公路工程边坡稳定性研究

李福荣

(新疆疆南路桥工程有限责任公司)

公路边坡在受到地形以及外界环境的影响，公路工程容易出现边坡不稳定的情况，此外还能引发次生灾害的发生，譬如边坡侵蚀、坡面坍塌等，而这些灾害不仅中断了公路的正常运行，造成较大的经济损失，给人民群众的生命安全也是一种潜在的威胁。本文主要分析总结公路边坡稳定性的影响因素，同时，结合某公路边坡处治为例，针对不同的边坡采取不同的防护措施，为公路边坡综合防护设计和研究提出一些思路。

1 边坡稳定性影响因素

边坡成型了之后，都会受到自然环境和人为环境因素的影响，致使边坡稳定性下降，造成崩塌破坏。影响因素主要有以下几大类。

1.1 地形

地形的呈现一般都是自然或人为改造出现的，地形的表现上主要有坡向、坡高、坡宽、坡度等，这些都会最终决定建成后的公路边坡稳定性，其中，坡度对于边坡稳定影响是最大的，如果坡度过大，植物生长不快，从而导致边坡土壤和岩石力学平衡打破，边坡就容易出现失稳现象，最后还有可能引发更为严重的土壤侵蚀、山崩等灾害。总之，边坡坡度越大，就越容易失稳。

1.2 地质的材料

边坡是有不同材料组成的，材料的好坏，都会直接影响到边坡的稳定性。地质材料需要考虑矿物的种类、成岩时间、组织、胶结状况等，而外在的表现主要体现在岩性、土壤的种类、力学强度以及抗风化的能力。

1.3 地质的构造

地质构造对于边坡稳定性影响是很大的。如果在岩体中存在一些不连续结构面，就会使得岩体变成若干小块的岩石碎块，这样岩石的强度自然就会下降，而且不连续结构面会导致结构面之间的相互滑移，边坡稳定性下降是肯定的。

1.4 降雨量

水是造成边坡不稳定的重要原因，边坡材料中含水率过高，就会使得材料软化，强度就会降低，边坡自然也会不稳定。研究表明，对自然边坡影响最大就是暴雨，一旦发生就很容易造成边坡的坍塌。因此，公路边坡建设必须充分考虑雨水量对于边坡的影响，采取科学有效的措施。

1.5 风化与侵蚀作用

边坡岩石受到风化的影响，其强度会大大降低，护坡的能力也会随之下降，随着侵蚀量的不断增加，整个岩石层都会被风化与侵蚀。

1.6 人为因素的影响

人为因素也是造成公路边坡稳定的重要因素，例如山坡开发的不合理、加载方式不当、坡脚开挖不当等都会造成边坡的不稳定。

2 公路公路边坡稳定性实例分析

2.1 工程概况

某二级公路，公路所在地域为亚热带季风气候，一年中雨量充沛，秋多绵雨，无霜期长，日照少，冬春有寒潮，春夏旱频繁，兼有伏旱、暴雨、冰雹的气候特征;年均降雨量1 170 cm，日照时数749 h左右，相对湿度82%左右。在该地区植物极为容易生长，有些边坡植草在要求不高的情况下可以取消成为自然植草。

该公路的大部分路线是位于陡坡悬崖上面的，只有少量路段位于缓坡基座阶地上。结合工程的实际情况，本文列举该工程的几大类边坡，并进行稳定性分析，提出相应的处理措施。

2.2 边坡失稳防护措施

(1)第一类边坡

该类型边坡位于江河边的右岸，其基座阶地上地形相对开阔平缓，边坡高度0～23.6 m，坡比为1∶1，边坡地质为粉质黏土:紫红色、紫色，硬塑—可塑，含强风化泥岩角砾、碎石。该边坡为土质边坡，物质成分均匀，坡比较缓，周围有一定汇水面积，地表水丰富程度一般，未见明显地下水，相对稳定。因此该边坡在坡顶5 m外设置截水沟，坡面采用植草防护，坡脚采用2 m高上挡护面墙防护。该类型边坡特点为，均匀土质边坡，周围地形相对平缓，地面、地下水不丰富，边坡根据高度分级，每10 m一级并设置平台排水沟，设置上挡护面墙相应减小边坡高度，植草防止坡面冲刷，并且根据汇水量大小来设置截水沟即可有效的防止边坡失稳。

(2)第二类边坡

该类型边坡特点，地形相对平缓，物质成分均匀，泥岩:紫红色、紫色，厚层状，局部夹泥质粉砂岩，中等风化，岩体较完整，或岩层水平分布，地面、地下水不丰富，边坡高度、坡比影响因素极小。该类边坡稳定性较好，边坡根据高度分级，每10 m一级并设置平台排水沟，设置上挡护面墙相应减小边坡高度，根据汇水量大小来设置截水沟，还可选择在护面墙顶培土种植藤蔓植物即可有效的防止边坡失稳。

(3)第三类边坡

该类型边坡特点，地形较陡，粉质黏土:紫红色、紫色，可塑—软塑，含强风化泥岩角砾、碎石，且边坡高度在10～30 m，地表水较丰富，地下水一般，且边坡坡比较陡为1∶0.5～0.75，该类边坡稳定性一般，边坡根据高度分级，每10 m一级并设置平台排水沟，坡顶设置截水沟，局部根据地形设置排水沟，坡面一般采用浆砌拱形格或者现浇混凝土拱形，并在骨架内植草以防止冲刷。

(4)第四类边坡

该类型边坡特点，周围地形平缓，地质复杂，物质成分不均匀，碎石土、含碎石粉质黏土等土层胶结较松散，斜坡开挖后易产生工后滑坡、边坡易失稳现象。对于小型的边坡一般采用截水沟排水，缓坡减载，一般采用1∶1.5～1∶2，小型边坡失稳可采用抗滑挡墙支挡，坡面采用植草防护即可有效防治，对于大型的滑坡则需要对滑坡单独进行地质勘查，找出滑动面，计算下滑力，用抗滑桩支挡，并根据情况设置锚索框格梁锚固边坡，并且在框格内植草防冲刷。

(5)第五类边坡

该类型边坡特点，周围地形陡峭，地质复杂，以厚层砂岩与泥岩互层，水平状或缓倾角产出，泥岩多呈强风化状，砂岩中等风化，岩层差异风化容易形成悬崖危岩体，崩塌堆积比较发育，且泥岩节理极为发育，边坡极易失稳，对此类边坡采用挂网喷锚防护，先清除坡面松散危岩体，打1～4 m的锚杆将钢筋网固定于边坡表面，用4～8 cm喷射混凝土封面，局部设置泄水孔。挂网喷锚防护(图1)可以有效的固结坡面，并隔绝空气防止岩体进一步风化。工程效果较好，但不利于景观绿化。我认为针对该类型边坡，挂网喷锚是比较有效的处治措施，在资金充足的情况下可以考虑在坡脚种植藤蔓植物增加景观绿化效果。

图1 挂网喷锚大样图

3 结束语

在工程实践中，各种因素很少会因为单一的因素就造成边坡失稳，往往是由几种因素的综合作用才会产生边坡失稳，其中某个表现突出的因素只是最重要的诱因。因此边坡防护失稳防护措施的选择应该遵循标本兼治，因地制宜的原则，首先对各个边坡进行地形、地质材料、地质构造、周围水系详细调查，然后结合当地气候特点，并进行工程造价综合对比分析后，才能得出最有利的设计方案。

［1］ 赵明阶.边坡工程处治技术［M］.北京:中国交通出版社，2003.

［2］ 谢强.道路岩石边坡坡度确定方法的研究［J］.中国公路学报，2007，(4):26.

［3］ 彭德红.浅谈边坡稳定性分析方法［J］.上海地质，2008，(3):44-47.