0引言

 

　　随着经济活动区域的拓宽，山地丘陵区公路边坡特别是路堑边坡的地质灾害已成为一个亟待解决的技术难题[12]。边坡地质灾害防护的途径主要有两种：一是采取合理的预防措施阻止灾害的发生；二是采用治理措施减小或消除灾害造成的损失和影响[3]。考虑到边坡地质状况的差异，采用合理措施治理路堑边坡潜在的地质灾害是目前研究的焦点问题之一[48]。本文以河南汝州境内S325省道路堑边坡为例，进行典型地质灾害隐患点防治措施的研究与探讨，以期为类似边坡工程的治理提供技术参考。

 

　　1工程路况介绍

 

　　省道S325侯饭线属二级公路，与国道207相通，是汝州市原煤、铝矾土、水泥灰岩等矿产资源外运的重要通道之一。汝州地区属山地丘陵区，地质条件复杂，节理裂隙发育，岩体风化严重，稳定性能较差，极易发生崩塌现象，且现有路堑边坡基本为裸坡，边坡排水系统已被坡积物填平，即便清除坡积物也无法避免地质灾害的发生，这既威胁行车安全，也对生态环境造成了恶劣影响。

 

　　2地质灾害状况及原因分析

 

　　2.1地质灾害隐患点状况

 

　　经过现场勘查并结合对公路管理部门、当地村民的走访调查，确定5处地质灾害隐患点，其基本概况见表1。

 

　　①号地质灾害隐患点（图1）坡体为泥岩、砂岩以及泥岩加顶部强风化土层组合，坡面滑动破坏痕

 

　　表1五处地质灾害隐患点的基本概况

 

　　2.2病害原因分析

 

　　（1）建设期施工处置不当。建设期资金短缺严重，上述路堑边坡开挖未到位，部分坡角高达70°～80°，且开挖后未做合理的防护措施。

 

　　（2）隐患点多为泥岩或泥质胶结岩体，自然条件下风化严重，加上层状硬质砂岩体本身存在层理和裂缝，双重因素形成了砂岩块崩塌。风化物和崩塌块形成的碎石和土颗粒堆积物在雨水和集中汇水的区域容易形成滑坡。

 

　　（3）岩层层理或裂隙走向与公路走向相近，且岩层层理和裂隙倾角大，在车辆振动、雨水、裂隙水等因素影响下容易形成整层滑动。

 

　　（4）部分隐患点附近的高速公路正在进行隧道爆破施工，振动较为剧烈，致使边坡岩体进一步破碎，崩塌、滑坡的现象明显增多。

 

　　3治理措施探讨

 

　　3.1①号、②号隐患点浅层滑坡治理方案

 

　　（1）方案一。采用刷坡+锚杆钢丝网喷浆防护+坡体后缘裂缝封填等手段增强边坡的稳定性能。实施过程为：自上而下清除边坡表面的松动石块或岩土体、强风化层，并进行刷坡；安装间距为150cm×150cm，长度为300cm、直径为Φ20mm的砂浆锚杆，喷射厚度为2～3cm的C20细石混凝土，铺挂钢筋网片，再喷射7～8cm的细石混凝土；采用细石混凝土或水泥砂浆封堵坡体后缘裂缝。

 

　　（2）方案二。采用主动柔性防护系统进行全断面防护，见图6。实施过程为：自上而下清除边坡表面的松动石块或岩土体、强风化层；安装间距为300cm×300cm，长度为300cm、直径为Φ40mm的砂浆锚杆，之后安装强度不低于1770MPa、镀锌量大于70g·cm-2的Φ60mm热镀锌高强度钢丝绳；铺设网孔尺寸为30cm×30cm、单张网尺寸为300cm×300cm、强度不低于1770MPa的Φ16mm钢丝绳网。

 

　　图6主动柔性防护系统标准布置及缝合

 

　　（3）方案三。采用浆砌片石+坡体后缘裂缝封填以增强边坡稳定性能。实施过程为：自上而下清除边坡表面的松动石块或岩土体、强风化层，并进行刷坡，自下而上每间隔8m分台阶开挖平台；采用1∶3的水泥砂浆紧贴边坡表面堆砌厚度为15cm的片石至坡顶；采用细石混凝土或水泥砂浆封堵坡体后缘裂缝。

 

　　三种方案优缺点的对比见表2。由表2可知，方案一使原有坡面的生态环境遭到破坏，但对可能发生的浅层滑坡治理效果良好且施工相对方便；方案二具有安装标准化、系统化，工期短，施工费用低且便于人工绿化等优点，但仅能对岩石脱落、崩塌等灾害类型起到防护作用，不适合存在滑坡危险的隐患点；方案三的施工工序简捷，所需设备少，但需分台阶开挖并预留施工平台，人为地增加了工程量并使得原有生态环境遭到完全破坏。

 

　　表2浅层滑坡治理三种方案优缺点对比

 

　　方案类型优点缺点

 

　　方案一使用范围广，对于浅层滑坡防护效果良好，施工方便混凝土使用率低，完全破坏原有生态环境

 

　　方案二可适用于任何坡面地形；工期短，施工费用低，防护区域可充分保护岩体的稳固；便于人工绿化仅适用于岩体强度较大且整体稳定性能稍好的岩质边坡

 

　　方案三施工工序简捷，所需设备较少主要适用于坡度不高的土质边坡，需采用分台阶开挖并预留施工平台，增加了开挖量；使原有生态环境完全破坏

 

　　综合考虑①号隐患点、②号隐患点中可能发生浅层滑坡的特点，建议采用方案一进行加固处理。

 

　　3.2岩石脱落、崩塌破坏类型隐患点治理方案

 

　　针对②号隐患点中部分区域以及③号、④号、⑤号隐患点主要以岩石脱落、崩塌破坏类型为主的特点，提出如下两种方案。其中方案一与3.1节方案一相同，不再赘述。

 

　　方案二采用主动柔性防护系统与改良型香根草生态防护相结合的方式进行全断面护坡。具体实施过程为：自上而下清除边坡表面的松动石块；安装间距为300cm×300cm，长度为300cm、直径为Φ40mm的砂浆锚杆，之后安装纵横向Φ16mm、强度不低于1770MPa、镀锌量大于70g·cm-2的热镀锌高强度钢丝绳，铺设网孔尺寸为30cm×30cm、单张网尺寸为300cm×300cm、强度不低于1770MPa的钢丝绳网；最后结合目前提倡绿色低碳环保的交通政策，拟在夹土层和强风化区域种植用于浅层边坡加固与绿色环保综合作用的改良型香根草，以改善治理后隐患点的生态环境。

 

　　两种方案的优缺点对比见表3。由表3可知，方案二可在治理岩石脱落、崩塌等地质灾害的同时进一步起到了加固浅层边坡、绿化生态环境的作用，故而推荐选用方案二进行相应的治理工作。

 

　　方案类型优点缺点

 

　　方案一使用范围广，对于浅层滑坡防护效果良好，施工方便混凝土使用率低，完全破坏原有生态环境

 

　　方案二主动柔性防护体系适用于任何坡面地形，安装程序标准化、系统化，工期短、施工费用低；改良型香根草可进一步加固浅层边坡的稳定性能并起到生态环保作用适用于岩体强度较大且整体稳定性能稍好，并有少量浮土或强风化层的岩质边坡；不适合土质或风化破碎严重、存在深层滑坡危险的岩质边坡

 

　　3.3地表水渗入裂缝的截堵方案

 

　　雨季较大的降雨量会致使滑坡体填充排水沟槽，造成洪水冲刷路基路面，坡肩、坡面裂缝发育可能导致边坡的稳定性能进一步降低。为此，需在施工前、坡面刷坡后勘察裂缝的发育状态（深度、走向、

 

　　倾角、充填物和充填密度），对可能渗入的地表水进行堵截，相应的方案如下。

 

　　方案一采用粘性土回填法。粘性土就近取材，缝隙内填筑深度不小于20cm，裂隙顶部面夯实不小于20cm厚的粘性土，而后覆盖10cm的种植土并种植改良型香根草以达到恢复植被的目的。

 

　　方案二采用水泥土回填法。将粘性土与15%的Po42.5水泥混合拌制成水泥土，缝隙内填筑深度不小于20cm，裂隙顶部面夯实不小于20cm厚的水泥土；而后覆盖10cm的种植土，并种植改良型香根草。

 

　　两种方案优缺点的对比见表4。由表4可知，方案一具有施工方便，造价低且可就地取材的优点，

 

　　表4地表水渗入裂缝的两种截堵方案优缺点对比

 

　　方案类型优点缺点

 

　　方案一施工方便，造价低；可就地取材受雨水冲刷影响严重，使用年限低，截堵裂缝效果稍差

 

　　方案二可显著堵截风化严重的裂缝，受雨水冲刷影响小，可使用较长年限施工工序稍显繁琐，造价稍高

 

　　但受雨水冲刷影响严重，使用年限较低，堵缝效果稍差；方案二则可显著堵截裂缝，受雨水冲刷影响小，使用年限长，然而其施工工序繁琐，造价相对较高。考虑到地质灾害隐患点所处区域岩体风化裂隙带多且处于汇水区域，建议采用方案二进行治理，以彻底根治地表水入渗的现象。

 

　　4结语

 

　　主动柔性防护系统与改良型香根草生态加固的综合防护措施既可显著缩短工期，节省投资，也能使边坡表面的生态环境与周边生态环境相协调。边坡坡脚增设排水系统并封填坡面、坡脚裂缝，可将积水迅速排出以提高结构的安全性能与耐久性能。上述措施可望为类似地质灾害工程的治理提供有益的借鉴作用和技术支持。

 

　　参考文献：

 

　　[1]杨伟，黄俊生，余海生.公路边坡稳定性评价方法及滑坡防治措施[J].筑路机械与施工机械化，2007，24（4）：14.

 

　　[2]吴盛伟，李莲秀.仁存沟大桥高边坡桥台病害治理[J].筑路机械与施工机械化，2014，31（3）：8083.

 

　　[3]郑智能，凌天清，董强.边坡柔性防护系统与技术[J].重庆交通学院学报，2005，24（5）：7881.

 

　　[4]JT/T528—2004，公路边坡柔性防护系统构件[S].

 

　　[5]贺咏梅，彭伟，阳友奎.边坡柔性防护系统的典型工程应用[J].岩石力学与工程学报，2006，25（2）：323329.

 

　　[6]周培德，张俊云.植被护坡工程技术[M].北京：人民交通出版社，2003.

 

　　[7]罗阳明，雷承弟，周德培，等.SNS主动防护条件下边坡绿化及稳定性探讨[J].岩石力学与工程学报，2006，25（2）：235240.

 

　　[8]刘成永.公路边坡生态防护技术应用与研究[D].郑州：郑州大学，2013.