公路路基土质边坡坍塌及其防治措施

廖仁军

摘要：本文介绍和探讨了路基土质边坡坍塌病害的类型、原因以及防治措施等，为今后同类地区高速公路的设计、施工以及监理提供相应的预防和整治对策，以便减少或防止此类病害的发生和发展。

关键词：路基土质边坡坍塌防治

0引言

路基土质边坡的坍塌是公路常见的一种地质和路基病害。处于山间沟谷、盆地、山前丘陵地区以及河谷丘陵地带，由粘性土、膨胀土、碎石类土等冲、洪积层、波积层以及软质岩风化残积土组成的路堑边坡，或由上述土作填料填筑的路堤边坡，常常发生溜坍、坍塌等路基病害。特别是雨季，在暴雨过后或连续几天降雨后都极易发生此类病害，其坍塌规模从几十立方米至几千、上万立方米。不论坍塌规模的大与小，因该类病害突发性较强，往往危及行车安全，给国家和人民生命财产造成重大损失。因此，分析路基土质边坡坍塌原因，采取相应的防治措施，对新建或现有高速公路的设计施工及养护均有重要意义。本文对土质边坡坍塌病害的类型、原因以及防治播施等方面谈些体会和认识。

1公路边坡坍塌原因

公路边坡坍塌的原因是多方面的，综合起来分析可分为主观原因和客观原因。

1.1主观原因即工程因素：1边坡石方爆破药量较大，使得边坡岩体松散，从而失稳。2边坡开挖后没有及时进行防护，使边坡大面积裸露在空气中，长期受自然因素的强烈作用发生物理力学的变化，造成岩体风蚀严重而失稳。3边坡的排水措施未完善，下大暴雨时水流直接冲刷边坡，从而造成坍塌。4边坡的防护形式和边坡坡度与实际地质情况不符，公路边坡设计较陡。

1.2客观原因：1边坡的土质为堆积体，结构松散，边坡开挖后土体失去了平衡引起坍塌。2边坡岩体破碎，边坡较高。3边坡岩性为膨胀土、页岩、碳质泥岩等夹层，遇水后土体膨胀，扰动边坡土体引起坍塌。4边坡的岩层走向与路基方向顺层，开挖后岩体顺着岩层面下滑。5地下水较丰富，排水不畅，长期浸泡边坡基脚，从而引起塌方。

2坍塌病害类型

2.1按坍塌土层的性质，一般可分为均质土坍塌、覆盖层坍塌、结构面坍塌等三种类型。1均质土坍塌。主要是指边坡土体性质单一的部位坍塌。如微膨胀或膨胀粉质粘土、变质岩风化残积土或碳质泥岩类边坡等。其坍塌位置多为坡肩及整个坡体，塌床多呈圆弧状，厚变一般为1～3m。2覆盖层坍塌。主要是指各种成因的第四纪松散覆盖层的边坡坍塌。如黄土、粉质粘土等。坍塌位置在整个坡体、坡肩、坡内、坡脚等均有，坍塌的规模与覆盖层的厚度和边坡的高度等有关。3结构面坍塌。边坡土体沿坡体内某一软弱结构面或下伏基岩面产生的坍塌，其塌床形态随结构面而异，一般多为直线型或折线型，坍塌位置以坡肩及整个坡体为主。

2.2根据坍塌体的类型，可分为冲刷型、溜塌型及滑塌型等。

2.2.1冲刷型坍塌。是依据降水时形成的；中刷并不断发展而成的坍塌体。多发生在砂性较大或坡面植被不良且大面积裸露的边坡上，如坡面未做任何防护或仅为菱形网格和拱型门架防护的路段，坍塌部位多以坡内及坡脚坍塌为主，厚度一般在1～2m内，严重时可达2.0m以上。

2.2.2溜塌型坍塌。溜塌型坍塌是指边坡表上受水浸润后其含水量大于或接近于液限时，土体抗剪强度降低，在动水压力(水的渗透作用)和重力作用下，顺斜坡下溜坍塌。这类坍塌体多发生在挖填结合部位或原地面较陡(一般地面坡≥20。)的部位。坍塌位置以坡肩及整个坡体为主，坍塌厚度0.5～105m，甚至更大。

2.2.3滑塌型坍塌。当边坡土体含水量接近液限时，其表层土体受水的湿化作用，土体结构遭受破坏或土体受水浸润呈软塑状态。而下部土体含水量较小，土体强度相对较高，则上部土体在重力作用下顺软、硬交界面滑塌，具明显的圆弧滑塌面及后壁有显著陡坎，这类滑塌病害多发生在粘性土质边坡等处，其滑动面多为折线形。

3防治措施

对土质边坡坍塌的防治应遵循标本兼治的原则。以治本为主，即通过采取地表排水、地下排水、坡体防护、坡顶清方、坡脚加载、固化等工程措施。目的是增强边坡的自身稳定性，控制土本物理力学性质的恶化，即严格控制影响坍塌的各类因素的不利组合，达到稳定边坡的目的。对有可能发生严重坍塌的路段，应采用挡土墙或打抗消桩以及锚杆、锚索地梁等人工构筑物来抑制边坡的变形。如某高速公路的K453+200—53+800段路堑边坡发生的大面积滑塌，就是采取上述几种方法并用的措施进行了整治，收到了良好的效果。综上所述，边坡土体的性质及结构特性是引起坡体坍塌的内因，而水尤其是大气强降水和连续降水是坡体坍塌的诱发囟素即外因。所以采取工程防治措施时，应以截、排地表和地下水以及坡体防护为主，必要时采取适当的支挡防护工程。

3.1截排水工程

3.1.1地面排水工程。主要是拦截坡体以外的地面水及排除坡体范围内的地表水。地面排水沟均应采用浆砌圬工体，以防止渗漏和冲刷。

3.1.2地下排水工程。多采用盲沟，对防治边坡坍塌以及其他类型的路基病害有良好的效果。边坡渗淘能有效地排引坡体内的层间水及地表渗水。如对呼集高速公路路基病害调查发现，凡设有盲沟的路段，普遍比没有设盲沟的路段稳定性要好。

3.2边坡防护工程1、坡面植草，以改善坡面土体固着力并防止表面冲刷。草皮应尽早铺种，虽然内蒙古地区草皮生长季节仅有半年时间，但在该段时间内降雨较多，草皮极易成活。2、采用满铺浆砌片石或骨架式浆砌片石构筑物时，一定要在骨架内种植草皮等保护坡体的方式，也可以采用其他类型的骨架护坡，但骨架内填土应夯击密实，以防止坡体被冲刷，产生渗漏。

3.3支挡工程对土质边坡的坡脚及体内发生的坍塌，当坍塌体较厚，人为清方困难且可能引起坍塌范围扩大的地段，可视滑体的推力大小等因素分别采用浆砌片石挡土墙、抗滑桩、锚杆、锚索地梁或锚管注浆等支挡工程类型，以恢复坡体平衡，杜绝坍塌发生。

4结束语

产生边坡坍塌的原因较多，我们要尽量减少由于主观原因造成的边坡坍塌，要充分的做好各种防范措施，特别是做好防水措施，防止水流渗入土体。对于边坡地质原因而产生的边坡坍塌，要根据坍塌的规模大小、边坡的地质岩性、层理结构、走向、滑动面的位置及深度及危害程度等多方面因素综合考虑，采用经济、有效的边坡坍塌处理方案，同时力求与周边环境相适应。