浅谈二级公路高边坡防护管理

浅谈二级公路高边坡防护管理

颜永明

广西壮族自治区大新公路管理局广西大新县532300

摘要：现阶段，公路边坡灾害越来越常见，在一定程度上影响了工程安全质量。对此，本文首先介绍了公路边坡工程的常见破坏形式以及常见病害类型，然后据此介绍了公路边坡灾害的具体防治对策。

关键词：公路边坡；破坏形式；病害类型；防护；治理

引言

公路工程和铁路工程都属于线状工程，与常见的城市建设、水利建设不同，公路工程需要穿过不同地貌以及岩层分布不同的地区，而且高边坡使用年限较长，为永久边坡工程。公路工程的特点是点多、线长，而且类型较多。目前，山体开挖、路基开挖项目较多，地质构造复杂程度也越来越高，公路边坡的稳定性有所下降，滑坡、崩塌等地质灾害较为常见，因此公路边坡稳定性防治至关重要。基于此，对于公路高边坡防护管理，应该综合考虑公路等级、水文地质条件等情况，并且因地制宜的选择具体的防治对策，尽量提升公路边坡工程的稳定性，提高行车安全，并且坚持与环境协调发展。

1公路边坡的破坏形式及病害类型

1.1公路边坡的破坏形式

公路边坡的破坏形式是由很多因素所决定的，包括边坡的岩土类型和特征等等。通常情况下，可以将公路边坡分为土质边坡以及岩质边坡两部分。其中，土层结构可以决定土质边坡的稳定性，一般可以分为圆弧形滑动以及直线形滑动两部分；而对于岩质边坡，由于其破坏形式容易受到岩体结构类型、岩石类别、坡面走向等因素的影响，因此可以分为楔形破坏、平面破坏、圆弧破坏等多种类型。

1.2公路边坡的病害类型

（1）滑坡。滑坡病害的形成原因为：斜坡上的岩土体在较长时间内受到地下水、地表水以及人类活动等因素的影响，在重力作用下逐渐发生水平方向的位移。滑坡病害较为常见，一般可以分为三个发展阶段，分为是蠕动变形、滑动破坏以及渐趋稳定。根据引发滑动病害的力学性质，可以将滑坡分为牵引式滑坡和推移式滑坡两种。

（2）崩塌。崩塌病害的形成原因为：陡坡上的巨大岩体受到重力的影响，从母体上崩落，在崩塌过程中，岩体顺着斜坡快速翻滚、撞击，然后堆积在坡脚。崩塌病害具有运动学特征，常见类型有滑移型崩塌、错断式崩塌以及倾倒型崩塌三种。

（3）剥落。剥落病害的形成原因为：公路边坡坡面裸露的岩体受到物理风化以及水理作用的影响，逐渐演变为碎屑物质，并且沿着边坡发生坠落。在此过程中，物理风化作用较为常见，硬质岩的剥落速度较为缓慢，而软质岩的剥落速度较快。通常情况下，公路边坡坡面剥落对于道路安全的影响较小，而物理风化的影响较大，很容易使得上部硬质岩体形成危岩。

2公路边坡防治技术

2.1清除滑坡体

有些小型滑坡没有向上以及向两侧发展的趋势，对于此类边坡，可以直接将滑坡挖除。另外，还可以使用某些导滑工程，改变滑坡的滑动方向，避免其危害其他工程。

2.2治理地表水

对于地表水，可以在滑坡体周围作截水沟，避免地表水进入滑坡。另外，还可以在滑坡范围内修筑排水设施，有效排除地下水，并且加强排水设施防渗处理。

2.3治理地下水

对于地下水，可以加强滑坡范围以外的截水沟施工；对于出露泉水、湿地等，可以做排水沟，将水引出滑坡；滑坡体前缘地下水活动剧烈，松软潮湿，因此很容易引起坡体坍塌，对此，可以做小盲沟加强疏导。

2.4上部减重和下部反压

（1）上部减重：对于推移式滑坡，可以在上部主滑地段进行减重处理，增强滑坡治理效果。对于其他滑坡形式，可以在主滑地段进行减重处理，尽量减少下滑力。

（2）下部反压：对于滑坡的抗滑段和滑坡体，可以在外前缘堆填土石加重，以此增加抗滑力，从而达到稳定滑坡的目的。在此过程中，还应该注意只可以在抗滑段加重反压，避免在主滑地段堆填，而且在具体的填方过程中，还应该加强地下排水。

（3）减重与反压相结合：通过计算的方式，能够较为准确的获得滑坡的分析结果，从而确定下滑力的减小量，在上部减重的同时还需要在下部反压。

2.5抗滑工程

（1）抗滑挡土墙：在公路工程建设中，挡土墙的形式有很多种，包括重力挡土墙、锚定板挡土墙、桩板墙、锚杆挡土墙等等，其中，重力式挡土墙较为常见。通常情况下，挡土墙设置在滑体前缘，但是，如果滑坡属于多级滑动，而且总推力较大，支挡工作量较大，则可以分级进行支挡。

（2）抗滑桩：抗滑桩的主要作用是承受侧向荷载，是滑坡的重要支撑结构，将抗滑桩穿过滑体，并且在滑床的一定深度位置进行锚固，可以有效抵抗滑坡的推力作用，目前已经被广泛应用于滑坡治理工程中。通过应用实践分析，抗滑桩安全性较高、经济性较好，能够解决一系列较为困难的边坡防护问题，对于缺乏石料的地区具有明显的应用优势。根据抗滑桩的应用位置以及滑坡体的稳定性，可以将抗滑桩分为悬臂式和全埋式两类。

（3）土钉支护技术：现阶段，一般认为土钉支护的机理基础是新奥法理论，在土钉体的作用下，可以将潜在滑裂面之前主动区的复合土体作为稳定土体，避免土体发生侧向位移，从而保证土体的稳定性。

（4）预应力锚固结构：岩体和土层的锚固是一种把受力拉杆埋入地层的技术。通过岩土锚固技术，有利于充分发挥岩土能量，提升岩土自身强度以及自稳能力，减少边坡结构自身重量，节约工程材料，提高边坡工程稳定性，因此经济效益较高，而且社会效益较好。

2.6坡面圬工防护

（1）护面墙：护面墙的主要作用是覆盖各种软质岩层以及较破碎岩层的坡面，避免受到大气降水以及风化作用的影响。

（2）浆砌片石护坡：浆砌片石护坡一般适用于坡度缓于1：1的坡面，在实际应用过程中，可以将其与挡土墙和护面墙相结合。

（3）喷射混凝土防护：表层弱风化的岩质坡面稳定性较好，对此此类边坡，可以使用喷射混凝土的方式进行坡面防护，从而有效避免坡面受到冲刷作用的影响，提高边坡稳定性。

（4）挂网锚喷防护：对于危险边坡，可以使用锚杆挂网喷射混凝土的方式进行加固。在挂网前，首先需要对坡面凹凸不平的岩面进行砌石和找平处理，然后再喷射一层厚度为10cm的C20混凝土。在喷射过程中，应该严格控制混凝土喷射厚度，并且使用锚杆做好标记，协调好锚杆外露长度与即将喷射的厚度，除此以外，还应该严格控制保护层厚度。

（5）混凝土预制板：对于缺少石料的地区，可以使用混凝土预制板进行边坡防护。对于混凝土预制板，可以使用C15混凝土预制成边长不小于1m，而且厚度不同的6cm的不同大小的方块，同时还应该在板内配置一定的构造钢筋。

3案例分析：关于省道213线德保至天等二级公路K70+400～+500上边坡塌方处治

2014年11月27日，在建的德保至天等二级公路工程K70+400～+500段路基基本开挖到设计标高附近时，发现边坡面出现多条裂缝，局部不断有掉块现象。经对开挖边坡段及500kV砚崇甲线628#电力铁塔脚区域进行详细勘察，发现坡顶开挖线以外有多条纵向裂缝，最外沿裂缝（距坡顶开挖线0~3米）缝宽10~30cm不等，并有局部沉降，最内侧裂缝穿过铁塔脚基础范围内，缝宽1~3cm不等，中间段也有多条裂缝（图1）。出现以上险情后，桂西公路管理局、德天路建设办高度重视，立即向上级公路主管部门汇报。广西壮族自治区交通运输厅、南方电网超高压输电公司百色局、西南电力设计院、广西电力勘察设计院、广西区公路管理局、桂西公路管理局、广西交通科学研究院、德天路建设办、德天路总监办、广西航务工程处等有关单位人员现场勘察后，确定了临时应急方案及上边坡塌方处治方案：①对岩体稳定性分析评价：K70+400～+500段左侧上边坡开裂滑塌，属岩层顺层滑坡；②清砍塔基区域周边地面草木，露出裂缝，设置观测点，对边坡变形情况、铁塔倾斜度及基础变形情况进行监测；③对已经开挖的路段进行回填反压、阻止左侧上边坡坡体滑动进一步扩大；回填高度暂定20m，具体根据现场观测数据及公路设计方验算后讨论确定；④采用防水彩条布对坡顶地面裂缝和开挖坡面进行全覆盖，用水泥砂浆灌注坡顶地面裂缝，防止雨水浸入。做好塔基周围临时排水，不得覆盖塔基；⑤对塔基四脚采用机械绑扎角钢连接成整体，提高塔基整体刚度；在塔基合力反方向埋设地锚，设置钢绞线拉杆（不设预应力）。施工过程中，注意对铁塔进行保护，不得人为对铁塔附加外应力；⑥铁塔基础采用微型桩防护（桩径150mm），设置位置在铁塔底基础外缘面向二级公路端水平投影外不小于1.5m处，平面长度超出铁塔基础水平投影两端各不小于1m，桩底进入基岩不小于7m。⑦将本转角电塔移到上部另外坡顶位置，调整附近电塔位置，重新接线，完全避开了边坡对电塔的威胁。路线采用原设计，德保至天等公路路线平纵面保持不变，路基横断面边坡坡率进行适当放缓，坡脚采用路堑挡墙进行加固。

经过三个多月的连续抢险施工，转移超高压电塔、卸载放缓边坡及塌方处路堑挡土墙终于完成。经连续观察与监测，放缓后的边坡没有发生新的变化，趋于稳定。

图3卸载放缓边坡及路堑挡土墙完成后

4小结

公路边坡工程的稳定性会直接影响公路建设的安全，对于公路工程的经济性、可行性能够起到十分重要的制约作用。综上所述，本文主要对公路建设的相关问题进行了详细分析，并且对公路边坡的病害形式进行了分析，然后对具体的防治技术进行了详细介绍，以期推动公路边坡防护管理的发展。

参考文献：

[1]马惠民，王恭先，周德培.山区高速公路高边坡病害防治实例[M].北京：人民交通出版社，2006.

[2]罗勇，何文勇，刘怡林.公路典型软质岩石边坡工程稳定性研究[J].交通科技，2010（1）：61~63.

[3]李运生，石亮.我国高速公路边坡植被防护技术初探[J].防护林科技，2011（1）：105~107，114.

作者简介：

颜永明（1978年5月－），男，路桥工程师，本科学历，主要从事路网项目（二级公路）建设管理工作。