浅论公路路堑高边坡的分析与处理

浅论公路路堑高边坡的分析与处理摘要：随着我国公路行业的快速发展，路堑高边坡的数量越来越多。工程中经常由于对路堑高边坡的处理不当而造成重大损失和事故，该文基于这一现状，对路堑高边坡的变形、破坏和稳定性进行研究分析，提出了路堑高边坡的处理范围，重点探讨了各种路堑高边坡的处理方法，并结合实例说明各种处理方法的应用，为设计施工提供依据。关键词：公路工程；路堑高边坡；变形破坏；稳定性；处理方法随着经济和交通的发展，近几年我国的公路行业发展迅速，山于我国地势起伏较大，地质条件复杂，在某些地区特别是山区修建公路时经常会遇到路堑高边坡。在公路工程屮，一般认为土质挖方边坡高度超过20m、岩石挖方边超过30m的边坡称为路堑高边坡，在公路工程中经常能遇到路堑高边坡，山于T程的建设会在很大程度上打破原有的口然边坡的平衡状态，若控制和处理不当，有可能会造成高边坡的失稳而形成边坡地质灾害，损坏公路,带来重大损失和事故。因此进行路堑高边坡的分析和处理，对提高公路的安全性冇重要的意义。1公路路堑高边坡的处理范围边坡在发生失稳Z前通常是稳定的，山于自然因素和人类活动等因素的影响，边坡中的土体强度逐渐降低，边坡内部的下滑力增大，而抗滑力 逐渐减弱，使边坡的稳定性遭到破坏。路第高边坡的变形破坏的类型主要有坍塌、滑坡、崩塌、错落及倾倒。路堑高边坡稳定性评价宜综合采用工程地质类比法、图解分析法、极限平衡法和数值分析法进行。路堑高边坡的稳定性计算方法应考虑边坡的破坏形式，按下列方法确定：①规模较人的碎裂结构岩质边坡和土质边坡宜采用Bishop计算。②对可能产生直线型破坏的边坡宜采用平面滑动面解析法进行计算。③对可能产生折线形破坏的边坡宜采用不平衡推力法计算。④对结构复杂的岩质边坡，可配合采用赤平投影法和实体比例投影法分析及楔形滑动面法进行计算。⑤当边坡破坏机制复杂时，宜结合数值分析法进行分析。2高边坡防护的设计原则1）设计中贯彻“不破坏就是最大的保护”的理念，合理放坡，加固适度，尽量做到土石方填挖平衡，减少征地和弃方。2）加强地质勘探和现场踏勘调查，深入分析地质条件，增强工程研判，提高技术措施的针对性。3）路堑高边坡设计应充分结合已有地质勘察资料，根据边坡的岩性、地质构造、地下水的作用和风化程度，采取相应措施，确保高边坡的安全、可靠。加固设计应遵循“一次根治，不留后患”的原则，采用自稳定为主、加固为辅、排水及防护并重的综合处理措施，确保施工屮临时稳定和通车丿ri长期稳定。4）固“脚”强“腰”和加强截、排水是提高边坡整体稳定性的有效 手段。3公路路堑高边坡的处理方法3.1分级开挖、放坡为了保证边坡在施工工程中的稳定性，在某些地区的公路路堑开挖过程屮，特别是在软质岩高边坡地段，经常采用分级开挖的方式，将坡形设置为台阶式，并对各级的坡度进行控制，适当的进行放坡处理。对于路堑高边坡的分级开挖，台阶的高度一般为8〜12m整岩体和顶级缓坡可以放缓至15m,平台宽度一般为1〜3m,在路堑高边坡坡体的中部设置4〜6m中间平台以减小坡脚的应力，优化高边坡的应力状态。路堑高边坡的坡率一般根据边坡的地质岩性、风化程度等囚素來选择，一般采用如下原则：微风化岩0.25〜0.50,弱风化岩0.50〜0.75,强风化岩0.75-1.00,坡残积层1.00-1.25,松散软弱土层1・25〜1・50。3.2支扌当措施1）抗滑桩。抗滑桩是穿过滑坡体深入于滑床的桩柱，用以支挡滑体的滑动力，起稳定边坡的作用，是一种抗滑处理的主要措施。抗滑桩对路堑高边坡坡体的作用是利用抗滑桩插入滑动面以下的稳定地层对桩的抗力（锚固力）平衡滑动体的推力，增加其稳定性。山于路堑高边坡的边坡较高、较长，坡脚往往会产生应力集中，加上地质条件差，边坡极易产生坍塌滑坡的破坏，因此经常采用抗滑桩对路塑高边坡的坡脚进行加固，有利于整个边坡的稳左。2）挡土墙。挡土墙是指支承路基填土或山坡土体、防止填土或土体 变形失稳的构造物。挡土墙能够抵抗侧向土压力，防止墙后的土体坍塌，增加稳定性。在路堑高边坡工程中，在地质条件较好的情况下，为了减少开挖工程量，加强坡脚的强度，经常采用M7.5号浆砌片石扌当土墙。3）边坡防护网。在路堑高边坡工程中，经常设置边坡防护网进行防护，边坡防护网分主动防护系统和被动防护系统。主动防护系统是以钢丝绳网为主的各类柔性网覆盖包裹在所需防护斜坡或岩石上，以限制坡面岩石土体的风化剥落或破坏以及为岩崩塌，或将落石控制一定范围内运动。被动防护是由钢丝绳网、环形网、固定系统（锚杆、拉锚绳、基座和支撑绳）减压环和钢柱4个主要部分构成。钢柱和钢丝绳网连接组合构成一个整体，对所防护的区域形成面防护，从而阻止崩塌岩石土体的下坠，起到边坡防护的作用。路堑高边坡旁经常有岩崩、飞石，甚至有雪崩、泥石流灯现象，设置被动防护系统，可以避开这些危险。3.3深层加固预应力锚索（杆）技术是20世纪60年代以來广泛用于岩土工程的一项新技术，主要用于整治滑坡及边坡加固，具有施工机动灵活、施工快、安全及造价低等优点，因此在公路建设工程屮得到广泛地应用。预应力锚索（杆）是由钻孔穿过软弱岩层或滑动面，把锚杆一端锚固在坚硬的岩层中（称内锚头），然后在另一个自山端（称外锚头）进行张拉，从而对岩层施加压力对不稳定岩体进行锚固。为了保证路堑高边坡在施工过程中的稳定性，在软质岩高边坡地段，经常采用分级开挖、分级采用预应力锚索（杆）加固的方法对边坡进行深层加固，把滑坡体稳定在坚 硕的岩层上。3.4坡面防护路堑高边坡坡面在各种自然因素和人工改造的作用之下，很容易发生变形破坏。为了保证路堑高边坡的整体稳定性，要对路堑高边坡进行必要的坡面防护措施，对路堑高边坡的坡面防护有工程防护和植物防护。植物防护一般采用铺草、种草和植灌木形式，应根据当地气候、土质、含水量等因素，选用易于成活、便于养护和经济的植物类种。工程防护适用于不宜于草木生长的陡坡面，一般釆用抹面、捶面、喷浆、勾（灌）缝及坡面护墙等形式。有时会采取工程防护和植物防护相结合，如窗孔式护面墙和拱形骨架植物防护。3.5施工措施由于路堑高边坡存在施工高度大、易失稳等缺点，边坡的开挖方式对开挖后边坡的稳定性有至关重耍的影响，所以必须要控制好路堑高边坡的开挖，应注意做到：①当现场土质不好的时候，可采収马口开挖或跳槽开挖的方式。②自上而下分级开挖，分级支护，严禁掏底开挖。③严格控制爆破工程，不得松动边坡面的岩层，严禁运用大爆破，可以使用预裂爆破,采用小孔、小药量爆破，岩质边坡开挖采用光面爆破施工。④锚孔钻进时应采用干钻，以免边坡软化。⑤边坡开挖过程中应对边坡变形情况进行有效监测，当发现岩土力学参数与设计有较大出入时应及时与设计方联系等措施。4结束语路堑高边坡是公路建设屮的重要组成部分，在公路工程屮，关于路堑 高边坡的处理没有固定的模式可参考，只能根据现场条件，对公路路堑高边坡的特征和稳定性进行分析，并选择合理的处理措施。参考文献[1]JTGD30-2004,公路路基设计规范[S]・[2]杨航宇•公路边坡防护与治理[M]・北京：人民交通出版社，2002.