陈 建
(贵州智恒工程勘察设计咨询有限公司)
(1)公路路基的边坡坍方。公路路基边坡坍方是最为常见的边坡病害,根据破坏成因的不同,可以分为边坡的剥落、碎落、滑坍以及崩坍等几种形式。其中路基边坡剥落主要是边坡表土层以及风化岩层在胀缩作用下出现的脱落所造成的,碎落则主要是由于路堑边坡坡度较陡、岩石破碎以及风化严重等所造成的,滑坍则主要是由于边坡土体缺少有效地支撑与加固造成边坡出现了整体的坡面滑动,崩坍与滑坍最大的区别在于坡体的滑动没有沿滑动面而是直接翻滚。
(2)路基边坡的滑动。对于山区公路,如果路基是位于较为陡峭的山坡上填筑,在施工过程中没有进行必要的开挖台阶等措施处理,或者是没有设置相应的加固支撑措施,由于路基填方与地面之间接触面的抗剪力相对较小,很容易造成路基填方土体在荷载的作用下沿接触面的滑移,造成路基失稳、边坡破坏。
(3)特殊地质水文条件下的破坏。对于不良地质以及水文地带,在公路施工过程中如果未能及时发现处理,在施工结束后期很有可能造成边坡失稳问题的发生。此外,泥石流、雪崩、岩溶、地震或者是连续降雨,都有可能造成路基因为冲刷或者是扰动造成边坡的破坏。
(1)地质水文条件原因。地质水文条件对公路路基边坡的稳定性有着非常重要的影响,公路路基地层的岩性等情况,岩石边坡坡面内的层面、节理以及断层等情况,路基边坡的高度、坡度以及形状等边坡的形态,边坡填料的物理力学性质等等,都有可能造成公路路基边坡病害问题的发生。特别是边坡的坡度、边坡坡体材料的抗剪强度、容重等物理力学指标对公路路基边坡土体的稳定性影响的最大。
(2)水的作用。水对公路路基边坡的稳定有着至关重要的影响,也是造成边坡变形破坏的主要因素。由于水的作用具有长期性和连续性,特别是对于公路路基边坡结构面软弱的情况,会造成边坡抗滑能力的降低,而且同时会造成公路路基边坡土体应力状态的改变,对公路路基边坡稳定性的影响非常的明显。
(3)工程施工因素造成的影响。在公路路基施工过程中,如果路基填筑施工作业顺序不合理、公路路基土体压实度不足、路基填筑材料物理力学指标不合格或者是其他施工质量不合格,同样也会严重影响到公路路基边坡的稳定性,造成公路路基边坡的破坏。
(1)对公路边坡坡体的几何形态进行修整。这种施工措施主要是通过对公路路基边坡的修整,即通过减小可能造成边坡滑坡的荷载以及增加阻止滑坡的阻力来实现,也就是对边坡进行削方减载,并适当放缓边坡的坡度,增加坡脚堆方。通过削减和堆填这些施工处理方式,特别是对坡体滑体厚度较大、较陡的施工处理,来增加边坡坡体的稳定性。
(2)完善路基排水工程施工。水是造成公路路基边坡坡体病害的重要原因,因此防止边坡坡体的失稳问题,必须完善路基排水工程的施工,通过将地表水引出坡体滑坡区以及降低地下水位等措施,来提高边坡坡体的抗滑能力。排水工程施工处理的内容主要包括排除地表水施工、排除地下水施工、立体排水施工以及截断地下水工程施工等几项内容。
(3)支挡结构施工。对于难以对边坡坡体几何形状改变的公路路基边坡而言,最有效的施工处理方式就是设置支挡防护结构来增加边坡坡体的稳定性。在施工中常用的支挡结构主要有以下几种形式:挡土墙,挡土墙主要是用于防护填方土体或者是岩体变形失稳的构造物,要求防护的边坡坡体本身必须稳固;喷射混凝土,通过在边坡坡体上喷射混凝土,确保坡体的稳定性,同时防止外部水分的侵蚀,主要适用于岩性较差、易风化破碎、节理发育的岩石边坡;喷锚防护,通过喷锚支护施工来提高边坡坡体的整体结构强度与抗变形能力,主要用于加固破碎岩层的边坡坡体,能有效提高整体稳定性;土钉墙,通过锚杆、挂网喷射混凝土以及锚板对边坡坡体进行加固,由于墙后土压力由土钉墙承担,因此可以有效保持坡体稳定结构;预应力锚索梁,由于充分利用了岩体自身的强度和承载能力,因而结构自重小、工程材料用量少,技术经济性较好。
(4)公路路基边坡坡体内部加固技术。公路路基边坡坡体内部加固施工技术主要有土锚钉、加筋挡土墙以及改变土体性质等几种措施。其中,土锚钉主要是用于公路路基边坡临时加固处理,而加筋挡土墙由于设置有抗拉单元,因此能够提高边坡坡体的整体强度,应用范围较广。改善土体性质的方法主要是有灌浆法、离子交换法、焙烧法以及电渗法等几种施工处理方法,作用机理是通过改善路基土体性质提高坡体强度,但是造价较高,而且施工技术不够成熟。
(5)公路路基边坡坡面生态防护。边坡坡面的生态防护主要是通过利用生态植被起到保水固土的作用,是一种综合岩土工程、生态学等多种技术的综合工程技术,这种边坡防护技术主要是用于坡体相对稳定的路基边坡,防止边坡的冲刷破坏。
(6)柔性绿色支护。路基边坡的柔性绿色支护主要是通过在路基边坡的坡面上设置柔性支护的施工方案,柔性绿色边坡支护技术能够允许边坡坡体的小变形,而且也具有一定的变性能力。主要形式由三维植被网防护、SNS 钢绳网主动防护与被动防护等防护技术。其中,三维植被网主要适用于土质贫瘠的边坡和土石混填边坡,可以起到固土防冲的作用。SNS 钢绳网主动防护与被动防护适用于破碎的岩石边坡,通过钢绳网避免边坡掩体的剥落、溜塌或者是坍落等问题。
公路边坡失稳病害是对公路安全通车的严重影响,对于这些病害问题,公路管养部门应该深入的分析造成公路边坡病害形成的原因,进而科学合理的制定边坡失稳处置方案,在确保公路边坡安全可靠、保护环境的基础上,降低成本投入,进而改善公路工程的整个边坡系统,真正起到为公路工程安全运营防灾减灾的作用。
[1]郑束宁,李焕强,陈侃福,等.浙江省山区公路边坡破坏原因及防治对策[J].资源环境与工程,2009,23(1):93-96.
[2]崔伯恩,凌建明,赵鸿铎,等.公路水毁毁损等级划分体系研究[J].同济大学学报(自然科学学报),2006,34(9):1180-1184.
[3]李亮,刘兴旺,赵炼恒,等.降雨入渗对路基稳定性影响因素分析[J].道路科学与工程学报,2007,4(2):19-23.