关于高边坡勘察设计问题的探析

关于高边坡勘察设计问题的探析

沈明月

中国有色金属长沙勘察设计研究院有限公司， 湖南 长沙 410007

摘要：公路建设运营过程中由于人为干扰，如边坡受前期工程的影响，局部植被被破坏，土壤外露等现象，如在雨季，雨水入渗增加了边坡上部的荷载，边坡的潜在滑动面进一步延伸和扩大，使边坡更容易发生滑动。滑坡对水资源利用和公路工程建设及运行带来了较大的不利影响。滑坡的成因复杂，一般需要采取多种防治措施且根据实际情况具有针对性的选择边坡处理方法，才能达到治理滑坡的目的，进而保持公路边坡的稳定性。由于土体松散、孔隙大，渗透性较好，在没有完善科学的排水设施情况下，雨水会渗入土体中，增大土体自重，公路涉水边坡的稳定性会受到一定程度的影响，严重时还会造成一些边坡出现滑塌等问题。因此采取适宜的防治措施，保证公路边坡的稳定性和可靠性，是当前情况下急需解决的问题。本文对高边坡勘察设计问题进行了研究。

关键词：高边坡勘察；设计问题；探析

引言

随着城市快速发展，现状道路难于满足使用造成交通拥堵，因此新建道路或扩宽道路缓解城市交通拥堵，道路新建或扩宽横穿山体开挖形成较多高边坡，高边坡在外力作用下易诱发崩塌或滑坡地质灾害影响交通运营及构成安全威胁，因此查明高边坡地质条件和稳定性尤为重要，可为施工图设计和施工提供可靠依据。

1地质勘察及地灾评估

调查资料表明，整个场地的地质分布如下:(1)北坡为土岩混合，顶部为薄层全风化岩和强风化岩，下部为中风化岩和微风风化岩;(2)其他公路场址浅层表现为充填土性质，松软且分布范围较广，成分主要为黏性土及强风化岩块，工程性能一般，均匀性差；下部岩层分布以砂岩为主。根据地质灾害危险性评估报告，工程场地内的地质环境条件复杂程度为中等。在建设场地范围内未见已发地质灾害，预测工程建设引发、加剧及工程本身遭受的地质灾害类型为挖方边坡崩塌/滑坡、地面沉降和基坑崩塌/滑坡3种，其危害性危险性均为中等，但均可防治，在采取有效的防治措施后，可进行场地工程建设。在项目桩基施工中，发现岩层分布起伏较大。为了更准确的判定桩长，保证整个边坡的稳定，对支护桩采用了一桩一孔的超前钻实施方案。综上所述，在山地公路的高边坡设计中，详细的场地勘察及地灾评估能预判场地整体的安全性，为具体边坡治理的设计指明方向；同时超前钻的实施有利于施工过程质量的精准把控。全面的地质判断为山地公路边坡稳定性的设计奠定坚实的基础[1]。

2高边坡勘察设计问题

一般情况下，边坡的地质构造条件难以人为控制，常年处于整体稳定状态，边坡垮塌的概率较小。通过对边坡的调查可以发现，地质构造、自然因素和人为因素是影响边坡稳定性的主要因素。地下水分布情况、边坡的岩土性质和裂隙等边坡的自然条件是影响边坡初始稳定性的最主要因素。综合分析边坡的自然条件特征，结合相关工程建设项目，将影响边坡稳定的不利因素归纳如下。1）边坡上部的残坡积土和全风化泥岩均为含砂粉质黏土，在没有完善科学的排水设施情况下，雨水会容易渗入土体中，增大土体自重，公路涉水边坡的稳定性会受到一定程度的影响，严重时还会造成了一些边坡出现滑塌等问题。2）基岩在长期的自然作用下，可能会产生岩腔岩体发育卸荷、滑塌等不利因素，影响坡体稳定性。3）现状边坡局部已发生滑塌，在雨水渗入土体的过程中不断产生蠕动变形，边坡已发生滑塌的部位有继续扩大的趋势，以岩土体分界面为潜在滑动面产生滑坡，滑动面以上土体由残坡积含砂粉质黏土和全风化泥岩构成，平均垂向厚度约5～6m，属于浅层破坏。4）边坡受前期工程影响，出现局部植被遭破坏，土体裸露等现象，如遇雨季，由于水的渗入加重了坡体上部的荷载，边坡潜在滑动面进一步延伸、扩大，使边坡更容易发生滑塌。

3防治措施控制要点

3.1边坡治理方案与思路

公路边坡是与公路具有相同使用寿命的永久性边坡，应按正常使用工况、暴雨工况、地震工况、暴雨工况和地震耦合工况分别进行分析、计算和设计。特别注意水体的处理，并对施工开挖方案和施工技术提出要求，确保支护工况和永久工况下安全性。进行边坡支护设计，需要根据勘察报告对各岩土层的结构、产状、构造发育特点、力学性质等进行分析评价，通过经验分析得到水上和水下状态等设计参数。边坡治理设计要“依山就势，顺势而为”，尽量减少对原地貌的深挖填方”。一般来说，天然的边坡是在经过数十年、百年甚至千年的大自然风化夷平作用后达到自身平衡而处于稳定状态的，所以在治理边坡时应尽量减少大量制造台坡的情形，而对自然坡体的不稳定部分进行修坡以增大其安全稳定性，必要时采用格构式锚杆加固也是一种有效的方法。边坡的绿化结合公路设计要求进行，保证在最短时间内复绿。需考虑植物类型，配合比，施工工艺等。设计计算软件选择理正岩土工程计算分析软件中边坡稳定分析模块、公路边坡挡土墙模块及理正边坡综合治理，采用圆弧形态的边坡稳定计算方法[2]。

3.2滑坡防治措施

具体控制措施如下:1)坡面雨水的处理应从排水和隔离两方面考虑，即建立完善的排水系统和护坡工程，形成有效的地表水收集疏浚设施。在边坡治理工程中，通常采用地表排水系统、地下排水工程，如截水沟、排水沟、集水井等等。同时采用混凝土对边坡进行喷护硬化处理，在公路边坡形成一层隔离层，阻止雨水渗入边坡内部，增强边坡的整体性。2）为了稳定边坡、阻止滑动的进一步扩大,采取了对坡脚堆土反压的方法。利用场地内已有的土进行堆填反压,不足的部分,从场外购土。经过对现场坡脚的堆土反压,使边坡得以稳定,为后续的施工创造了条件。3）抗滑桩可以通过桩和基岩进行固定，在边坡具有下滑趋势时候，利用桩的锚固力和其自身的抗剪强度，增大边坡的抗滑力，达到稳定状态，进而提高边坡整体的稳定性，对滑坡体的治理效果较好，是实际工程中常用的防治措施之一。抗滑桩选用混凝土桩，断面尺寸采用1.5m×2.6m的矩形桩,桩间距5m；为了加强抗滑桩之间的联系，在抗滑桩顶部设置冠梁，断面尺寸为0.8m×0.8m。

3.3岩体结构面特征

根据高边坡坡面露头的工程地质填图可知，边坡产生的主要岩土上部为坡积土和全强风化岩体，局部风化岩体为透镜状、层状或碎块状风化体，为极软岩石，抗风化性差，岩体吸水膨胀、失水易收缩/龟裂。高边坡中下部发育中风化岩体，边坡岩体各构造面和次生结构面（风化裂隙、卸荷裂隙）发育，裂面泥化发育；局部发育软弱夹层（泥化层理、风化夹层）；由于岩土体物理、力学性质的差异和区域构造共同作用，使岩土体形成大小不一、形状各异的岩石块体，多呈锥形、楔形、菱形。坡面岩土体结构上部呈松散状，中下部呈碎块状—镶嵌状，导致坡面裸露后边坡稳定性、耐久性差。勘察期间，对各坡面裸露的中风化以上岩体，选择有代表性的中风化岩体露头，进行结构面的精细统计描述，选择结构面描述的视窗面积不小于1m2，对统计的节理裂隙首先进行节理玫瑰花图分析，得出优势结构面方向，进而采用赤平投影分析[3]。

结束语

结合公路工程的地质条件，分析了边坡主要不利因素，提出了防治措施控制要点，在边坡设计时应采取措施提高挡墙水平抗滑力。如不整治防护，降雨等其他不利因素影响下，地表水下渗的作用下会加速现有的蠕变体沿既有结构面滑动，造成边坡发生卸荷再造等破坏活动。

参考文献：

[1]霍力.高边坡勘察设计问题及其建议[J].低碳世界,2018,(08):65-66.

[2]陈俊.关于高边坡勘察设计问题的探析[J].低碳世界,2016,(22):30-31.

[3]何进,王龙,王首智等.关于高边坡勘察设计问题的探析[J].四川地质学报,2013,33(S1):112-113+120.