淺談高速公路邊坡加固

1、公路邊坡加固學(xué)號(hào)：201011003135姓名；李曉繼班級(jí)：土木101摘要：我這篇文章從公路邊坡加固技術(shù)的現(xiàn)狀開(kāi)始，談?wù)摴愤吰卵R的現(xiàn)實(shí)條件和邊坡病 害的原理。我又上網(wǎng)查了幾種邊坡加固的類(lèi)型以及其優(yōu)缺點(diǎn)和適用情況。最后總結(jié)加固方法 的選取要根據(jù)工程特點(diǎn)、施工條件、經(jīng)濟(jì)水平來(lái)衡量選用。關(guān)鍵詞：邊坡加固，擋土墻，抗滑樁，排水固結(jié)1前言目前,公路以其特有的優(yōu)勢(shì)成為我國(guó)重要的交通手段。公路因其線形、縱坡等方面的約 束需耍，高填深挖路基較多，由此產(chǎn)生的各類(lèi)邊坡，如加固和防護(hù)措施不得力，極易引發(fā)各 種邊坡病害。2公路邊坡加固技術(shù)現(xiàn)狀邊坡可分為自然邊坡和人工邊坡，邊坡工程一般指人工邊坡，是一種把自然邊坡經(jīng)

2、人工 填筑或開(kāi)挖形成的工程地質(zhì)體。邊坡t程涉及領(lǐng)域很寬，不同行業(yè)的邊坡t程各具特色。對(duì) 單個(gè)邊坡而言，礦山丄程邊坡高陡，水利丄程邊坡需要考慮水位升降、澗水影響以及流水侵 蝕等諸多復(fù)雜的因素。公路邊坡具有自身特點(diǎn)，線長(zhǎng)點(diǎn)多，地質(zhì)條件種類(lèi)多，情況復(fù)雜，安 全度要求高。坡高相對(duì)較矮，坡度略緩，一般直接開(kāi)挖于地表，其坡高通常為兒米至兒十米, 百米以上高邊坡并不多見(jiàn)。邊坡多由殘坡積、全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化、中風(fēng)化、微風(fēng)化和未風(fēng)化等 不同巖層構(gòu)成，工程性質(zhì)相對(duì)復(fù)雜，值得重視。邊坡病害的類(lèi)型主要有滑坡、崩塌、泥石流、錯(cuò)落、流坍、沖刷、剝落等，其中滑坡、 崩塌、泥石流被稱(chēng)為迢山區(qū)公路的三大主要地質(zhì)病害。2. 1滑坡滑

3、坡一般指斜坡（小于30° ）或邊坡（人工斜坡）上的巖土體在重力作用下沿一定的軟弱 面向下前方整體滑動(dòng)的現(xiàn)彖。人工填筑物滑坡常常由于坡腳地基軟弱，或在雨水長(zhǎng)期沖刷下 導(dǎo)致填土滑移，這在軟基地區(qū)以及山區(qū)填方都有發(fā)生；而最為常見(jiàn)的述屬山區(qū)的挖方滑坡。 般講，滑坡按形成原因可分為自然滑坡和工程滑坡；對(duì)于地質(zhì)勘察揭示的滑坡，公路選線 一般考慮繞避的原則，受其它條件限制不得不通過(guò)時(shí)， 往往會(huì)采取加固措施；而涉及公路的滑坡，可分為施 工建設(shè)期發(fā)牛的和公路建成運(yùn)營(yíng)后發(fā)牛的滑坡，施工 期滑坡往往是山于人為切割山體，導(dǎo)致山體邊坡卜部 形成臨空，在爆破、降雨、凍融等外力因素的不利影 響下，邊坡巖土屬性趨向

4、軟化或坡體發(fā)生蠕變，從而 產(chǎn)生滑坡。2.2崩塌崩塌一般指陡坡（人于30° ）或邊坡（人工斜坡）上 巖土沿殘積層中的裂隙和下伏風(fēng)化較淺的巖層或軟弱而瞬間脆性破壞的現(xiàn)象。崩塌病害的發(fā) 生更具突發(fā)性，在公路施工期和運(yùn)營(yíng)期均可能產(chǎn)生。如浙江省東部沿海一高速公路通車(chē)期間,在臺(tái)風(fēng)季節(jié) 路臨時(shí)封閉 路車(chē)輛負(fù)荷 對(duì)地方經(jīng)濟(jì)、2. 3泥石流泥石流 砂、石的固、悴發(fā)生邊坡崩塌事件，導(dǎo)致高速公 處理近二個(gè)月，和應(yīng)路段的地方道 猛增，常常發(fā)生交通擁擠堵塞現(xiàn)象, 物流運(yùn)輸、人們出行造成很大影響。是指斜坡上或溝谷中含冇大量泥、 液和顆粒流體奔騰沖瀉的現(xiàn)彖。泥石流是地質(zhì)不良山區(qū)的一種介于洪水和滑坡間的地質(zhì)災(zāi)害。泥

5、石流的發(fā)生頻度主要由于區(qū)域 山體地貌植被的破壞以及惡劣氣候條件的作用，以往在山區(qū)低等級(jí)公路上發(fā)生較多，高速公 路往往采取繞避方案或針對(duì)性的重點(diǎn)措施，因此，對(duì)高速公路邊坡的影響相對(duì)較少。3影響邊坡穩(wěn)定的因素影響邊坡穩(wěn)定的因素很多，總的歸納起來(lái)可分為兩人類(lèi)，即：自然因素和人為因素。3.1自然因素公路是特殊的帶狀構(gòu)造物，毎條公路都要穿 越很多地區(qū)，rti于受地質(zhì)構(gòu)造和地形條件等因素 的影響，每一個(gè)小區(qū)域都有不同的地質(zhì)和氣候條 件，云南更顯得突出。所以，影響邊坡穩(wěn)定的 自然因素包括下列幾方面,即：地質(zhì)、地形、氣 候和水文條件等四個(gè)方面。3. 2人為因素一條公路的建設(shè)和使用管理，都是由人去實(shí)現(xiàn)的，根據(jù)建

6、設(shè)程序和內(nèi)容，并結(jié)合已 建公路的情況看，影響邊坡穩(wěn)定的人為因素可歸集為下列三個(gè)方而，即：設(shè)計(jì)因素、施工 因索和養(yǎng)護(hù)管理因索。4高速公路邊坡加固類(lèi)型根據(jù)滑坡產(chǎn)牛的原理，邊坡加固工程的技術(shù)途徑主耍有減少滑坡下滑力或消除下滑因 索、增加滑坡阻滑力或增加阻滑因索兩種。邊坡加固工程須貫徹順應(yīng)性與協(xié)調(diào)性原則，充分 利用穩(wěn)定狀態(tài)的自然條件，改造那些處于非穩(wěn)定狀念的自然條件，使z處于新的穩(wěn)念。結(jié)合 滑坡地形、水文地質(zhì)條件、滑坡形成機(jī)理及發(fā)展階段，因地制宜采用一種或多種措施達(dá)到防止滑坡災(zāi)害的產(chǎn)生或治理己發(fā)生的滑坡災(zāi)害的目的。 目前，邊坡加固措施可歸納為以下幾種類(lèi)型。4.1抗滑墻抗滑擋土墻是目詢(xún)整治中小型滑坡應(yīng)用

7、最為廣泛而且較為有效的措施之一。對(duì)于小型滑 坡，可直接在滑坡下部或前緣修建抗滑擋土墻；對(duì)于中、大型滑坡，抗滑擋土墻常與排 水工程、刷土減重工程等措施聯(lián)合運(yùn)用。其優(yōu)點(diǎn)是山體破壞少，穩(wěn)處滑坡收效快。尤其對(duì)量的扌半土結(jié)構(gòu)得到規(guī)?；?，會(huì)起到良 是滑坡休的剩余下 土壓力人。于rti于斜坡體因前緣崩塌而引起的大 好的整治效果?？够瑩跬翂λ挚沟?滑力，較一般扌當(dāng)十墻主要抵抗的主動(dòng)4. 2擋土墻防護(hù)在公路路塹邊坡防護(hù)工程中，大 了廣泛應(yīng)用。擋十-墻按斷面的兒何形 狀及特點(diǎn)，常見(jiàn)的形式有：重力式、 錨桿式、土釘墻、懸臂式、扶臂式、 柱板式和豎向預(yù)應(yīng)力錨桿式等。各種撈土墻都有其 特點(diǎn)及適用范圍，在處理實(shí)際描土

8、工程時(shí),應(yīng)對(duì)可 能捉供的一系列擋土體系的可行性作出評(píng)價(jià)，選取 合適的擋土結(jié)構(gòu)型式，做到安全、經(jīng)濟(jì)、町行。4. 3抗滑樁抗滑樁是易滑坡路段防護(hù)應(yīng)用最廣泛的方法。其上要工作原理是憑借樁與周?chē)鷰r（土） 體的共同作用，將滑坡體的推力傳遞到滑動(dòng)iri以下的穩(wěn)定地層，利用穩(wěn)定地層的錨固作用和 被動(dòng)抗力來(lái)平衡滑坡體的推力?？够瑯冻惺艿耐饬?，主要是樁后土體的滑坡推力，其次是樁如柱、樁基礎(chǔ)等相比。 橫向荷載。有些類(lèi)似 動(dòng)而的存在和地基土 簡(jiǎn)單的粱。成為一種打人樁、鉆（挖）孔灌 按材料可分為:木樁、前土體抗力。與其他桿件結(jié)構(gòu) 其獨(dú)特的受力特點(diǎn)是主耍承受 于梁，但由于它埋藏在地層中。 體抗力的作用，又使其有別于 超

9、靜定結(jié)構(gòu)?？够瑯妒┕し椒煞譃椋?注樁，其中以挖孔樁最為常用;鋼樁、混凝土或鋼筋混凝土樁等；按截而形式，則有矩形樁、管形樁、圓形樁等。其結(jié)構(gòu)形 式也是多樣的，如各處獨(dú)立設(shè)置的排式單樁，將各樁上部以承臺(tái)連接的承臺(tái)式樁及做成排架 形式的排架樁等，也可以根據(jù)需要做成其它形式?？够瑯兜耐怀鰞?yōu)點(diǎn)是:抗滑能力大，在滑坡推力大、滑動(dòng)面深的情況f,較其它抗滑工程經(jīng)擠、有效；樁位靈 活，可以設(shè)在滑坡體中最有利于抗滑的部位，可以單獨(dú)使用，也能與其他建筑物配合使用。 分排設(shè)置時(shí)，可將巨大的滑體切割成若干分散的單元體，對(duì)滑坡起到分而治之的功效，挖孔 抗滑樁可以根據(jù)彎矩沿樁長(zhǎng)變化合理布設(shè)鋼筋。因此，較打入的管樁等要經(jīng)濟(jì)

10、；施工方便, 設(shè)備簡(jiǎn)單。具有工程進(jìn)度快、施工質(zhì)量好、比較安全等優(yōu)點(diǎn)。施工時(shí)可間隔開(kāi)挖。不致引起 滑坡條件的惡化；開(kāi)挖樁孔能校核地質(zhì)情況，檢驗(yàn)和修改原有的設(shè)計(jì)，使具更符介實(shí)際；對(duì) 整治運(yùn)營(yíng)線路上的滑坡和處在緩慢滑動(dòng)階段的滑坡特別冇利；施工中如發(fā)現(xiàn)問(wèn)題易于補(bǔ)救。 4.4壓漿錨柱（固結(jié)）隨著注漿技術(shù)和相關(guān)技術(shù)的迅速發(fā)展，注漿在邊坡加固與防護(hù)中應(yīng)用相當(dāng)廣泛。注漿是 通過(guò)把漿液注入巖石的裂隙或土體的孔隙中，一方面增強(qiáng)邊坡坡體的抗剪強(qiáng)度、減小坡體的 滲透性，從而提高其地基承載力、減小水壓力或水動(dòng)力，另一方面提高對(duì)能的潛在滑面的 抗剪強(qiáng)度以增強(qiáng)坡體的穩(wěn)定性。邊坡注漿加固技術(shù)一般適用于兩種情況：對(duì)丁崩滑堆積體

11、、巖溶角礫巖堆積體、以及 松動(dòng)巖體構(gòu)成的極易滑動(dòng)的邊坡或山于開(kāi)挖形成的多卸載裂隙邊坡，対坡體注入水泥砂漿, 以固結(jié)坡體并捉高坡體強(qiáng)度，避免不均勻沉降，防止出現(xiàn)滑裂向。対于止處于滑動(dòng)的邊坡、 存在潛在滑動(dòng)面的邊坡、或處于不穩(wěn)定的邊坡，運(yùn)用注漿技術(shù)對(duì)滑帶壓力注漿，從而提高滑 而抗剪強(qiáng)度，提高其穩(wěn)定性。這種情況實(shí)際上是把注漿加固作為邊坡滑帶改良的一種技術(shù), 滑帶改良后，邊坡的安全系數(shù)評(píng)價(jià)一般采用抗剪斷標(biāo)準(zhǔn)。由上述可知，邊坡注漿加固一般適用于以巖石為主的滑坡、崩塌堆積體、巖溶角礫巖堆積體，以及松動(dòng)巖體邊坡。如圖6所示。 壓漿錨柱（固結(jié)）其施t設(shè)備簡(jiǎn)單、占地面積小、工期短、見(jiàn)效快、加固地層的深度可深可淺

12、，但難以檢測(cè)注入范圍和判斷固結(jié)狀態(tài)。4.5排水固結(jié)排水包括地表排水和地下排水，其u的是將地表水截流排泄，并把滑體內(nèi)地下水引出坡 體，以減少滑坡體因水理作用而失穩(wěn)。研究表明絕大多數(shù)滑坡是由于過(guò)于集中的水活動(dòng)（地 表水、地下水和大量降水）所引起，故有“十滑九水” z說(shuō)，所以滑坡體的排水十分必耍。餉、 孔， 降低 載。透性地下排水措施包ki在邊坡內(nèi)設(shè)置的排水平 排水豎井，或在排水平嗣和排水豎井內(nèi)打的排水 以及在邊坡表面上打的排水孔。地下排水措施町 坡內(nèi)的地下水位，減小作用在邊坡滑體上的水荷 該種措施的排水效果取決于不連續(xù)面的規(guī)模、滲 能、輸水能力和方位。一般來(lái)講，地下排水措施是一種較有效的邊坡處理措

13、施z-o表而排 水措施包括在坡頂和坡面上修的截水溝。表面排水措施可將坡頂和坡面上的來(lái)水集中排泄, 減小裂隙水壓力對(duì)邊坡穩(wěn)定的不利影響。表面排水措施是巖質(zhì)高邊坡加固處理屮一種快捷、 經(jīng)濟(jì)和有效的措施。5結(jié)語(yǔ)我rti上網(wǎng)得知邊坡穩(wěn)定性分析及加固理論技術(shù)研究rti來(lái)已久。國(guó)內(nèi)外學(xué)者曾從靜力學(xué) 觀點(diǎn)和理論出發(fā)，對(duì)邊坡失穩(wěn)滑動(dòng)形成的條件、作用力因素、滑體結(jié)構(gòu)、滑體尺寸方面進(jìn)行 考慮，対邊坡進(jìn)行勘測(cè)，運(yùn)用極限平衡法分析計(jì)算來(lái)評(píng)價(jià)邊坡的穩(wěn)定性，并采用適當(dāng)?shù)募?固技術(shù)防護(hù)邊坡，實(shí)踐證明是成功的。目前，邊坡穩(wěn)定性分析無(wú)論從理論上述是方法上都h 趨成熟，提出了多種評(píng)價(jià)邊坡穩(wěn)定性的方法，這些理論技術(shù)均不同程度地推進(jìn)了對(duì)邊坡穩(wěn) 定性的研究。在進(jìn)行加固方法的選擇時(shí),我們需要疋確分析邊坡失穩(wěn)機(jī)理，準(zhǔn)確評(píng)價(jià)其穩(wěn)定性，合理 地進(jìn)行下滑力的計(jì)算，這是選擇加固設(shè)計(jì)方法的關(guān)鍵。因此，在進(jìn)行加固設(shè)計(jì)時(shí)，首先要結(jié) 合工程所處的地質(zhì)環(huán)境，分析