公路边坡加固处理措施

摘要： 随着经济的发展， 公路建设不断的向山区和丘陵等复杂地带延伸， 高速公路建设也面临越来越多的技术难题， 边坡开挖与防护问题是其中的一个重要课题，一旦边坡开挖造成地质灾害就会导致投资增大， 工期延误， 甚至出现人员伤亡情况。边坡分为：人工边坡和自然边坡两种， 自然边坡通过开挖或填筑等人为处理后既是人工边坡。公路由于线路长，涉及到不同的地质水文环境， 边坡特点也是种类多、复杂，由不同风化程度的岩层构成，容易繁盛滑坡、崩塌和泥石流三大地质灾害。本文重点对公路边坡的稳定性、加固处理技术措施作了一些简要的分析探讨。

关键词：公路边坡、加固处理、技术措施

一、边坡稳定性分析方法

（一） 定性分析法

定性分析法有历史分析法、图解法和类比法几种，主要是通过工程地质勘察，将影响边坡稳定的地质、地貌、水文、气候、构造运动等综合分析，从而判断可能产生的边坡破坏方式以及可能性。自然历史分析法， 根据边坡岩体的结构和构造形式，在地质演变历史的基础上，评价斜坡的稳定性和发展趋势， 主要应用于天然斜坡的稳定性分析上。图解法，这种方法可以直观、快速的确定边坡的结构类型，将主要和次要结构面清楚的分辨开， 可以判断不稳定块体的规模和形状，预测滑动方向灯，常用的图解方法有实体比例投影法、摩擦圆法以及赤平极射投影法等。工程地质类比法， 是目前边坡稳定性分析的一种常用方法， 可靠性会因为不同评判人的经验和水平而有所不同， 具有很大的主观随意性。传统的类比方法有自然斜坡类比法、观测地质现象判断法等。新兴的灰关联分析法， 可以一定程度上解决主观随意性的缺陷， 将定量分析引入类比法中， 从而保证结果更加接近实际情况。

（二）定量分析法

常用的定量分析法有极限平衡分析法和有限元法。极限平衡分析法， 经典极限分析法适用于均质材料，首先假想一个危险滑动面，再计算假想滑动面相应的稳定安全系数，而这也正是极限平衡分析法的不足， 因为绝对均质的岩体几乎是不存在的， 假设的几种滑动面也无法真实的反应出岩体破坏状态。弹塑性极限平衡法可以解决经典极限分析法的不足， 极限平衡状态是由边坡的应力和应变来确定， 不用反复计算最小安全系数，减少工作量，并且能够提高准确率。有限元法， 能够弥补经典极限分析法的不足，能够处理岩体的非均质问题，容易掌握， 具有很强的实用性， 应用范围广， 能够很好的和计算机相结合，提高运算速度。

（三）不确定性分析法

模糊综合评价法， 将层次分析和模糊评判相结合， 分析影响边坡稳定的多种影响因素，进而将多种因素分层划分，得到各种指标对边坡稳定性的影响程度。人工智能方法， 适用于大型复杂的问题，通过群体概率迭代全局收敛法，全局搜索能力强。

二、边坡加固处理技术措施

（一）常见的边坡地质灾害

边坡常见的地质灾害除了滑坡、崩塌和泥石流三大地质灾害外还有错落、冲刷、剥落等。滑坡是岩体在重力作用下沿着软弱面向下整体滑动的现象， 通常因为坡脚地基较软，在雨水作用下发生，公路边坡发生滑坡在施工时发生较多， 施工时由于人为作用，造成山坡下部临空，在外界条件作用下岩土不断软化，最终导致灾害的发生。通车时的滑坡具有很大的不确定性， 一旦发生会造成很大的生命和财产损失。崩塌， 通常指岩土岩软弱面或者裂隙发生脆性破坏的现象， 具有瞬时性和突发性， 在公路修建和运营时发生后会造成公路堵塞， 影响物流运输和人们出行。泥石流， 指大量的泥沙等液相颗粒沿斜坡滑动冲泻的现象， 通常发生在地质不良山区， 公路修建时大多采用避绕的措施来减少灾害影响。

（二）边坡加固处理技术措施

边坡加固处理时要注重简单、有效的原则，结合具体的情况采取有效的、针对性的综合措施，常用的边坡加固方法有减载、加载反压、排水、支挡、改良土质以及综合加固等几种方式， 处理时要充分利用自然条件，顺应协调围岩状态，一方面减少边坡下滑阻力，一方面消除下滑因素。减载，将边坡削头和削坡，将边坡上部附近一定范围内的岩体移除， 从而降低其总高度，将边坡坡度适当减缓，这样就可以从两个方面来减少下滑力， 减载有主动减载和被动减载两种方式， 主动减载是指在边坡开挖前就已经实施， 而被动减载则是在开挖过程中完成的， 实施时要根据边坡周围环境进行， 通常削坡会受到地理环境和周边建筑物的影响。加载反压，针对牵引式滑坡灾害，可以修建石跺，增加抗滑土重，从而使得坡体稳定。排水， 通过地表排水和额地下排水将滑坡体内的水引出坡体外一定范围， 减少因为水作用造成的失稳。表面排水可以在坡顶和坡面修建截水沟， 减少裂隙水压力了对边坡造成的不利影响， 这种方式可以快速、经济的提高岩质边坡的稳定性。地下排水可以有效的降低地下水位， 受到坡体渗透性能、输水能力等条件的影响。支挡，抗滑挡土墙用于中小型的滑坡，大型滑坡则采用加筋土挡土墙、锚索挡土墙等。对于深层滑坡，则可以利用抗滑桩与土体的共同作用， 将滑坡推力传递到稳定地层上， 抗滑桩布置灵活、施工方便， 并且具有较强的抗滑能力。复合式支挡是将锚杆和桩组成为一种挡土结构， 桩作为竖向挡土结构，侧向刚度大，倾斜锚索作为外拉系统，可以将荷载分散在周围的土层中，这样就能够保证坡体的自承能力。土质改良，为了提高坡体的抗剪强度，可以通过喷浆注浆法、动力固结法、石灰土加固法、电渗法等改善坡体土的性质。综合治理， 采用多种方式组合的方法来进行综合治理， 以弥补单一方式的不理想。

三、边坡防护对策

（一）边坡的分类

边坡按照物质组成可以分为岩质边坡、土质边坡和复合边坡，边坡防护要根据边坡类型来确定。岩质边坡按照结构效应和完整性可以分为完整岩石边坡、破碎岩质边坡和受优势结构面控制边坡三种。土质边坡有纯土质和类土质两种， 类土质边坡的破坏兼有土质边坡和岩质边坡的双重特征。复合式边坡通常在上部为土质，下部为岩质， 是工程中较为常见的边坡。

（二） 边坡防护对策

首先将公路边坡的破坏类型和防护标准分为大致五类， 采用工程经验类比法等将不同边坡类型、不同边坡高度的防护方式进行初步分类。然后根据具体的边坡类型采取针对性的防护方式， 岩质边坡可以采用模糊综合评判分类， 土质边坡采用极限平衡及工程经验类比法， 类土质边坡可以按照岩质边坡进行模糊综合分类， 在此基础上进一步定量分析，以确定防护类型。复合式边坡可以分别按照各区域的不同坡体， 确定各自区域的防护类型。结合工程边坡的具体破坏类型， 加固效果来确定防护方案， 将各个防护方案进行综合对比， 确定最优方案。针对规模大、地质复杂的工程， 要开展边坡防护稳定性定量分析，对防护方案进行优化。方案决策时要考虑的因素有工程投资总额、治理效果、风险效果、施工要素、维护费用、运行费用、对周围环境影响等。

四、结语

公路边坡加固和防护一直是公路建设中的重点，文章通过对公路边坡的稳定性分析方法的介绍，分析了集中常用的边坡加固处理办法的基本原理和使用条件，强调了综合治理的重要性，最后对边坡防护方案的比选方法和考虑到的因素进行介绍。