公路边坡稳定性实例分析
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【摘要】笔者首先分析了公路边坡稳定性的影响因素，并结合某二级公路工程，在充分考虑了各影响因素的前提下，提出了不同路段的边坡稳定性防治措施，具有一定的现实指导意义。
【关键词】公路边坡；稳定性；影响因素；防治措施
由于受地形地质条件的影响，外加雨水的冲刷，造成公路工程边坡稳定性下降，容易引发不少才次生灾害，例如边坡侵蚀、坡面坍塌等，而这些灾害事故的产生不仅会造成重大的经济损失，对人民群众的生命安全也是一种潜在的威胁。本文针对公路边坡稳定性的影响因素展开分析，以某二级公路边坡处治为例对不同因素造成的边坡失稳提出不同的处置措施，为公路边坡综合防护设计和研究提出一些思路。
1 边坡稳定性影响因素
当边坡成型后，多会受到自然环境或人为环境的影响，导致边坡稳定性减低，造成崩塌破坏。自然环境和人为环境的因素共有以下几类。
1.1 地形
现今地形的呈现多是由自然或人为因素所造成，在地形的表现上包括坡高、坡宽、坡度及坡向等。而这些因子将决定边坡建成后会受到环境的影响程度。坡度对边坡的影响最直接，坡度过大不利于植物生长且边坡组成成分如土壤及岩石就容易失去力学平衡，造成边坡失稳，最后可能引发严重土壤侵蚀或山崩等边坡破坏，因此一般坡度愈大，边坡稳定度愈低。
1.2 地质材料
边坡主要由单一或多种地质材料所组成，材料特性的优劣，将直接影响边坡的稳定性，地质材料的组成成分包括矿物的种类、组织、胶结状况、成岩时间等，其外在的表现则为岩性、土壤种类、力学强度及抗风化能力。
1.3 地质构造
地质构造是影响边坡稳定性最主要的因子之一。当岩体中存在不连续结构面如层面、节理、劈理、片理、剪裂带及断层等，会使岩体成为不连续或破碎的岩石，降低岩体强度或提高受风化的影响，而此不连续结构面的存在也容易发展成破坏滑动面，提高边坡的不稳定性。一般而言，不同的坡型其稳定性由好到坏为斜交坡、逆向坡与顺向坡。因此地质构造的方向性、分布密度、分布大小及性质的不同，将对边坡稳定产生相当的影响。
1.4 降雨
水是造成边坡破坏的主要因素之一，由于降雨后易使地表材料软化降低强度，并增加孔隙水压，降低边坡稳定。有学者指出对自然边坡最不利的环境因素是持续性的暴雨，易造成坡面侵蚀与坍塌。同时雨水通过渗透作用会促使地下水位升高，导致边坡失稳。
1.5 地下水
地下水对边坡造成的不利影响包括：水压作用于垂直裂缝，产生水平推力，使得岩坡或土坡被推向下方；浮力作用于潜在滑动面之上，使得有效正应力减小，降低该面的摩擦力；对页状矿物，尤其是黏土矿物，产生润滑作用，使的抗滑动的能力降低；改变物理及化学性质，使得岩质、土质变坏，降低强度，使得边坡失稳。
1.6 风化及侵蚀作用
边坡岩石风化后，强度大幅降低，易使护坡作用降低，导致侵蚀量增加，然后新鲜的岩层再次暴露，进一步被风化与侵蚀。
1.7 人为影响
因人为活动造成边坡失稳的影响因素称为人为因素包含，山坡地不当开发、不当加载、大量挖填方、坡脚不当开挖等诱因。
2 公路公路边坡稳定性实例分析
2.1 工程概况
某二级公路，起气候特点属亚热带季风气候类型，具有冬暖，春早，夏热，雨量充沛，秋多绵雨，无霜期长，日照少，冬春有寒潮，春夏旱频繁，兼有伏旱、暴雨、冰雹的气候特征；年均降雨量1170毫米，日照时数749小时左右，相对湿度82％左右。在该地区植物极为容易生长，有些边坡植草在要求不高的情况下可以取消成为自然植草。
该公路大部分路线位于陡坡悬崖上，少量位于缓坡基座阶地上。本项目主要采取地表排水、地下排水、坡体防护、坡顶清方、坡脚加载、固化等工程措施。以下将列举该二级公路上几种类型边坡进行稳定性分析，并对其所代表的边坡类型的处治措施进行讨论。
2.2 边坡失稳防护措施
2.2.1 第一类边坡
该类型边坡处于某江右岸基座阶地上地形相对开阔平缓，边坡高度0至23.6米，坡比为1:1，边坡地质为粉质黏土:紫红色、紫色，硬塑--可塑，含强风化泥岩角砾、碎石。该边坡为土质边坡，物质成分均匀，坡比较缓，周围有一定汇水面积，地表水丰富程度一般，未见明显地下水，相对稳定。因此该边坡在坡顶5米外设置截水沟，坡面采用植草防护，坡脚采用2米高上挡护面墙防护。该类型边坡特点为，均匀土质边坡，周围地形相对平缓，地面、地下水不丰富，边坡根据高度分级，每10米一级并设置平台排水沟，设置上挡护面墙相应减小边坡高度，植草防止坡面冲刷，并且根据汇水量大小来设置截水沟即可有效的防止边坡失稳。
2.2.2 第二类边坡
该类型边坡特点，地形相对平缓，物质成分均匀，泥岩:紫红色、紫色,厚层状，局部夹泥质粉砂岩,中等风化，岩体较完整,或岩层水平分布，地面、地下水不丰富，边坡高度、坡比影响因素极小。该类边坡稳定性较好，边坡根据高度分级，每10米一级并设置平台排水沟，设置上挡护面墙相应减小边坡高度，根据汇水量大小来设置截水沟，还可选择在护面墙顶培土种植藤蔓植物即可有效的防止边坡失稳。
2.2.3 第三类边坡
该类型边坡特点，地形较陡，粉质黏土:紫红色、紫色，可塑―软塑，含强风化泥岩角砾、碎石，且边坡高度在10至30米，地表水较丰富，地下水一般，且边坡坡比较陡为1:0.5至0.75，该类边坡稳定性一般，边坡根据高度分级，每10米一级并设置平台排水沟，坡顶设置截水沟，局部根据地形设置排水沟，坡面一般采用浆砌拱形格或者现浇混凝土拱形，并在骨架内植草以防止冲刷。
2.2.4 第四类边坡
该类型边坡特点，周围地形平缓，地质复杂，物质成分不均匀，碎石土、含碎石粉质黏土等土层胶结较松散，斜坡开挖后易产生工后滑坡、边坡易失稳现象。对于小型的边坡一般采用截水沟排水，缓坡减载，一般采用1:1.5至2，小型边坡失稳可采用抗滑挡墙支挡，坡面采用植草防护即可有效防治，对于大型的滑坡则需要对滑坡单独进行地质勘查，找出滑动面，计算下滑力，用抗滑桩支挡，并根据情况设置锚索框格梁锚固边坡，并且在框格内植草防冲刷。
2.2.5 第五类边坡
该类型边坡特点，周围地形陡峭，地质复杂，以厚层砂岩与泥岩互层，水平状或缓倾角产出，泥岩多呈强风化状，砂岩中等风化，岩层差异风化容易形成悬崖危岩体，崩塌堆积比较发育，且泥岩节理极为发育，边坡极易失稳，对此类边坡采用挂网喷锚防护，先清除坡面松散危岩体，打1至4米的锚杆将钢筋网固定于边坡表面，用4至8公分喷射混凝土封面，局部设置泄水孔。挂网喷锚防护（图1）可以有效的固结坡面，并隔绝空气防止岩体进一步风化。工程效果较好，但不利于景观绿化。我认为针对该类型边坡，挂网喷锚是比较有效的处治措施，在资金充足的情况下可以考虑在坡脚种植藤蔓植物增加景观绿化效果。
图1 挂网喷锚大样图
3 结束语
在工程实践中，各种因素很少会因为单一的因素就造成边坡失稳，往往是由几种因素的综合作用才会产生边坡失稳，其中某个表现突出的因素只是最重要的诱因。因此边坡防护失稳防护措施的选择应该遵循标本兼治，因地制宜的原则，首先对各个边坡进行地形、地质材料、地质构造、周围水系详细调查，然后结合当地气候特点，并进行工程造价综合对比分析后，才能得出最有利的设计方案。
参考文献：
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