一断面开始计算其下滑力F1，计算第二断面下滑力F2时，以此类推，将第一断面推力下，作为外力，这样自上而下依次进行计算，直至最下面的那个个断面为止。

计算公式如下：

Fi=KWiSinαi-FWiCosαi-cLi+Ei-1+Cos(αi-1-αi)-Ei-1fSin(αi-1-αi)

式中Fi—第I断面的剩余下滑力

K—安全系数，取1.25

Wi—第I断面的重量；

αi—第I断面滑面在路面的夹角；

αi-1—第I-1断面滑面与路面的夹角；

C—粘聚力；

Li—第I断面滑面长度；

F—滑面摩擦系数；

Ei-1—第I-1断面下滑力。

根据公式进行滑动力计算，若第I断面的Fi计算结果为负值时，则表明该断面已无滑动力，路基稳定。

根据上述计算结果对抗滑进行布置。

⑴如地段内有丰富地下水，沿路抗滑措施前要先开挖降水沟（井）。降水沟（井）是路基的确保稳定性的关键，如果降水沟没有布设合理，那么降水沟对边坡的稳定无法取得有效的效果，所以先应根据路基边坡设置合理，排水设计要因地制宜，全面规划，讲究实效、经济，并充分利用自然体系和地形；其在各种路基排水沟的设置，应注意与周边水利配合，必要时可适当地采用涵管，以防周边用水影响路基稳定，并做到路基排水不影响周边排水；排水沟设计前必须进行现场调查研究，查明水源与地质情况，对重点路段进行排水系统的全面规划，考虑路基排水周边排水系统的配合，地下水排水与路标水排水相配合，排水沟的平面布置与竖向布置相配合，做到防治有效；路基排水要注意周边的水土流失，尽量不破坏天然排水系统，尽量选择有利条件设置人工沟渠，减少排水沟对路基的影响；路基排水要综合结合当地水文条件，预防为主，既要经济适用，又必须大道预定效果。

(2)抗滑挡墙设置。抗滑桩设置整体路基稳定以后，可能还会在局部产生位移或者坍塌，造成不良的影响。所以在坡脚设置挡土墙后回填必须严格按设计回填，使挡土墙充分释放挤压力，做到土压平衡，在挡土墙设置的时候，需选用合适的挡土墙，需适应当地的地形、地质条件及经济要求，硬基采用了普通重力式挡土墙（软基带桩基挡土墙），增加挡土墙身的稳定性。

(3)植物防护：如滑坡地段植被稀少且土壤稀薄，可以采用种植草，种植草的目的是依靠草发达的根系，深入土层，使表皮土固结；植被阻滞地面土壤流失，防止雨水冲刷侵蚀基层，有利于水土保持。另外，种植草皮是一种施工简单、造价经济的有效护坡方法。

(4)如无条件做挡土墙抗滑就考虑采用钻孔灌注桩（或者高强度管桩），桩穿过（地勘勘察）滑移层，确保桩有效抗滑；

(5)如在山坡上也可以采用锚杆防护山体，防止山体滑坡。

4确定治理方案

经上述方案施工难易、工程质量、经济等综合比较，为确保一次根治，不留后患的选择方案。

5施工注意事项

（1）盲沟和排水沟必须设置合理；

（2）现在适用的挡土墙；

（3）现在合适的抗滑桩；

（4）选择合适的边坡防护；

6结论

高等级道路通车后交通流量大，重型车辆多的特点，确保路基稳定直接影响到使用寿命和交通安全，因此必须对易滑坡地段进行有效处治。在进行滑坡处治前，应对滑坡体所处地理位置、环境、地质情况等进行分析，了解易产生滑坡产生的主要原因，有针对性的制订出滑坡施工处治的有效措施。

当挖方路基边坡的滑体稳定不大时，可适当以阶梯开挖减负，以抗滑桩、挡土墙、地基加固、绿化植被等方法进行治理，使路基边坡稳定有效。

采用抗滑桩时，桩身必须伸入滑动面以下；采用修建挡土墙时，要求其基础必须置于滑动面以下的持力层上（桩基上）。同时，应该修筑排水沟，消除地下水侵蚀。滑坡面较大时，可采用修筑抗滑挡墙、灌注桩抗滑桩、预应力抗滑桩等方法进行处理。这些方法都必须将其基础置于滑动面以下持力层上（桩基上）或达到设计深度要求。

对填方路堤的滑坡，一般可采用反压土方（应力释放）或修建挡土墙防护等方法处理；滑坡面较大时，可采用灌注桩抗滑桩、预压力管桩抗滑桩方法因地制宜采用。所有构造物基础必须置于滑动面以下的持力层上（桩基上）或达到设计深度要求。

在治理好主体以后，不管是挖方路段还是填方路段，为了防止地面径流、雨水侵蚀，可采用植被绿化阻滞地面水土流失的方法。

此外，在进行路基易滑坡路段治理的过程中，除了考虑自然环境的因素外，还要重视人为的因素。对待滑坡路段处理过程中，有多种多样的不同处理方法，但无论是采用那一种处理技术措施，都离不开对工程施工质量的控制。要在理论联系工程施工的实际情况，最终制定合理、有效的治理方案。