公路高边坡崩塌问题及治理技术

公路高边坡崩塌问题及治理技术

许振松

中国市政工程西北设计研究院有限公司  云南昆明   650000

摘要：目前，我国的公路工程建设有了很大进展，在公路高边坡施工的过程中，崩塌问题时有发生。公路建设是国家经济发展的重要组成部分，但在公路建设和维护过程中，高边坡滑坡问题一直制约着公路交通的安全和可持续发展。为全面提升公路工程施工质量，本文就公路高边坡崩塌问题及治理技术进行研究，旨在为相关工作人员提供借鉴参考，促进公路交通安全和可持续发展。

关键词：公路高边坡；施工期稳定性；边坡变形监测

引言

近年来，我国的基础设施建设不断提速，公路、铁路、水电和矿山开采等工程在建造中往往会出现大量的边坡问题。地震过程易诱发边坡失稳，造成滑坡或崩塌等地质灾害，从而造成交通或基础设施的破坏或人员伤亡。同时，灾害的发生也会给自然生态带来环境污染，并给国家造成巨大损失。基于此，地震工况下边坡安全问题越来越成为岩土领域的一个研究热点。

1公路高边坡施工概述

公路高边坡施工是指在公路建设中对边坡进行加固和处理的工作。公路边坡是指公路两侧的斜坡，其稳定性对公路的安全运行至关重要。在施工过程中，首先需对边坡进行勘测和设计，确定边坡的高度、坡度和坡面形状等参数。其次，根据设计要求选择适当的加固措施，如土石方加固、护坡工程、防护网等。施工中，要进行土方开挖、边坡整理、加固材料的铺设和固定等工作。同时，还需注意施工过程中的安全问题，如防止边坡滑坡、坍塌等事故的发生。最后，进行边坡的验收和监测，确保施工质量和边坡的稳定性。公路高边坡施工的目的是提高公路的安全性和稳定性，保障公路的正常运行。

2公路高边坡崩塌问题

2.1倾倒式崩塌

（1）破坏模式。倾倒破坏通常发生在河谷、垂直岸坡和峡谷中。岩石坚硬，有垂直节理。变形破坏模式为：在变形过程中，塌陷体的重心随着塌陷体的倾斜而发生变化，导致塌陷体底部支点的应力重新分布，进而引起塌陷体底部岩石的应力边界条件发生变化。塌落破坏形式多样，有倾倒式破坏和倾倒压碎崩塌。倾倒垮塌的机理是上部岩体受到风化或外力扰动，而底部岩体强度降低，在重力作用下，底部岩体受到挤压变形，从而发生垮塌。破碎垮塌发生在具有垂直节理发育的缓倾层的硬岩体中，底层岩体相对较软，上部岩体受到扰动或风化而落向自由面。倾倒体后缘不断被拉开，岩体应力重新分布。当角度增大到一定程度时，下部岩体的压力超过其抗压强度，下部岩体被压碎，进而发生塌落。（2）失稳判据。①倾倒式破坏。旋转支点的大小和位置是判断倾倒式破坏崩塌原因的依据。其旋转支点位于坡脚。②倾倒压碎崩塌。根据其破坏机理，提出了以底部最大压应力判断其强度的方法。

2.2施工工艺不合理

施工工艺不合理是指在公路高边坡施工期间存在一些不合理的操作，导致边坡的稳定性受到影响。首先，施工中如果没有采取适当的支护措施，边坡就容易发生失稳。例如，没有设置足够的支撑结构或没有进行及时的加固处理，边坡就会出现滑坡或崩塌的情况。这不仅会影响施工进度，还会对周围环境和交通安全造成严重影响。其次，在边坡施工过程中，如果没有进行有效的排水处理，边坡就容易积水，导致边坡的稳定性受到影响。水分的积聚会增加边坡的重量，同时还会对边坡土体的力学性质产生影响，使边坡更容易发生滑坡或崩塌。因此，在施工中，应采取合理的排水措施，确保边坡的排水畅通。

2.3环境破坏

第一，水质污染。高边坡滑坡常常伴随泥石流、岩石碎片和土壤流动，这些物质可能污染附近的河流、湖泊和水源。泥石流和土壤侵蚀会将悬浮颗粒物、有机物和化学物质带入水体，对水质造成严重污染，威胁水生生物和供水安全。第二，生态系统破坏。高边坡滑坡会破坏周边生态系统。滑坡可能覆盖植被，导致土壤流失和生物栖息地被破坏。滑坡还会对野生动植物造成直接损害，导致生物多样性减少。第三，土壤侵蚀。滑坡带来的土壤侵蚀会使土壤质量下降，影响农田的肥力，可能导致农业产量下降，对农民的收益产生负面影响。第四，地貌变化。高边坡滑坡改变地表地貌，可能导致地表塌陷、峡谷形成等地理现象，进而对周边社区和生态系统造成持久性影响。

3高边坡崩塌治理技术

3.1设置遮挡型构筑物

在公路的主要部分，应设置明洞或棚洞，以便在坍塌的岩石落下时，能够通过建筑物的阻挡，或通过建筑物的翻滚而落到洞外或棚洞外。遮蔽类型的结构形式有：拱形式明洞、板式棚洞和悬臂式棚洞。在塌方和落石区内设置遮蔽结构的条件：（1）该线路穿越垭口段或半山段，由于地质条件较差，施工难度较大。（2）在坡度较大的地区，当隧道入口处的地质情况较差、易发生塌方时，需在入口处与长明洞连接，明洞段为隧道入口处。（3）边坡太高太陡，经常发生塌方，采取局部改道或刷洗边坡的方法在技术上是行不通的；或在高陡的斜坡上有大块危岩倒挂，易发生坍塌等情况。针对高原山区道路冬季易被积雪堵塞、边坡水流易被冻结的问题，提出了一种悬臂棚洞施工技术，它适合于外部无地基，内部稳定，不会发生侧压力的岩层，具有构造简单、施工简便的特点，同时也可避免冬季积雪堵塞。

3.2边坡变形监测

首先，选择合适的监测仪器，常用的边坡变形监测仪器包括全站仪、测斜仪等。全站仪通过测量边坡上不同点坐标来判断边坡位移情况，而测斜仪则可测量边坡的倾斜角度。其次，确定监测点位，根据边坡的具体情况和设计要求，选择合适的监测点位进行监测。通常情况下，监测点位应覆盖边坡的不同部位和不同深度，以全面了解边坡的变形情况。再次，进行定期监测，根据工程要求和实际情况，制订合理的监测周期，定期对边坡进行监测。监测中，需要准确记录监测点位的坐标、倾斜角度等数据，并进行数据分析和处理。同时，分析监测数据，通过对监测数据的分析，判断边坡的变形情况和稳定性，如果发现边坡存在较大的位移或倾斜，或者变形速度较快，就需要及时采取相应的加固措施，以确保边坡的安全稳定。最后，采取加固措施，根据边坡的具体情况和监测结果，选择合适的加固方法，如加固土体、设置护坡结构等，以提高边坡的稳定性和安全性。总之，边坡变形监测是一项重要的工程技术手段，通过选择合适的监测仪器、确定监测点位、定期监测、分析监测数据和采取加固措施，能够及时了解边坡的变形情况，判断其稳定性，并确保边坡的安全稳定。

3.3排水系统

建立有效的排水系统有助于控制地下水位，减少水分对高边坡的侵蚀作用，可降低高边坡滑坡风险。第一，排水沟。排水沟可以收集雨水并将其引导远离高边坡，减少水分向坡面的渗透。因此应定期清理和维护排水沟，确保其畅通无阻。第二，排水管道。安装排水管道可将地下水从高边坡引导到安全的排放点，有助于控制地下水位，降低滑坡的风险。第三，渗透防护。使用渗透防护材料，如地膜和土工布，可以减少水分渗透到坡体内部，可以改善坡面的稳定性。第四，监测系统。定期监测排水系统的性能，确保其正常运行，及时发现并解决排水问题，可以有效减少高边坡滑坡风险。

结语

高边坡滑坡是公路工程领域的重要问题，需要采取综合治理与加固措施来降低风险。本文分析了边坡塌方的处理和预防措施，并对后期失稳塌方的活动和动力进行了监测。实践证明，保护效果良好，可为其他工程提供有益参考。

参考文献

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