高速公路高位边坡崩塌问题及处治措施

高速公路高位边坡崩塌问题及处治措施

程城 

四川雅西高速公路有限责任公司 四川省成都市 610041 

摘要：随着高速公路路网的不断完善，运营山区高速公路里程持续增加，而山区高速公路在运营过程中，易受到外界因素的影响，导致出现如高位边坡崩塌的安全问题，对过往车辆形成严重的安全威胁。在发生高位边坡崩塌灾害之后，需要及时采取合理措施，对其以及关联范围内可能存在的其他崩塌隐患区域进行联合处治。本文针对高速公路高位边坡崩塌的原因展开分析，然后提出一些处治技术措施，仅供参考。

关键词：高速公路；高位边坡；崩塌；问题；处治

我国地形地貌丰富多样，在中西部地区，高速公路建设会面临丘陵、山区等地形，从而出现高位边坡的情况。在高速公路投入运行之后，高位边坡在一些因素的作用下，可能发生崩塌问题，对高速公路的行车安全带来很大的风险。因此，对于高速公路管理单位而言，就需要及时采取合理措施，对高位边坡的崩塌问题进行处治，切实消除高位边坡的崩塌风险，构筑起安全的道路通行条件。

一、高位边坡崩塌概况

2023年8月，某山区高速公路特大桥右侧上边坡突发高位崩塌落石，落石方量约600m3，崩塌高度约290m，崩塌体顺坡面滚落，部分堆积于上部坡面，部分顺沟槽向下高速运动，冲击斜坡表层形成“沟槽”，导致桥梁内侧6根桥墩不同程度受到落石冲击；局部落石跳跃至路面范围，导致外侧桥面和防撞墙遭受不同程度破坏，严重威胁桥梁结构安全及公路运营安全。

根据现场调查，此次崩塌按其发育规模、发育位置分为A、B两区：A区（主 崩塌区）崩塌高度距路面最大高差约290m，崩塌形成高约40m，宽约10～20m创面，该处崩塌属基岩岩体倾倒变形失稳导致的高位崩塌落石地质灾害，崩塌物质主要为震旦系强风化花岗岩。B区（次崩塌区）崩塌高度距路面高差约70m，崩塌形成高约15m，宽约10m创面，该处崩塌土质边坡垮塌导致的高位塌方地质灾害，崩塌体主要为崩坡积碎、块石。

二、高位边坡崩塌关联区域隐患排查

为进一步排查本次崩塌边坡关联的其他区域可能存在高位崩塌隐患，先后采用无人机开展机载LiDAR 扫描和倾斜摄影测量工作，基于获取激光点云成果和三维实景模型，构建三维地质灾害解译平台，综合利用光学遥感解译和激光雷达可穿透植被特性，开展斜坡中上部危岩体综合识别工作。结合本次危岩体排查要求，考虑斜坡地形地貌特征，将排查区划分为五个区域，共识别潜在危石（危石群）53处。其中区域一初步识别危岩1处，危石群4处，冲沟3条，崩塌堆积体2处； 区域二初步识别危石16处，危石群2处，冲沟3条；区域三初步识别危石10处，危石群4处， 坡面滑塌1处，冲沟4处；区域四识别危石3处，危石群2处，冲沟5条，坡面滑塌1处，堆积体1处；区域五初步识别危石3处，危石群2处，冲沟2条，坡面滑塌3处。人工排查新增危石6处，坡面滑1处。

三、高位边坡崩塌的原因分析及稳定性评价

通过调查，该处崩塌属降雨诱发的高位土质边坡拉裂式垮塌导致的崩塌落石地质灾害，其主要影响因素为降雨、植物根劈作用、地震。

（一）降雨

降雨是影响危岩崩塌的主要因素。主要的作用有三：一是水的物理化学作用降低了结构面的粘结力；二是在陡坎后缘裂缝中的水柱形成静水压力；三是渗入滑塌体外倾结构面内形成的扬压力作用，使得危岩在雨季的稳定性大幅下降。

（二）植物根劈作用

崩塌区处于陡斜坡地带，灌木较为发育，根劈作用降低岩体的稳定性，一方面植被的生长增加了危岩体的重量及风的荷载，另一方面根茎沿危岩裂隙生长、裂隙扩大，为降雨入渗提供有利条件，使危岩体产生向临空方向的变形破坏。

（三）地震

根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），项目区地震基本烈度为Ⅶ度。地震构造强烈，导致岩体较破碎，节理裂隙发育。

（四）稳定性评价

该段边坡高陡，植被发育，物源分布范围广、隐蔽性强，本次崩塌形成两处沟槽内仍堆积大量松散碎块石，在天然状态下整体基本稳定，但在不利工况下架空岩体易失稳坠落。因此宏观判断该边坡在天然工况下处于基本稳定状态，在不利工况（如连续暴雨或地震）下为欠稳定。

四、高位边坡崩塌问题的处治

    （一）危石清理及临时处治

针对A、B 崩塌区变形破坏模式及病害特征，拟采用“包+拦+解+引+补”（主动网包围，被动网拦挡、静态破碎法解体、张口式引导防护网引导滚石、危岩凹腔嵌补）的工程措施进行永临结合防护。

1、型钢格栅：在斜坡下部乡村公路外侧布设型钢格栅防护桥墩，型钢长度 6m，防护长度100m。

2、张口式引导防护网：在A崩塌区沟槽中部布设张口式引导防护网，宽度 20m，高度6m，两侧分别采用1500kJ 被动网（6m）向左右延伸30m，形成“喇叭口”，防止滚石跳跃。

3、主动网+自进式锚杆：在A崩塌区物源区（A1）和主堆积区（A2）采用主动网结合自进式锚杆进行防护，防止松散块石启动。

4、主动网+喷砼：采用挂网喷砼对B崩塌区物源区进行防护。

5、被动防护网：在A崩塌区主堆积区（A2）和零星堆积区（A3）区域布设三道1500kJ被动网，防治施工期间滚石跳跃。

6、临时主动网：采用临时主动网对A崩塌区物源区危岩和坡表大型块石进行包裹，采用静态爆破解体。

7、沙袋+轮胎：采用沙袋+轮胎等措施对崩塌影响区内桥墩进行临时防护，采用环氧树脂修补桥墩既有的撞击坑槽。

8、人工排危：对解体后的大型块石和其他坡表不稳定块石进行人工清除。

（二）永久处治措施

针对排查的高边坡隐患点危石、垮塌发育破坏模式及病害特征，拟采用“包+拦+解+补”（主动网包围，被动网拦挡、静态破碎法解体、危岩凹腔嵌补）的工程措施进行永久防护。

1、主动网+自进式锚杆：采用主动网对欠稳定和稳定性差的危石（危石群）进行防护，固定锚杆采用结合自进式锚杆，防止大型孤石启动。

2、主动网+喷砼：针对坡面滑塌裸露区域，采用挂网喷砼对崩塌区进行防护。

3、被动防护网：在区域二斜坡中下部布设两道1500kJ被动网，在区域三、四、五中下部布设一道贯通性1500kJ被动网，并分别在区域中上部冲沟地带增设一道1500kJ被动网，防止零星落石崩落。

4、静态破碎法解体：对稳定性差已脱离母岩的大型孤石，采用静态破碎解体原位处治。

5、凹腔嵌补：对尚未脱离母岩，存在较大临空面的危岩体，采用C20砼进行凹腔嵌补。

6、拦石墙：针对区域三坡脚边坡平缓，采用拦石墙保护桥墩。

五、施工注意事项

1. 施工单位在施工前，必须认真阅读总说明和所有设计图纸，并应严格按照国家有关部委颁布的现行规范和规程执行，以确保工程质量。

2. 防护网施工应选择晴天施工，施工前对坡上危岩应进行专项排查，对危岩变形情况进行分析评估，并针对性的出具专项施工方案，并在施工期间做好监测工作，确保施工人员安全。

3. 斜坡上施工扰动，极易诱发边坡表层碎块石滑动、滚动，对道路通行安全构成威胁，施工期间需进行交通管制，并设置专职安全员、交通引导员，减少施工对交通安全的影响。

4. 斜坡上危岩体、岩堆等稳定性差，不可轻易扰动，施工时应确保作业位置安全，将作业机械、钢管架基础置于稳固基础之上，作业人员需按要求佩戴安全装备。

结束语：

在山区高速公路运行中，对于高位边坡崩塌问题要特别关注，这需要结合具体的崩塌形式、规模及原因，采取针对性措施，来对高位边坡进行处治，确保其安全性。同时，也要排查高边坡关联范围内其他崩塌隐患区域，及时采取处治措施，防止崩塌问题再发生，以保障高速公路桥梁结构和运营安全。

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