山区公路边坡常见病害及防治对策

山区公路边坡常见病害及防治对策

随着我国公路的快速发展，公路进一步带动了我国山区经济的快速发展。山区公路的建设已经成为我国公路建设中的重点。由于山区复杂的地形因素以及公路等级的不断提高，在实际施工中必然要产生大量深路堑和高路堤。山区公路常常要面对填挖方的边坡处理问题，这给公路的养护和维修增加了大量的工作。公路路基边坡直接受到自然环境的强烈作用，会产生物理力学性质的变化。路基边坡浸水引起适度的剧烈变化；路基边坡由于温差作用产生胀缩循环；地表水的冲刷作用引起边坡表层失稳，加剧病害发生的几率，沿河路堤受水流冲刷、侵蚀；选择的边坡防护形式不恰当；边坡防护选择方式不合理等等，都是导致边坡病害发生的原因。

1 山区公路边坡病害类型

山区公路边坡的病害可以分为一下五种类型：崩塌、滑坡、冲刷、剥落、泥石流。

1.1 崩塌

所谓崩塌是整体岩土块脱离母体突然从较陡的斜坡上崩落下来，并顺斜坡猛烈翻转、跳跃，最后堆落在山脚。它具有突发性，危害大的特点。崩塌是山区公路常见的边坡病害。公路路堑还挖过深，边坡过陡，或者由于切坡使软弱结构面暴露，都会使边坡上的岩体失去支撑，在水流冲刷或地震作用下引起崩塌。

崩塌按形成机理可以分为三类：

（1）滑移式崩塌。这类崩塌的形成机理是崩塌首先沿已有的层面或其他结构面产生滑移, 一旦崩塌体重心滑出坡外, 这类崩塌就会发生。

（2）倾倒式崩塌。其形成机理是岩体在失稳时绕根部一点发生转动性倾倒, 一旦岩体重心偏离到坡外, 岩体就会突然崩塌。此外不稳定岩体在强烈震动下或者遇有长时间大暴雨, 容易失稳产生倾倒式崩塌。

（3）错断式崩塌。这类崩塌多为直立柱状或板状岩体, 在失稳时不是发生倾倒, 而是下部与稳定岩体没完全断开的部分在自重作用下发生的, 最大剪应力一旦

大于岩石的容许抗剪强度, 错断式崩塌就会突然发生。

引起崩塌的原因往往是：

（1）地质构造影响强烈, 岩体节理发育完善, 岩体破碎, 不稳岩体在强烈振动下或遇长时间降雨时, 容易产生倾倒式崩塌。

（2）长期风化作用、强烈地震及特大暴雨的动静水压力, 诱发直立状或板状岩体产生分离, 当没有断开部分在自重作用下, 最大剪力大于岩体的容许抗剪强度时, 则容易产生错断式崩塌。

（3）部分危岩发育有较完善的结构面, 岩体沿结构层面极易产生滑移, 一旦崩塌岩体重心滑移出坡外, 就会发生滑移式崩塌。行车的振动或长时间的暴雨都容易诱发该类型崩塌的发生。

1.2 滑坡

滑坡是斜坡的部分岩土体受重力作用沿着一定的软弱面（带）脱离母体（山体）做整体性下滑的运动。

滑坡分为以下几类：

（1）岩石顺层滑坡。这类滑坡的滑动面, 为岩体中比较软弱的岩层面或软弱夹层面松动部岩体沿滑动面顺坡向下滑动, 岩层为二叠系灰岩夹炭质页岩。

（2）花岗岩残积层滑坡。花岗岩边坡风化严重, 加上降雨量充沛, 边坡坡面遭受降雨的强烈冲刷, 坡面冲沟发育, 花岗岩残积层沿原花岗岩的构造节理向坡下滑动产生滑坡。

（3）砂页炭残坡积层滑坡。这类滑坡大多是砂岩、炭质页岩、凝灰岩、泥质干枚岩、板岩的残坡积层, 多为粉质黏土夹碎石层, 厚度20m 以上。

山区公路中引发滑坡产生的原因主要有以下几种：

（1）流水蚀坡。山区道路靠近河流部分边坡，溪流湍急，流水的长期冲刷侵蚀作用将边坡坡脚掏空，形成滑坡体的临空面引发滑坡。

（2）人为切坡。山区道路的施工、建筑开挖都要劈山切坡，结果将边坡坡脚开挖成垂直的临空面，从而使滑坡体失去下部支撑而下滑。

（3）水田耕作、植被破坏。地表植被的人为破坏，山区截流蓄水功能被削弱，地表水就沿裂隙渗入岩土界面上，形成滑动面造成的滑坡。

（4）降雨给滑坡提供了润滑剂和动力，是滑坡的自然诱发因子。

1.3 冲刷

山区公路中有坡面冲刷和坡脚冲刷两种形式。由于早期修建的道路是依水而行所修建的, 这部分道路坡脚的临时防护经过长时间的水流冲刷、侵蚀、掏空, 造成路基坍塌, 危及路面的安全。而新建的道路中, 对部分的挖方坡面未做处理, 这些坡面主要以残积层为主, 在高温多雨的条件下, 坡面风化迅速, 这种残积层以砂砾为主, 以黏土胶结, 抗水性能差, 抗冲刷能力弱。一旦遇到大规模降雨, 坡面冲刷成密集的鸡爪状冲沟, 坡面物大量流向道路, 极易堵塞排水沟, 淤埋路面。

1.4 剥落

剥落是指边坡表土层或风化岩表面，在大气的干湿或冷热的循环作用下，表面发生胀缩现象，使零碎薄层成片状从边坡上剥落下来，而且老的脱落后，新的又不断产生。这种破坏现象，对于填土不均匀和易溶盐含量大的土层，以及泥灰岩、泥质页岩、绿泥岩等松软岩层而言，较易发生。路堑边坡剥落的碎屑，堆积在坡脚下，堵塞边沟，影响路基的稳定，妨碍交通。

1.5 泥石流

1.5.1 泥石流的类型：（1）水流冲刷山坡滑落物质而形成。山坡或沟岸泥沙由于重力作用而不断地坍塌、碎落或沿坡而落入沟道, 在暴雨的冲击下形成泥石流。这种形式中最严重的是大型滑坡堵断沟道, 水流直接从滑坡体上流过或形成溃决, 也有的在暴雨时滑坡体中的饱和水与滑坡体一涌而下, 形成强大的泥石流。（2）由水流冲刷河床质而形成。水流直接冲动沟底泥沙而形成泥石流, 当河床表面有粗砂层,沟谷中发生洪水时, 将粗砂层冲走, 下部细粒泥沙将发生溃决性冲刷, 形成大规模的泥石流。（3）由滑坡直接演变为泥石流。滑坡在高速滑动过程中,土体被液化而形成泥石流。（4）融冻泥流。指高山地区山坡由于融冻作用而产生向下滑动的液化土体。（5）矿山废渣由于水流冲刷或滑塌而形成泥石流。

1.5.2 泥石流的防治对策

( 1) 对流泥、流石的山坡来说, 在春秋两季, 应大量进行植树造林、铺植草皮。

（2）在泥石流形成区的上侧修筑截水沟、排水沟, 把水引出去以减小或消除洪水冲击。（3）在泥石流形成区, 采用平整山坡、填实沟缝, 修筑梯阶、土埂和支撑挡墙功口固沟头和沟底等方法, 控制水土流失, 防止滑坡发展。（4）对于小量的泥石流而言, 可在路肩外缘修建拦渣挡墙, 并在每次雨后及时清除淤积的泥石,勿使挡墙失去作用。（5）泥石流形成区的地质、地形条件较好时, 可分级修建砌石或混凝土拦渣坝。（6）对泥石流可采用排洪道、急流槽、导流堤等措施使泥石流顺利排走, 以防止掩埋道路、堵塞桥涵。（7）滞流及拦截措施。滞流措施是在泥石流沟中修筑一系列低矮的拦挡坝。（8）泥石流严重地点,养护部门应做到: 加强巡视检查, 观察其变化动态, 尽力采取防治措施; 发生泥石流后, 要集中人力、机械尽快清除堆积物, 维持交通安全并根据掌握的资料, 提出整治办法, 及时报请上级处理。

2 边坡病害防治措施

根据边坡变形破坏机理的不同以及使用材料的不同，可以将边坡防治措施分为五类：植物防护、骨架植物防护、喷浆防护、圬工防护、柔性防护网。

植物防护铺草皮

植树

浆砌片石骨架植物

骨架植物防护多边形混凝土空心块植物

锚杆混凝土框骨架植物

喷掺沙水泥土

喷浆

边坡防护喷浆防护

喷射混凝土

锚杆挂网喷浆（混凝土）

护坡

圬工防护

浆砌片石面墙

柔性防护网

图1 边坡主要防护措施

2.1 圬工防护

圬工防护按砌筑材料构造形式、外观形状可形成多种形式的防护方案。（1）浆砌片石护面墙

浆砌片石护面墙可以分为三种不同形式的类型：实体式护面墙、窗孔式护面墙和拱式护面墙，窗孔式护面墙又可以分为人字形、菱形等图案，中间植草。