一、概述

 

　　高边坡病害的防治，实质上是采用工程措施，保持或恢复边坡自身稳定的过程。在山区高等级公路建设中，大量自然边坡被人为开挖改造，部分地质条件较差的路基高边坡可能会出现整体或局部失稳变形现象，处理不当或不及时，将会危及施工人员安全及造成路基构筑物被破坏，严重影响施工进度，造成经济损失。因此，路基高边坡病害的防治对保障施工人员生命安全及实现公路建设经济价值，具有极其重要的意义。

 

　　二、路基高边坡病害

 

　　2.1高边坡定义

 

　　所谓路基高边坡，一般指边坡高度大于20米的土质挖方边坡及边坡高度大于30米的岩质挖方边坡。路基高边坡按地质情况，可分为土质及石质高边坡；土质边坡可分为普通土、黄土、膨胀土、软土、盐渍土边坡等；岩质边坡按照岩质强度，可分为硬质岩及软质岩高边坡等；岩质边坡按构造特点，可分为顺层岩质高边坡、逆层岩质高边坡、土夹石高边坡等。

 

　　2.2造成高边坡病害的原因

 

　　受主观与客观因素影响，高边坡病害种类繁多。路基高边坡开挖后，大面积暴露在空气中，长期受自然因素的作用，常发生物理力学变化：土质边坡浸水后湿度增大，结构强度降低；岩性差的高边坡，在水温及湿度的变化条件下，加剧风化；高边坡表面在昼夜温差作用下形成胀缩循环，在湿度差异作用下形成干湿循环，从而导致坡体结构强度衰减和剥蚀；地表水冲刷，地下水侵入，使岩土表面及内部结构失稳，均是造成高边坡病害的客观原因。另外，如：黄土、膨胀土、软土、盐渍土、岩溶、冻土、滑坡等特殊地质条件，也是造成高边坡病害的主要原因。

 

　　2.3防治高边坡病害的措施

 

　　随着山区高等级公路建设大规模的开展，高边坡病害的防治逐渐形成了比较完善的治理工程技术，主要包括以下几个方面：

 

　　①利用外力抵消、平衡边坡不稳定应力；

 

　　②放缓边坡坡率，达到或大于边坡地质结构稳定角度，提高边坡自身稳定性；

 

　　③降低边坡各级高度，分散边坡总体应力；

 

　　④增加两级边坡之间平台宽度，使上方边坡坡脚处于下方边坡第二破裂角外侧，减小各级边坡之间影响，避免多米诺骨牌效应；

 

　　⑤边坡上方坡顶减载，降低边坡上方应力，减小下滑力；

 

　　⑥截排地表水，疏排地下水，尽量避免、减小水对边坡结构的破坏，以免造成水毁现象。

 

　　目前，随着山区高等级道路的修建，出现了不少大型的路基高边坡病害案例，且性质特点极为复杂，一种措施很难到达预期的效果，需将几种治理措施结合使用，以求达到最佳的经济技术成果。

 

　　三、路基高边坡病害案例分析

 

　　3.1湖北省恩施州XX高速公路K45+960-K46+140左侧高边坡

 

　　该工点为左挖右填的半填半挖路基形式，左侧边坡最高为5级，每级10m，最大坡高约47m，为石灰岩顺层边坡。边坡开挖后，除该段边坡起终点除存在土夹石结构外，其余部分坡面岩层较完整。开挖后约3个月，出现大面积岩层滑塌。

 

　　3.2病害原因

 

　　①塌方前连续阴雨天气，降水量很大，边坡上方植被茂密，部分山体汇水没能径流至坡顶截水沟内，及时排出边坡范围，造成雨水下渗至边坡内部，冲蚀内部结构；

 

　　②雨后边坡上方远处山体表面出现裂缝，现场未能及时发现和处理，造成裂缝变大加深，渗水量加大，进一步破坏了边坡自稳性。

 

　　③边坡内部岩层产状与表层存在差异，内部产状大于边坡开挖坡率角度。

 

　　3.3处理措施

 

　　①在变更设计坡顶开挖线外缘设置完整的截水沟排水系统，截水沟纵向排水纵坡必须顺畅，无凹曲线纵坡。

 

　　②将该段高边坡底部岩质边坡高度调整为15m一级，并放缓边坡坡率至近似产状角度，约为1：1.25；中部岩质边坡边坡高度采用10m一级，边坡坡率为1：1.25，并将边坡平台宽度增大；边坡上部土质边坡部分，边坡高度为8m一级，边坡坡率调整为1：1.5，将边坡平台宽度增大，并对坡顶进行清方减载。

 

　　③沿边坡纵向，上下、左右每隔2-3m设置一根泄水管，泄水管设不小于4%斜率，并在进水口处包裹透水土工布。

 

　　④该段高边坡中部岩质边坡采用预应力锚索进行加固，锚索设置位置见横断面设计图所示，且打入边坡后方可持力层深度不小于锚索总长度的1/3。

 

　　3.4案例分析：

 

　　建设方案设计时，根据地质报告及现场踏勘记录，确定顺层高边坡产状倾角、土石分界位置，尽可能依照边坡产状倾角进行开挖；顺层岩质边坡构造完整的部分，可适当加高单级挖方边坡高度；覆盖层较厚的部分，尽量放缓边坡坡率，必要时，对土质边坡进行清方卸载，土石分界处设宽平台；应在边坡坡顶外设置完整的截水沟排水系统，坡面上设一定数量的泄水管，以便地表水、地下水及时排出边坡范围；对于边坡中部岩质构造较不完整的顺层边坡部分，应采用强度较高的防护形式，如预应力锚杆、锚索对顺层边坡进行加固，提高边坡整体稳定性；岩质构造较破碎的顺层边坡部分，可采用锚索框架梁进行加固防护。

 

　　四、总结：

 

　　①随着国家道路网发展的需要，待开发城市与发达城市间的通达要求，山区高等级公路建设势在必行。山区高等级道路的陆续建设，大量人造边坡不断涌现，公路高边坡的稳定与安全决定着公路的经济效益和使用寿命，因此，做好公路高边坡的病害防治工作具有重大的意义。

 

　　②公路高边坡病害防治措施的选择要从实际出发，要对病害的性质进行分析，并采取既经济又安全的防护措施，切忌将建设方案生搬硬套。

 

　　③高边坡病害防治必须重视地表水、地下水对边坡的影响，要形成完整的排水、消水系统。

 

　　参考文献

 

　　[1]马惠民，王恭先，周德培；山区高速公路高边坡病害防治实例；人民交通出版社，2006.10

 

　　[2]胡友好；山区高速公路总体设计；交通标准化2009年12月下半月刊；

 

　　[3]李静雅.高等级公路边坡防护方法及经济意义[J].广东交通职业科技学院学报，2003（1）

 

　　[4]张富山，浅谈高等级公路路基边坡的损坏形式及防治[A].中国科技博览，2009（09X）