山区公路高边坡勘察设计关键问题探讨

罗霄

（贵州黔源地质勘查设计有限公司，贵阳550000）

1 引言

在全力发展交通建设的今天，经济基础与经济相对落后的西部山区高速公路建设是其重点【1】。我国人口众多但耕地较少，因此，在高速公路规划路线的时候不仅需要考虑公路沿线的经济发展，还需要遵循尽可能少占用耕地的原则。因此，在山区高速公路的建设中，桥梁隧道较多，高切边坡也不少。山区从本质上来讲就是地壳运动造成的结果，因而山区的地质构造、地形地方比较复杂。由于对公路路线规划勘察等方面的认识不足，针对路线边坡中某些地质现象重视度不够，在边坡的施工设计中未针对这些重要的地段采取加强措施，因而在施工的过程中出现了一系列边坡失稳问题，对工程的建设和经济的发展产生了重大影响。与此相反，在某些地段由于对边坡的风险评估不足，对稳定的边坡也进行了过强的加固，造成了不必要的浪费【2】。因此，需要加强施工前对高边坡的勘察工作，提早发现在施工设计过程中的薄弱环节，减少工程损失和工期的浪费，进而达到事半功倍的效果。

2 山区公路边坡失稳原因及灾害发育特点

2.1 山区公路边坡失稳原因

造成山区公路边坡失稳的原因有很多【3】，大部分皆与当地的地质条件、地形地貌有很大的关系。其中，最为主要的有以下4 点：

1）高边坡的岩石节理较为发育，同时又受到了风化作用的影响，进而造成岩石的强度随着时间大大降低，各项物理力学指标均明显下降，待到指标均降低到维持边坡稳定的最低水平，会造成边坡的失稳。

2）在滑坡地段，未能对岩土体的各项性质进行深入分析，在设计过程中依旧采用较大的坡比，而在施工过程中也未能根据现场的实际状况及时进行调整，依旧按照原设计标准进行开挖，从而导致边坡失稳。

3）在边坡开挖完成之后，未及时采取有效的保护措施，导致边坡上的岩土体长期暴露，经受阳光和雨水的长期风化和冲刷，使得岩土体的各项参数下降，坡体失稳。

4）山区雨水充沛，降雨量较大，雨水可以沿着边坡的表面向内入渗至坡体的内部。岩土体受到孔隙水的影响，降低了岩土体的强度参数，增大了边坡的下滑力，降低了稳定性，同时，岩土体也发生了软化，降低了边坡的抗滑力。

2.2 常见的边坡破坏的形态

山区公路高边坡主要的破坏形式有滑坡、崩塌和坍塌3种。

1）滑坡。也就是边坡的坡体沿着不利结构面或者是软弱的夹层整体向下滑动，从而破坏了路基路面，对行车产生了安全威胁，也造成了经济损失。

2）崩塌。所谓崩塌就是部分岩土体在日常风化和雨水的冲刷下，沿着破裂面从边坡上方崩落而下，堆积在道路中造成交通的中断，崩塌最大的特点就是具有突发性。

3）坍塌。边坡坡表松散的岩土体在强降雨的作用下被软化，强度急剧降低，从而引起上部边坡的失稳。

3 山区公路高边坡工程地质勘察方法

山区公路高边坡工程地质勘察方法主要分为2 种：分阶段系统勘察和局部路段重点勘察【4】。

3.1 分阶段系统勘察

高边坡勘察应该贯穿于山区公路勘察的每个阶段。在项目的可行性研究阶段，需要尽可能地收集该区域的地质构造、水文、岩性、地震等资料，尤其应当注意对特殊地质构造相关资料的收集。对此可以利用GIS 技术，采集该区域的整体地貌情况，对整体有一个直观的了解。在勘察过程中以测绘与地质调查为主，查明对路线有较大影响的地质问题，对这些地质问题进行综合评估，对严重不良地段选择绕道避让，以此来减少不良地段对路线的影响，减少不必要的麻烦。

在初步设计阶段，路线的大致走向已经基本确定，主要的工作就是路线的对比选择，选择最优的路线方案，在此阶段可以配合钻探和物探手段，查明各个方案的不良地质地段。对于已然形成的滑坡体，分析其稳定性以及滑坡规模的大小，针对特别重大的地质灾害体需要遵循尽量避让的原则。对地质灾害的处治原则就是以防为主，治理为辅。

进入施工图设计阶段后，主要的手段就是钻探及物探，同时还需要进行一系列的土工试验和水文试验，查明岩土体的厚度、物理力学参数、岩土体的分布状况以及地下水的发育及流向。对边坡的开挖进行一定的预估，进行稳定性分析工作，并提出合理的加固建议。

3.2 局部路段重点勘察

一般的高边坡仅常规的勘察即可，而对于严重不良的地段则应该进行深入的勘察。例如，稳定性不足的斜坡以及大型的滑坡会影响公路的造价以及工期，对此必须有针对性地进行精准的勘察。首先，应确定边坡岩层的倾向走向、风化层等地质资料、水文资料、气象资料。然后，通过钻探手段准确确定岩土层的厚度，并根据岩心情况，判断是否存在软弱的结构面。最后，通过水文试验，确定地质体内是否存在地下水的渗流面。

4 山区高速公路边坡设计问题分析

4.1 边坡形状的选择

边坡的形状主要可以分为3 种形式，即折线型、台阶型、直线型。坡型的选择应当具体问题具体分析，因地制宜，且应当根据具体情况选择适合的坡型。例如，对于在挖方高度范围内且岩土体的密实度和破碎程度比较明显的边坡，建议采用上陡下缓的折线型边坡，这样可以提高边坡的稳定性。

4.2 加固防护设计

对于一般的路堑边坡，松散的土层多采用网格骨架与植草防护的手段；对于坡残积层较多使用拱形骨架与喷播植草的手段；全风化或者强风化层则利用拱形骨架植草或者镀锌网植草的手段进行防护。总之，无论何种防护手段，都要贯彻恢复自然景观、生态、绿色的设计观念。

5 结语

综上所述，本文从山区公路边坡失稳原因及灾害发育特点、山区公路高边坡工程地质勘察方法、山区高速公路边坡设计问题分析3 个方面入手，系统地分析了在山区公路高边坡勘察设计中的关键问题，为之后的工程应用提供建议。总之，高边坡勘察应当给予高度重视，设计应当因地制宜，勘察与设计相结合，优选出最佳的路线与防护方案。