譚偉麗

(廣西交科新材料科技有限責(zé)任公司，廣西 南寧 530007)

0 引言

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對(duì)交通運(yùn)輸建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)有了新的要求。路基是公路的基礎(chǔ)，而邊坡決定了路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定。目前，路基邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)參差不齊，采用傳統(tǒng)的邊坡防護(hù)技術(shù)往往效果不佳，有的邊坡防護(hù)工程在施工時(shí)會(huì)出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象，或者在施工完畢后出現(xiàn)滑坡，這樣不僅威脅到人民財(cái)產(chǎn)、生命安全，而且會(huì)破壞沿線建筑、生態(tài)環(huán)境[1]。本文介紹了路基邊坡病害的特征，闡述了形成邊坡病害的主要因素，針對(duì)不同巖質(zhì)邊坡選定相應(yīng)的防護(hù)類型，并在具體工程中進(jìn)行了應(yīng)用[2]。

1 路基邊坡病害的特征及發(fā)生規(guī)律

1.1 風(fēng)化剝落

風(fēng)化剝落通常發(fā)生于路塹的邊坡下部，特別是在變質(zhì)巖的坡面處較為嚴(yán)重，該區(qū)域容易受到風(fēng)化作用的影響，其病害的表現(xiàn)特征為邊坡表面破碎嚴(yán)重，通常呈小顆粒狀或薄片狀，由自身重力而沿坡面滾落，從而堵塞側(cè)溝[3]。

1.2 邊坡溜方

黃土質(zhì)砂黏土或其他黏性的土質(zhì)邊坡在受到長(zhǎng)期雨水侵蝕后，表層厚1.0 m的土體會(huì)出現(xiàn)失穩(wěn)、松軟現(xiàn)象，進(jìn)而沿坡腳滑溜。

1.3 坡面沖刷

由于地表積水的徑流作用，在風(fēng)化嚴(yán)重的石質(zhì)坡面下部或土質(zhì)邊坡上若發(fā)生坡面沖刷時(shí)，其表面會(huì)呈現(xiàn)出沖坑，這樣不僅會(huì)導(dǎo)致泥流漫道現(xiàn)象，而且在暴雨天氣會(huì)破壞坡面的完整性和穩(wěn)定性。

1.4 坍塌滑坡

坍塌滑坡大多發(fā)生于變質(zhì)巖地段處的路塹邊坡上部，其產(chǎn)生的周期較長(zhǎng)，表現(xiàn)特征為先于邊坡上沿產(chǎn)生裂縫，隨時(shí)間逐漸擴(kuò)大，導(dǎo)致四周巖石錯(cuò)開滑動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致巖土局部滑塌或產(chǎn)生中小落石，最終形成大面積的滑坡現(xiàn)象[4]。

2 路基邊坡病害原因分析

2.1 氣候因素

由于風(fēng)化巖質(zhì)坡面長(zhǎng)期大面積暴露于外界環(huán)境，晝夜溫差變化長(zhǎng)期影響地表，同時(shí)降雨直接沖刷坡面，容易導(dǎo)致風(fēng)化剝落現(xiàn)象，使得路塹邊坡水土流失嚴(yán)重，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使坡面出現(xiàn)裂縫，進(jìn)而導(dǎo)致邊坡溜方。

2.2 水文地質(zhì)因素

水文地質(zhì)因素主要指的是水體推移而引發(fā)的土體自由擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。地下水、層間水、裂縫水等水體在長(zhǎng)時(shí)間堆積擠壓作用下，會(huì)向邊坡內(nèi)部結(jié)構(gòu)各個(gè)孔隙擴(kuò)散，破壞原土質(zhì)結(jié)構(gòu)，而邊坡形狀特性使得水體無(wú)法排除，長(zhǎng)期侵蝕后會(huì)出現(xiàn)滑坡和溜方。

2.3 地質(zhì)因素

地質(zhì)因素主要有巖石節(jié)理、成因、風(fēng)化程度、種類以及裂縫特點(diǎn)，有無(wú)斷層、夾層軟化等。巖質(zhì)坡面土體穩(wěn)定，但其巖層節(jié)理發(fā)育，外加受到長(zhǎng)期雨水沖刷，表面風(fēng)化嚴(yán)重，容易出現(xiàn)掉石流渣和坡面剝落現(xiàn)象。

2.4 土質(zhì)因素

路基邊坡修筑采用的土體因土類不同而工程性質(zhì)不同。砂礫土的內(nèi)摩擦力組成其強(qiáng)度，受雨水作用影響??；黏性土主要以自身粘聚力來構(gòu)成強(qiáng)度，其強(qiáng)度隨自身密實(shí)程度變化而變化；粉土類土的強(qiáng)度和承載力隨濕度的增大而降低；其他黏土因其自身較弱的透水性以及較強(qiáng)的崩解性，長(zhǎng)期雨水浸泡后其含水量達(dá)到最大值時(shí)，容易導(dǎo)致邊坡穩(wěn)定性降低而產(chǎn)生溜方。

2.5 人為因素

若對(duì)邊坡地下水位勘察不徹底，會(huì)引發(fā)邊坡溜方。同時(shí)土體的內(nèi)摩擦角、密度、承載力等參數(shù)勘察不準(zhǔn)確時(shí)，導(dǎo)致設(shè)計(jì)出錯(cuò)，進(jìn)而也會(huì)引發(fā)滑坡現(xiàn)象。邊坡設(shè)計(jì)時(shí)，如沒有對(duì)氣候地質(zhì)等因素進(jìn)行考慮，對(duì)坡面未采取相應(yīng)的保護(hù)措施，間接會(huì)導(dǎo)致坡面出現(xiàn)風(fēng)化剝落。施工技術(shù)人員缺少對(duì)土質(zhì)水穩(wěn)定性的了解，導(dǎo)致選用的防護(hù)措施不當(dāng)，排水措施設(shè)置不合理，從而造成邊坡沖刷。施工技術(shù)人員沒能嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案開挖邊坡和路基填方，導(dǎo)致路基邊坡整體穩(wěn)定性下降。

3 邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)原理

3.1 結(jié)合氣候特征選擇植被防護(hù)

當(dāng)溫度高、降水量大時(shí)，適合采用灌木植物對(duì)坡面進(jìn)行防護(hù)。當(dāng)夏季炎熱而冬季干燥寒冷，同時(shí)降水較少且集中時(shí)，可在防護(hù)骨架上種植草皮來進(jìn)行邊坡防護(hù)。通常種植草皮植物成本相對(duì)較低，既可起到保護(hù)和穩(wěn)定路基邊坡的作用，同時(shí)也可以美化環(huán)境。

3.2 土工格柵技術(shù)護(hù)坡

3.3 結(jié)合巖石地質(zhì)條件采用水泥砂漿噴蓋技術(shù)

3.4 防護(hù)設(shè)計(jì)優(yōu)化

當(dāng)路基邊坡位于沖溝或河岸一邊時(shí)，可采用護(hù)坡?lián)跬翂Φ姆绞竭M(jìn)行護(hù)坡，這樣在上部可預(yù)防雨水侵蝕，在下部可預(yù)防流水沖刷。當(dāng)邊坡設(shè)計(jì)的護(hù)坡方式有較多選擇時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮選材來選擇護(hù)坡類型，如果片石資源較多，可充分就地取材，減少對(duì)混凝土的使用，節(jié)約造價(jià)；若無(wú)片石，則只能采用混凝土。

3.5 結(jié)合不同防護(hù)類型確定邊坡排水設(shè)施

邊坡防護(hù)是保持路基穩(wěn)定的主要措施之一，其對(duì)應(yīng)的輔助措施為加設(shè)排水設(shè)備。由于邊坡沿線的地形地貌結(jié)構(gòu)不同，則路基的水位特征也對(duì)應(yīng)不同。平原地區(qū)地勢(shì)較緩，地表處容易存在積水，水位堆積較高，進(jìn)行路堤邊坡防護(hù)時(shí)可選用水穩(wěn)定性較好的材料。當(dāng)處于山區(qū)時(shí)，地勢(shì)起伏較大，則排水設(shè)施的確定尤為重要，特別是對(duì)于土質(zhì)路基而言，在設(shè)置排水設(shè)備前應(yīng)夯實(shí)邊坡裂縫，將積水排出，加設(shè)土工纖維防止地表水滲透，加設(shè)邊坡滲溝，助于地下水疏導(dǎo)，針對(duì)全封閉式護(hù)坡，應(yīng)完善泄水構(gòu)造物，以鞏固坡面。

4 工程應(yīng)用

4.1 工程概況

某山區(qū)高速公路全程為66.33 km，所處地區(qū)降水豐富，生態(tài)環(huán)境良好。該高速公路自投入運(yùn)營(yíng)至今未出現(xiàn)高強(qiáng)度破壞性地震，地震強(qiáng)度不高且頻率較低。工程地質(zhì)主要確定為兩種：侵蝕堆積松軟巖區(qū)和構(gòu)造侵蝕堅(jiān)硬巖區(qū)。前者主要為侵蝕堆積地勢(shì)地貌，一級(jí)階地分布有泥質(zhì)土，二級(jí)及以上階地分布有膨脹土；后者的出露基巖主要為花崗巖，其抗壓強(qiáng)度為45 MPa，易發(fā)生崩塌和滑坡。

4.2 邊坡防護(hù)工程效果評(píng)價(jià)

目前公路造價(jià)較高，為節(jié)約工程造價(jià)，減少養(yǎng)護(hù)成本，同時(shí)達(dá)到公路與環(huán)境相協(xié)調(diào)的目的，如何選擇經(jīng)濟(jì)有效的邊坡防護(hù)類型尤為重要。綜合確定最佳的邊坡防護(hù)類型，既可達(dá)到良好的邊坡防護(hù)效果，又可以獲得合理的社會(huì)效益。本文現(xiàn)根據(jù)材料單價(jià)編制出10 種防護(hù)類型預(yù)算，各防護(hù)類型造價(jià)對(duì)比結(jié)果如表1所示。

表1 各防護(hù)類型造價(jià)對(duì)比表

根據(jù)表1造價(jià)對(duì)比結(jié)果分析，植物防護(hù)相對(duì)于工程防護(hù)在經(jīng)濟(jì)上存在明顯優(yōu)勢(shì)，在條件允許的情況下可擇優(yōu)采用植物防護(hù)；各防護(hù)類型在不同地區(qū)的造價(jià)存在差異，應(yīng)結(jié)合地形地勢(shì)特點(diǎn)優(yōu)選防護(hù)類型。由于工程防護(hù)效果比植物防護(hù)更好，綜上所述，在進(jìn)行路基邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)結(jié)合外界環(huán)境以及地勢(shì)地形條件，采用植物工程防護(hù)同步設(shè)計(jì)，在降低造價(jià)成本的同時(shí)提高防護(hù)效果。

5 結(jié)語(yǔ)

路基是公路的基礎(chǔ)，而邊坡決定了路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定?，F(xiàn)階段路基邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)參差不齊，傳統(tǒng)的邊坡防護(hù)技術(shù)已無(wú)法滿足現(xiàn)有要求，在施工時(shí)會(huì)出現(xiàn)坍塌、滑坡等現(xiàn)象，這樣不僅威脅到人民財(cái)產(chǎn)、生命安全，而且會(huì)破壞沿線建筑、生態(tài)環(huán)境。本文主要研究了路基邊坡病害以及防護(hù)設(shè)計(jì)，通過對(duì)路基邊坡病害特點(diǎn)以及規(guī)律進(jìn)行闡述，針對(duì)不同巖質(zhì)邊坡提出相應(yīng)的防護(hù)類型，對(duì)各項(xiàng)邊坡防護(hù)類型造價(jià)進(jìn)行對(duì)比分析。對(duì)此，在進(jìn)行路基邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)結(jié)合外界環(huán)境以及地勢(shì)地形條件，采用植物工程防護(hù)同步設(shè)計(jì)，在降低造價(jià)成本的同時(shí)提高防護(hù)效果。