公路邊坡治理方法的探討

 公路邊坡治理方法的探討

　　摘要：本文主要闡述了常用防治方法技術(shù)在公路邊坡整治過程中的應(yīng)用，并提出了綜合治理措施。

　　關(guān)鍵詞：公路工程；邊坡治理；防治方法

　　一、引言

　　在公路的修建過程中，邊坡沿公路分布的范圍廣，對自然環(huán)境的破壞范圍大，其防護(hù)問題非常突出。為了滿足安全可靠和經(jīng)濟(jì)合理雙重目標(biāo)，在使用過程或施工過程中，路基出現(xiàn)失穩(wěn)或顯示失穩(wěn)征兆時(shí)，應(yīng)該詳細(xì)調(diào)查地形、地質(zhì)、水文條件，了解設(shè)計(jì)和施工等方面的問題，對坡體變化和滑動(dòng)面情況進(jìn)行及時(shí)的觀察，并進(jìn)行必要的試驗(yàn)，以便分析路基失穩(wěn)的原因，從而制定出合理有效的防治措施。在防護(hù)的同時(shí)，還應(yīng)注意保護(hù)環(huán)境和創(chuàng)造環(huán)境，采用適當(dāng)?shù)木G化防護(hù)方法來進(jìn)行，使公路具有安全、舒適、美觀、與環(huán)境相協(xié)調(diào)等特點(diǎn)，從而產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和生態(tài)效益。

　　二、公路邊坡防治方法

　　公路邊坡的治理技術(shù)發(fā)展很快，形式也越來越豐富，目前的防治方法主要有以下幾種：

　　1．排水工程

　　水的作用包括降雨、地表水和地下水三個(gè)方面的作用。邊坡失穩(wěn)的發(fā)生大多與水的作用密切相關(guān)，這是因?yàn)樗�一方面增大了斜坡土石體的容重和降低了土石體的內(nèi)聚力，另一方面還產(chǎn)生了動(dòng)水壓力和靜水壓力，同時(shí)水還能溶解土石體中易溶物質(zhì)，使組成斜坡的土石體成份和結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)。因此在邊坡的治理中需要特別重視對水的處理，其主要目的為：降低滲透水壓力；減輕水對巖土體的軟化和對巖土體架構(gòu)的分解作用；消減水的沖刷和浪蝕作用。排水工程一般包括地表排水和地下排水。它是指設(shè)置良好的地表排水和地下排水系統(tǒng)，做好攔截、疏干和排除滑動(dòng)區(qū)域內(nèi)外的地表水和地下水的工作，并采取防護(hù)措施以防止地表水滲入坡體或沖陶坡腳。排除地表水目的在于攔截、引離邊坡范圍外的地表水，使其不致進(jìn)入邊坡區(qū)或不致滲入邊坡體內(nèi)。地表排水以攔截和旁引為原則，常采用的排水工程措施有：邊溝、截水溝、排水溝、垂直排水井和急流槽等形式。排除地下水的目的在于降低孔隙水壓力，增加有效正應(yīng)力從而提高抗滑力。常采用排水工程措施有：暗溝、滲井、排水孔、灌漿阻水滲溝等。

　　排水工程簡單易行且加固效果好、工程造價(jià)低，應(yīng)用廣泛，但往往需要與其它的治理工程結(jié)合在一起，配套使用。

　　2．改變邊坡形態(tài)

　　邊坡失穩(wěn)破壞通常是由于邊坡過高、坡度太陡所致。通過改變坡體形態(tài)，削掉邊坡一部分不穩(wěn)定巖體，或增加阻止滑坡產(chǎn)生區(qū)的物質(zhì)，使邊坡坡度放緩，提高其穩(wěn)定性。常用的工程措施是減重反壓。這種措施主要是將邊坡頂部的土石挖除從而減小下滑力和在原堤腳處加設(shè)反壓護(hù)道以增大抗滑力，以提高邊坡穩(wěn)定性。

　　該方法是一種經(jīng)濟(jì)有效的防治邊坡失穩(wěn)的措施，技術(shù)上簡單易行，效果明顯，并積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，但該方法整治效果的好壞主要取決于削減和堆填的位置是否得當(dāng)，且該法對邊坡改造較大，擾動(dòng)嚴(yán)重，不利于環(huán)保。

　　3．支擋與錨固工程

　　該防護(hù)措施主要包括擋土墻、抗滑樁、錨桿、預(yù)應(yīng)力錨索、SNS柔性防護(hù)系統(tǒng)。

　　圖1常見的幾種擋土墻形式

　　擋土墻是邊坡治理工程中最常見的一種技術(shù)手段，它位于失穩(wěn)邊坡的前緣，借助于自身重量從而抵抗側(cè)向土壓力，防止墻后土體坍塌和增加其穩(wěn)定性的建筑物。常見的擋土墻形式有：重力式、懸臂式、扶壁式等（如圖1所示）。在公路工程中，擋土墻可用以支撐路堤或路塹邊坡，防止水流沖刷路基，同時(shí)也常被用于處理路基邊坡滑坡崩坍等路基病害。擋土墻設(shè)計(jì)簡單，適用范圍很廣泛，但容易出現(xiàn)“越頂”現(xiàn)象，且設(shè)置位置具有局限性。

　　抗滑樁是一種大界面?zhèn)认蚴芎蓸叮�是承受�?cè)向荷載、整治滑坡的支撐建筑物。該方法是將一定規(guī)格的樁體埋入穩(wěn)定的地層中，依靠樁及其周圍巖土體的相互嵌制作用，以承受由上部樁身傳來的推力�？够瑯兑话愠扇翰贾�，多用于滑體厚度不大，剛度較大的情況，常沿垂直與滑體運(yùn)動(dòng)方向排列。在間歇型滑坡的靜止期進(jìn)行抗滑樁施工，效果最理想。在布置時(shí)應(yīng)合理排布，使兩樁間的滑體不至由于拱起作用從其間滑出，同時(shí)還應(yīng)保證沿坡體不越過樁頂，以免產(chǎn)生次生失穩(wěn)狀況。抗滑樁按其埋入情況可以分為以下幾種形式：全埋式樁、懸臂樁、埋入式樁、椅式樁、排架樁、剛架樁等（如圖2所示）。工程實(shí)踐表明，抗滑樁樁位靈活，施工方便，能迅速安全地解決一些比較困難的工程，但對于正在滑動(dòng)的邊坡，應(yīng)盡量避免采用抗滑樁。

　　圖2常見抗滑樁的基本形式（1原地面，2滑動(dòng)面）

　　錨桿、預(yù)應(yīng)力錨索是常用的錨固工程，它是一種把受力拉桿埋入地層的技術(shù)。它可以充分提高巖土自身強(qiáng)度和自穩(wěn)能力，增強(qiáng)滑動(dòng)面上的抗滑力，從而獲得良好的穩(wěn)固效果。

　　其工作方法是：在擬固定的巖體中鉆孔直到下部穩(wěn)定基巖一定深度，在孔內(nèi)插入錨桿，將其末端固定住，空口用錨頭栓死，并在錨體上涂一些防腐化的化學(xué)物質(zhì)，鉆孔內(nèi)的多余空間可以澆注水泥砂漿，以進(jìn)一步固定錨桿。另外還可以采用預(yù)應(yīng)力錨索手段，通過現(xiàn)場做抗拔試驗(yàn)，保證其不至因把滑動(dòng)面以下的穩(wěn)定巖體拉裂，失去錨固效果。該防治方法布置靈活、能夠大大減輕結(jié)構(gòu)自重，節(jié)約工程材料，但錨固段應(yīng)置于穩(wěn)定地層且該地層須適合灌漿。

　　SNS柔性防護(hù)是一種以鋼絲繩網(wǎng)為主要構(gòu)件并以覆蓋和攔截來防治崩塌落石、風(fēng)化剝落等邊坡坡面地質(zhì)災(zāi)害的柔性防護(hù)系統(tǒng)技術(shù)。該防護(hù)系統(tǒng)包括主動(dòng)系統(tǒng)和被動(dòng)系統(tǒng)兩大類型。主動(dòng)系統(tǒng)是通過固定在錨桿和支撐繩上并施以一定預(yù)張拉的鋼絲網(wǎng)覆蓋在有潛在地質(zhì)災(zāi)害的坡面上，阻止崩塌落石的發(fā)生和活動(dòng)范圍；被動(dòng)系統(tǒng)是一種能攔截和堆存落石的柔性攔石網(wǎng)，由鋼繩網(wǎng)、固定系統(tǒng)、減壓環(huán)和鋼柱四部分組成，通過攔截的手段控制災(zāi)害體的運(yùn)動(dòng)范圍。該防治方法工程量小、施工簡單、且不改變坡體形態(tài)和植被生長，但是多適合于方量比較小的邊坡或者僅對于崩塌類災(zāi)害具有明顯效果。

　　4．生態(tài)護(hù)坡

　　生態(tài)護(hù)坡技術(shù)是在邊坡上種植植物，利用植物根系固著邊坡表層土壤以減輕水流沖刷，從而達(dá)到保護(hù)邊坡的目的。該技術(shù)是將巖土工程、生態(tài)學(xué)、土植物學(xué)等多學(xué)科結(jié)合成一體的綜合工程技術(shù)。生態(tài)護(hù)坡在首次成功應(yīng)用之后便得到迅速發(fā)展，是今后公路建設(shè)發(fā)展的一種趨勢，它使公路具有安全、舒適、美觀、與環(huán)境相協(xié)調(diào)等特點(diǎn)。目前，生態(tài)護(hù)坡技術(shù)主要有鋪草皮護(hù)坡、植生帶護(hù)坡、三維植被網(wǎng)護(hù)坡、噴混植生護(hù)坡，以及與其它工程手段相結(jié)合的骨架植被護(hù)坡等方式。但同時(shí)也應(yīng)注意到，由于該防護(hù)方法本身的強(qiáng)度較低，其改變或保護(hù)的只是坡面及其淺層，所以只有在邊坡本身穩(wěn)定的前提下，植被護(hù)坡技術(shù)才可用于邊坡淺層的防護(hù)。

　　三、公路邊坡綜合治理

　　通過介紹以上幾種防治方法中不難發(fā)現(xiàn)，雖然這些技術(shù)能達(dá)到治理邊坡失穩(wěn)的效果，但是每種方法都有其自身的特點(diǎn)和適用條件，而邊坡的失穩(wěn)往往是受多個(gè)因素控制的，單單采用一種技術(shù)手段是難以有效地根治邊坡的失穩(wěn)問題。因此在治理邊坡時(shí)，應(yīng)詳細(xì)查明邊坡的各種工程條件，應(yīng)用若干種工程手段，將其有機(jī)地結(jié)合，采用綜合治理方法對邊坡進(jìn)行治理。

　　所謂綜合治理，是指以工程地質(zhì)條件為依據(jù)，對邊坡治理采用多種技術(shù)相結(jié)合的方式，使邊坡在治理后既安全穩(wěn)定，又經(jīng)濟(jì)合理，在此基礎(chǔ)上邊坡的治理還應(yīng)盡可能體現(xiàn)邊坡所在地方的地域特色，將這些因素糅合到邊坡的設(shè)計(jì)之中，重視社會人文因素。采用綜合治理方法使邊坡的防治工程不僅不違背邊坡治理的安全性、技術(shù)合理性及實(shí)施可能性的要求，還可以有效改善周邊環(huán)境和生態(tài)狀況，并且對當(dāng)?shù)芈糜螛I(yè)和文化起到良好的宣傳推動(dòng)作用。

　　四、結(jié)論和建議

　　公路邊坡治理是一個(gè)系統(tǒng)工程，實(shí)施何種治理方案應(yīng)該綜合考慮。在治理前應(yīng)全面理解、詳細(xì)進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查、分析工程地質(zhì)勘察資料和周邊環(huán)境實(shí)施資料；在治理過程中應(yīng)嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，合理地借鑒工程經(jīng)驗(yàn)，對不同的邊坡治理應(yīng)具體問題具體分析；同時(shí)，在進(jìn)行治理防治時(shí)都應(yīng)注意環(huán)境的保護(hù)，盡量減小施工對環(huán)境的不良影響。

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