公路边坡工程地质灾害问题分析

公路边坡工程地质灾害问题分析

本文笔者根据多年工作经验对公路边坡工程地质灾害的类型及灾害的治理原则进行阐述，最后对公路边坡工程地质灾害的治理措施作出简要分析。

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随着人口的急速增长和土地资源的过度开发。公路边坡（滑坡、泥石流）问题受制于土地资源的合理开发利用，保护生态环境以及可持续发展等重大国计民生战略己成为同地震、火山相提并论的全球性三大地质灾害之一，其失稳滑塌严重危机到国家财产和人们的生命安全，因此对边坡的正确认识、合理设计、适当的治理，把边坡失稳造成的危害降低到最低限度，是岩土工程界的学者和工程设计人员必须考虑的问题。

1公路边坡地质灾害类型

1.1滑坡

引起滑坡有两种因素。一是内在因素：内在因素是产生滑坡的根本原因，主要表现为边坡（岩）土体强度与滑坡下滑的剪切力是否相适应，当剪切力大于边坡自身强度所形成的抗滑力时，边坡就会变形，直至破坏滑动。而当（岩）土体自身的强度较大，所产生的抗滑力大于下滑的剪切力时，边坡就稳定。控制边坡稳定程度的内在因素，主要是（岩）土体的性质和其内部结构，地应力的大小等；二是外在因素：边坡是否产生活动还决定于外在因素，边坡的边界条件，地表水及地下水的影响，地震和爆破震动的影向，人类活动影响等等。

1.2崩塌

崩塌是较陡斜坡上的岩土体在重力作用下突然脱离母体崩落、滚动、堆积在坡脚（或沟谷）的地质现象。产生在土体中者称土崩，产生在岩体中者称岩崩。同滑坡的诱发因素一样，崩塌的诱发因素主要有大气降雨、地震和人类工程活动等。而巨型崩塌的主要诱发因素也是降雨尤其是连续暴雨，其次是地震因素引起的崩塌。

1.3泥石流

泥石流是斜坡上或沟谷中松散碎屑物质被暴雨或积雪、冰川消融水所饱和，在重力作用下，沿斜坡或沟谷流动的一种特殊洪流。特点具有爆发突然，历时短暂，来势凶猛和巨大的破坏力。泥石流的形成主要受暴雨控制。泥石流的形成需要三个基本条件：有陡峭便于集水集物的适当地形；上游堆积有丰富的松散固体物质；短期内有突然性的大量流水来源。

1.4地震与爆破

地震对公路边坡的影响极大，究其原因，首先是地震的强烈作用使边坡（岩）土体的内部结构发生破坏和变化，原有的结构面张裂、松弛，再加上地下水也有较大变化，特别是地下水位的突然升高或降低对边坡稳定很不利。另外，一次强烈地震的发生，往往伴随着许多余震，在地震力的反复振动冲击下，斜披土体就更容易发生变形，最后就会发展成滑坡。

1.5地面塌陷

地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下，向下陷落，并在地面形成塌陷坑（洞）的一种地质现象。当这种现象发生在有人类活动的地区时，便可能成为一种地质灾害。

1.6地裂缝

地裂缝是地表岩层、土体在自然因素（地壳活动、水的作用等）或人为因素（抽水、灌溉、开挖等）作用下，产生开裂，地表水的下渗，导致边坡土体饱和，甚至在边坡下部的隔水层上积水，从而增加了滑体的重量，降低了边坡岩土体的抗剪强度，最终导致滑坡。地下水的存在，使边坡（岩）土体抗剪强度显著减小，同时地下水还能溶解土石中的易溶物质，使土石成分发生变化，并使岩石和岩体结构受到破坏，发生崩解和泥化现象，从而使（岩）土体的抗剪强度降低，导致滑坡的形成。

2公路边坡地质灾害治理的设计原则

公路边坡工程的可靠性是指边坡及其支护结构在规定的时间内，在规定的条件下，保持自身整体稳定性的能力，它是边坡安全性、适用性和耐久性的总称。

2.1安全性原则

边坡及其支护结构在正常施工和正常使用时能承受可能出现的各种荷载作用，以及在偶然时间发生时及发生后应能保持必须的整体稳定性。

2.2适用性原则

边坡及其支护结构在日常使用时能满足预定的使用要求，如作为建筑物环境的边坡能保持主体建筑物的正常使用。

2.3耐久性原则

边坡及其支护结构在正常维护下，随着时间的变化，仍能保持自身整体稳定，同时，不会因为边坡的变形而引起主体建筑物的正常使用。为了对边坡及其支护结构的可靠性进行定量描述，可采用边坡工程的可靠度概念。它是指边坡及其支护结构在规定的时间内，在规定的条件下，保持自身整体稳定性的概率。显然，

它是边坡及其支护结构可靠性的一种概率度量。鉴于边坡稳定性设计岩土介质多种不确定性因素的影响，边坡可靠度的研究难度远较结构可靠度大，因此，目前在边坡工程设计中主要是应用较成熟的结构可靠度理论，在保证边坡稳定性的前提下对支护结构采用极限状态设计原则。

3公路边坡灾害的治理措施

目前可供采用的边坡加固措施很多，有削坡减载、排水与截水措施、锚固措施、混凝土抗剪结构措施、支挡措施、压坡措施以及植物框格护坡、护面等，在边坡治理工程中强调多措施综合治理的原则，以加强边坡的稳定性。下面笔者就几个常用的边坡治理案例及治理技术进行简要阐述。

3.1抗滑桩

3.1.1工程概况及边坡病害原因

某公路路段根据原设计，采用抗滑桩挡土墙。但是，在施工过程中，抗滑桩挡土墙错位开裂，主线路及匝道路基裂缝及隆起病害仍在进一步发展。该路段穿越古滑坡，原设计路堑开挖地表高10米，边坡防护为人字形浆砌片石防护，但在路基开挖后不久既出现路表隆起，边坡滑塌，左侧山体滑动，并出现多处裂缝的病害。又由于连续降雨，抗滑桩上部的砼挡墙错位开裂，路面基层出现多处裂缝、路基挤压隆起，砼档墙错位严重。如图1-2所示。

3.1.2病害成因

首先，由于地质条件差，对本处滑坡采用的抗滑桩桩长偏小，安全系数偏小。其次是未按设计图纸施工，最后，未及时卸载，延误了宝贵的时间，导致挡墙最大滑动量已达1米左右，抗滑桩已被破坏。3.1.3治理方案

本路段在已掌握地质资料的基础上，进行了补充钻探，以便进一步探明滑坡的地质情况为制定滑坡的自治方案提供可靠依据。如图3-4所示。

3.1.4病害治理施工顺序及施工方法

（1）钢管桩：钢管桩按5-8m分段分批实施，在同一断面上，在抗滑桩实施前必须完成钢管桩的施工。（2）抗滑桩；施工前先开挖工作平台，桩钢筋笼制作需要提前安排，确保钻孔到位后立即组织混凝土灌注。当抗滑桩灌注完毕后，且混凝土强度达到85%后，才能进行相邻抗滑桩的钻孔施工。（3）挡土墙及系梁；按设计图纸的分段，该段挡墙范围内的两排抗滑桩施工完毕后，立即组织挡墙及系梁的浇注。上述工程施工完毕后，施工档墙后的碎石盲沟，修整边坡。并根据现场需要完善坡面排水系统、绿化等。

3.1.5效果