淺談邊坡加固技術(shù)方法的研究

1、淺談邊坡加固技術(shù)方法的研究摘要：常用于邊坡加固的方法有削坡卸載、邊坡壓腳、坡面防護(hù)、抗滑樁、錨桿（索）、錨固洞、排水、擋墻以及綜合加固法等1。這些加固方法和相應(yīng)的技術(shù)在國(guó)內(nèi)大規(guī)模經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮了很大的作用。鑒于邊坡加固技術(shù)的現(xiàn)狀及國(guó)內(nèi)大規(guī)模建設(shè)的要求，又出現(xiàn)了幾項(xiàng)邊坡加固的新技術(shù)，比如纖維束導(dǎo)滲排水孔、預(yù)應(yīng)力錨梁、層狀網(wǎng)式鋼筋石籠擋墻以及預(yù)應(yīng)力抗滑樁等等。由于地質(zhì)條件復(fù)雜，加固技術(shù)多種多樣并且一些加固技術(shù)不可避免的存在一些缺陷，所以如何因地制宜的利用好邊坡加固技術(shù)并且根據(jù)現(xiàn)狀發(fā)展更為適宜的加固技術(shù)成為我們的主要目標(biāo)2。關(guān)鍵詞：邊坡加固，加固方法，新技術(shù)，發(fā)展趨勢(shì)Absrtact:引言：邊坡是天

2、然邊坡和人工邊坡的總稱3。天然邊坡如山坡、庫(kù)岸斜坡等是自然地質(zhì)作用形成且未經(jīng)人工改造的邊坡；人工邊坡如建筑場(chǎng)地邊坡、路塹與路堤邊坡等是經(jīng)人工開挖或改造形成的邊坡。自然邊坡和人工邊坡均已被我國(guó)政府視為地質(zhì)災(zāi)害，所以邊坡加固與防護(hù)已經(jīng)成為科學(xué)研究的重要課題之一。邊坡加固方法從作用機(jī)理來(lái)講，可分為被動(dòng)式加固和主動(dòng)式加固。所謂被動(dòng)式加固僅將被加固體作為荷載體，如抗滑樁、擋土墻等；主動(dòng)式加固是指被加固體既是承載體又是荷載體，加固體與被加固體合為一體共同承載土壓力或邊坡下滑力，如錨桿、預(yù)應(yīng)力錨索等4。邊坡加固的方法多種多樣，而如何因地制宜地利用好這些技術(shù)并非易事。本文簡(jiǎn)單的介紹一下常用的幾種邊坡加固技術(shù)，

3、并重點(diǎn)闡述近年來(lái)出現(xiàn)的邊坡加固的新技術(shù)，對(duì)這些新技術(shù)的基本理論以及具體加固方法給予了一個(gè)詳細(xì)的介紹。隨著社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)對(duì)綠色環(huán)保，經(jīng)濟(jì)持續(xù)提出了更高的要求，對(duì)于邊坡加固既要保持生態(tài)環(huán)境的優(yōu)美，防止水土流失，又要減少工程造價(jià)促進(jìn)工程建設(shè)與自然環(huán)境協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展，這對(duì)邊坡加固技術(shù)又提出了新的要求5。1、 幾種常用的邊坡加固技術(shù)1.1 預(yù)應(yīng)力錨索1.1.1預(yù)應(yīng)力錨索的作用原理預(yù)應(yīng)力錨索通過(guò)對(duì)錨索體張拉，在邊坡上施加應(yīng)力，使之在較可能的滑面上產(chǎn)生切向抗力和正壓力，借此來(lái)平衡順層下滑力，以提高滑面上的力學(xué)性能6。1.1.2 預(yù)應(yīng)力錨索的主要施工順序坡面清理測(cè)量放線搭腳手架鉆孔錨索的制作安裝第一次灌漿張

4、拉及錨固第二次灌漿封錨。1.1.3 預(yù)應(yīng)力錨索的主要施工工藝和技術(shù)要點(diǎn)（1）鉆孔依據(jù)設(shè)計(jì)要求測(cè)量放線定孔位，并在坡面上進(jìn)行編號(hào)。 鉆孔不能采用水鉆，應(yīng)當(dāng)采用風(fēng)動(dòng)潛孔錘鉆進(jìn)工藝，所鉆孔內(nèi)保持清潔，以確保水泥漿與巖體粘結(jié)強(qiáng)度。（2）錨索制作安裝鋼鉸線原材料必須排列均勻，順直，不扭不叉，對(duì)機(jī)械損傷及保護(hù)套破損的應(yīng)剔出。錨索編制前應(yīng)對(duì)鉆孔實(shí)際長(zhǎng)度測(cè)量，按孔號(hào)截取錨索體材料，鋼絞線必需機(jī)械切割，按要求預(yù)留張拉段。 錨索編制完成，按孔號(hào)下入錨孔內(nèi)，錨索入孔的方位和傾角應(yīng)與錨孔的方位和傾角一致，在錨索安裝體的一端先入孔，然后擺正方向，加快速度推送，靠錨索慣性和重力下滑。（3）第一次注漿第一次注漿前對(duì)注漿設(shè)備

5、、注漿管、壓漿管等進(jìn)行暢通、完好的檢查。采用從孔底開始注漿到孔口返漿的形式，注漿時(shí)注漿管邊注邊拔，使之有一段始終在漿液中。注漿至錨孔孔口返出漿液時(shí)，停止第一次注漿。（4）張拉待錨固段的漿體強(qiáng)度、錨墩強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度之后，依據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)行分級(jí)循環(huán)張拉。（5）二次注漿二次高壓注漿管不置于孔底，可在自由段距錨固段 1 m處進(jìn)行二次注漿管注漿。（6）封錨在張拉 7 天、自由段完成注漿后，若無(wú)異常情況，試驗(yàn)檢測(cè)合格后，可進(jìn)行封錨處理。1.2 錨桿支護(hù)1.2.1 錨桿支護(hù)的作用原理錨桿的作用原理就是錨固段進(jìn)入穩(wěn)定地層，由錨固段與穩(wěn)定地層的粘結(jié)力承擔(dān)抗拔力。1.2.2錨桿支護(hù)的主要施工順序：整修邊坡搭設(shè)腳手制作

6、泄水孔初次噴射混凝土錨桿鉆孔、安裝、注漿鋼筋網(wǎng)制作二次噴射混凝土養(yǎng)護(hù)拆除腳手架。1.2.3 錨桿支護(hù)工程設(shè)計(jì)的主要參數(shù)和技術(shù)要點(diǎn)1）錨桿加固參數(shù)錨桿設(shè)計(jì)參數(shù)應(yīng)重點(diǎn)考慮以下幾個(gè)方面：（1）坡形參數(shù)：邊坡坡率不但關(guān)系到邊坡穩(wěn)定狀況，還與邊坡側(cè)壓力大小有直接關(guān)系，故一般在有空間條件時(shí)可放緩坡角， 高坡則適宜設(shè)置放坡平臺(tái)；（2） 破壞模式：分析邊坡的可能破壞方式，即局部破壞還是整體破壞，確定錨固段部位和結(jié)構(gòu)面；（3）巖土參數(shù)：根據(jù)破壞模式確定優(yōu)勢(shì)結(jié)構(gòu)面，選取真實(shí)、合理的 C、r 值；（4）錨桿深度和間距：應(yīng)考慮產(chǎn)生群錨現(xiàn)象的可能性。2）噴砼與鋼筋網(wǎng)參數(shù)設(shè)計(jì)噴砼的目的是有效阻止表面巖土體滑塌，對(duì)邊坡表里

7、共同加固，噴砼與鋼筋網(wǎng)設(shè)計(jì)除理論計(jì)算外，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工程經(jīng)驗(yàn)類比法復(fù)核設(shè)計(jì)參數(shù)。3）噴砼材料水泥：應(yīng)優(yōu)先選用 425 普通硅酸鹽水泥。砂：應(yīng)采用耐久堅(jiān)硬的中粗砂，含水率控制在 57，細(xì)度模數(shù)宜大于2.5。骨料：應(yīng)采用耐久堅(jiān)硬的碎石，粒徑不宜大于 15mm；當(dāng)采用堿性速凝劑時(shí)，不能使用含有二氧化硅的石材。外加劑：應(yīng)選用符合質(zhì)量要求的速凝劑，摻合速凝劑的噴射混凝土各種性能必須滿足設(shè)計(jì)要求。水：不應(yīng)對(duì)鋼筋混凝土有腐蝕性。4）混合料的配合比設(shè)計(jì)水泥與砂石之重量比宜為：1：2.5：1.51：2：2； 砂率宜為：4555；水灰比宜為：0.40.45；速凝劑摻量應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定。5）錨桿鉆孔及注漿（1）錨孔應(yīng)在

8、首次噴射混凝土后定位測(cè)量 ；（2）采用壓力泵將水泥砂漿注入錨孔。 注漿管應(yīng)插至距離孔底 510cm 處，隨砂漿注入緩慢拔出。6）掛網(wǎng)（1）使用鋼筋網(wǎng)可以預(yù)先編織好鋼筋網(wǎng) ，也可以現(xiàn)場(chǎng)綁扎 ；（2）鋼筋網(wǎng)與錨桿交接處必須進(jìn)行焊接，以保證鋼筋混凝土面層與錨桿共同作用；（3）鋼筋網(wǎng)緊貼混凝土表面，保證鋼筋網(wǎng)保護(hù)層的厚度。1.3 抗滑樁1.3.1 抗滑樁的作用原理抗滑樁的抗滑作用主要是利用穩(wěn)定地層的被動(dòng)抗力和錨固作用來(lái)平衡滑坡推力7。1.3.2 抗滑樁的主要特點(diǎn)及技術(shù)要點(diǎn)1）樁的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單利于開挖（1）在樁身開挖過(guò)程中 ，能直接探測(cè)到地層的滑動(dòng)面的位置 ；（2）每根樁施工完畢后，都能立即起到抗滑作用，并

9、隨著樁身數(shù)量的增加，使坡體日趨穩(wěn)定；（3）樁的適應(yīng)性強(qiáng)，抗滑效果好；（4）施工安全可靠，不會(huì)危及到周圍建筑物安全；（5）施工占地和施工干擾少，利于爭(zhēng)取工期。2）樁位的設(shè)計(jì)要具有合理性合理的樁位設(shè)計(jì)能夠從根本上控制滑坡對(duì)樁的作用。通常主滑段推力較大，不宜設(shè)樁；抗滑段滑坡推力逐漸下降，抗滑樁理應(yīng)設(shè)置在此段上。3）選擇合適的樁間距當(dāng)采用抗滑樁來(lái)加固公路邊坡時(shí)，首先要考慮樁距問(wèn)題，它的合理性直接關(guān)系到抗滑樁的成敗。合適的樁間距應(yīng)使樁間滑體具有穩(wěn)定性，在下滑力作用下，不至于從樁間擠出。在實(shí)際施工工程中，應(yīng)以樁側(cè)兩面與樁間土體所產(chǎn)生的摩阻力不小于滑坡推力來(lái)進(jìn)行估算。4）注意樁的錨固深度設(shè)計(jì)利用抗滑樁治理公

10、路邊坡滑體時(shí)，若錨固深度不夠，抗滑樁不足以抵抗滑體推力，則易引起樁的失效。 錨固深度也是決定采用彈性樁或剛性樁的先決要素，是求解樁身各處應(yīng)力的必不可少的條件。5）嚴(yán)格進(jìn)行樁的截面選擇及寬度計(jì)算抗滑樁的截面有圓形、矩形。樁的截面形狀要求必須使其上部受力段正面能產(chǎn)生較大的摩擦力，下部錨固段能抵抗較大的反力，其截面具有最大的抗剪和抗彎強(qiáng)度，設(shè)計(jì)中通常采用矩形設(shè)計(jì)。6）防治安全系數(shù) K 的取定在公路邊坡設(shè)計(jì)計(jì)算中，安全系數(shù) K 值極大程度上決定了滑坡的成功與否及造價(jià)。巖土工程勘察規(guī)范和建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，滑坡推力的安全系數(shù) K，一般取 1.05-1.25。 但是根據(jù)以往資料，對(duì)同一滑坡，K 值每

11、增加 0.05，滑坡推力的計(jì)算值會(huì)大幅度增加，從而使設(shè)計(jì)截面增大，造價(jià)增高，甚至影響整治方案的實(shí)施。因此，在工程施工過(guò)程中 K 值的選取成了最為關(guān)鍵的因素。1.4 擋土墻1.4.1 擋土墻的分類及作用原理?yè)跬翂ψ饔迷砘旧隙际且揽繐跬翂Ρ旧淼淖灾丶捌浜妥o(hù)體之間的摩擦力來(lái)共同抵抗壓力的8。1.4.2 擋土墻的主要設(shè)計(jì)參數(shù)和技術(shù)要點(diǎn)（1）擋土墻的基底壓力驗(yàn)算。擋土墻的基底壓力驗(yàn)算方法與偏心荷載作用下的基礎(chǔ)計(jì)算相同，即要求基底邊緣最大壓力不大于1.2倍地基承載力設(shè)計(jì)值。（2）墻身強(qiáng)度驗(yàn)算。根據(jù)墻身材料分別按相應(yīng)的理論進(jìn)行驗(yàn)算。（3）擋土墻穩(wěn)定性驗(yàn)算。通過(guò)對(duì)破壞實(shí)例分析，擋土墻失穩(wěn)是破壞的主要因素，

12、通常有兩種表現(xiàn)形式：其一，在土壓力的水平分力作用下，擋土墻可能會(huì)沿基礎(chǔ)底面滑動(dòng)破壞；其二，在土壓力作用下，擋土墻將繞墻前趾外傾破壞。（4）擋土墻土壓力計(jì)算。作用在墻上的壓力是擋土墻設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵因素，多數(shù)擋土墻是計(jì)算主動(dòng)土壓力，通常使用規(guī)范推薦的公式計(jì)算。（5）墻后排水措施在擋土墻建成使用期間，若有大量雨水滲入擋土墻后填土中，使擋土墻后填土內(nèi)摩擦角減小，重度加大，強(qiáng)度降低，導(dǎo)致填土土壓力加大，對(duì)墻體的穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響。 因此擋土墻必須進(jìn)行排水設(shè)計(jì)9。2、 近年來(lái)出現(xiàn)的邊坡加固新技術(shù) 2.1纖維束導(dǎo)滲排水孔技術(shù)2.1.1 邊坡排水的重要性理論研究和工程實(shí)踐表明，水(包括地下水和降雨)往往是引發(fā)滑

13、坡、巖崩、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的重要因素。水在地質(zhì)災(zāi)害形成中起十分重要的作用，它的存在不僅弱化工程巖(土)體的強(qiáng)度，還會(huì)以靜水壓力、動(dòng)水壓力、沖刷等形式降低坡體的穩(wěn)定性。對(duì)于邊坡工程設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，“治坡先治水”是一條重要的經(jīng)驗(yàn)。有效的邊坡排水不僅可大幅度減少軟巖、軟弱夾層、松散巖體等因水滲入而導(dǎo)致的強(qiáng)度弱化，還可降低相應(yīng)的動(dòng)水壓力和靜水壓力，進(jìn)而使邊坡向穩(wěn)定方向轉(zhuǎn)化。對(duì)于其他類型的巖土工程(如隧道工程、基坑工程等)來(lái)說(shuō)，排水同樣極為重要10。用于邊坡排水的方法很多，如地表截水溝、地下排水洞(排水廊道)、排水孔等。至于地下工程的排水，主要有排水孔和與洞外相通的排水洞(溝)等方法。2.1.2 普通排水孔技

14、術(shù)常用的普通排水孔技術(shù)通常是由帶有多個(gè)小孔3830 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)2005年的硬塑料管和防止泥砂直接進(jìn)入管內(nèi)且包在塑料管外部的土工布等組成11。在實(shí)際工程的運(yùn)營(yíng)過(guò)程中可以看到，普通的排水孔技術(shù)在一定條件下效果并不理想。雖然在工程竣工時(shí)或運(yùn)營(yíng)后一段時(shí)間內(nèi)排水孔確實(shí)能夠起到應(yīng)有的排水效果，但經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后就會(huì)發(fā)現(xiàn)它們被水?dāng)y帶的泥砂堵塞，甚至孔口長(zhǎng)草(見圖 1)，進(jìn)而不再起到排水作用。在一般情況下，排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者都認(rèn)為該水系統(tǒng)的排水孔可以起到排水、降低靜水壓力和動(dòng)水壓力的作用。因排水孔的失效或部分失效可以導(dǎo)致坡體內(nèi)靜水壓力、動(dòng)水壓力沒有降到設(shè)計(jì)要求的水平，并且軟巖或軟弱結(jié)構(gòu)巖體的強(qiáng)度也將因較多

15、水的存在而下降。在這種情況下，若未做監(jiān)測(cè)，設(shè)計(jì)者也未及時(shí)對(duì)工程進(jìn)行實(shí)地回訪考察，則會(huì)水失效而使邊坡向不穩(wěn)定方向發(fā)展，甚至處于危險(xiǎn)境地。對(duì)于使用現(xiàn)有排水孔技術(shù)的其他巖土工程來(lái)說(shuō)，也存在著同樣的問(wèn)題。顯然，發(fā)展新型排水孔技術(shù)是必要的。2.1.3 纖維束導(dǎo)滲排水孔技術(shù)的基本原理利用鉆孔內(nèi)定向排列纖維束的導(dǎo)滲功能來(lái)實(shí)現(xiàn)排水是本項(xiàng)技術(shù)的基本原理(如圖2所示)。如果采用這項(xiàng)技術(shù)，即使發(fā)生泥砂堵塞的現(xiàn)象，坡體內(nèi)的地下水仍可通過(guò)排水孔內(nèi)布設(shè)的纖維束不斷地從纖維與泥砂之間的界面滲出，從而達(dá)到長(zhǎng)期有效排水的設(shè)計(jì)目的。另外，在花管外側(cè)包有土工布的目的是為了達(dá)到防堵塞的雙保險(xiǎn)的目的。據(jù)研究，由于所利用的纖維束通常十分

16、便宜，上述新型排水孔的造價(jià)與普通排水孔的造價(jià)接近12。2.1.4 新型排水孔排水效果的試驗(yàn)證明為了證明上述新型排水孔的排水效果，作者設(shè)計(jì)了纖維束導(dǎo)滲裝置和無(wú)纖維的普通排水孔之間排水效果的對(duì)比試驗(yàn)。作者在試驗(yàn)中設(shè)計(jì)了 2 個(gè)排水模擬裝置，其中每個(gè)裝置都由一根水壓管、鉆孔模擬管、橡皮彎管、土樣、濾布、接水量杯等組成。為了觀察水在土樣中滲透的情況，采用有機(jī)玻璃管模擬鉆孔。在1#裝置的土樣中按鉆孔模擬管的軸向方向布設(shè) 20 根纖維絲，以模擬本項(xiàng)技術(shù)。2#裝置的土樣未放任何纖維，以模擬普通排水孔技術(shù)(見圖 3)。另外，2個(gè)裝置中的模擬管都被完全相同的等量亞粘土(其密度為 2.35 g/cm3)填緊，用以

17、模擬鉆孔已被堵塞的情況。試驗(yàn)時(shí)分別給它們施加 2 m 高水頭的靜水壓力。對(duì)于 1#裝置，在試驗(yàn)開始后 1 min 就可以從透明的鉆孔模擬管中觀察到水以較快速度向土樣中滲透的現(xiàn)象。2 min 后開始從模擬管口部向外排水。排出的水先以水滴的方式滴入位于管口下方的量杯(即圖 3 中照片左側(cè)較大的量杯)中，而后形成水流，如線狀不斷流出。20 min 后共排出了第 1 個(gè)400 cm3的水量。由于在此之后不再向水壓管補(bǔ)充水，所以經(jīng) 3 h 水壓管內(nèi)的水已全部排完。對(duì)于土樣中未埋設(shè)纖維束的 2#裝置(見圖 3 中照片右側(cè)的裝置)，試驗(yàn)開始后，從透明的鉆孔模擬管中觀察到水以極慢的速度向土樣中滲透。試驗(yàn)持續(xù)了

18、 30 d，普通排水孔模擬裝置仍未見水滴從模擬管口部滴出。根據(jù)上述對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果，作者認(rèn)為纖維束導(dǎo)滲排水孔裝置的排水效果是很顯著的。2.2預(yù)應(yīng)力錨梁技術(shù)2.2.1現(xiàn)有錨固洞技術(shù)所謂錨固洞，是指將水平長(zhǎng)條洞內(nèi)填滿鋼筋混凝土而形成的一種用于阻止邊坡滑動(dòng)的加固結(jié)構(gòu)13。錨固洞的長(zhǎng)軸方向通常與該處邊坡全位移方向基本一致。錨固洞結(jié)構(gòu)中的主鋼筋(或鋼管)起主要抗拉作用。另外，為了保證錨固洞能安全工作，常利用鋼筋計(jì)等來(lái)監(jiān)測(cè)其主筋或鋼管的應(yīng)力變化。與常用的抗滑樁相比，錨固洞具有主筋(或鋼管)的抗拉效率高、水平洞易于開挖施工且較為安全等優(yōu)勢(shì)。中南勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院用它治理五強(qiáng)溪水電站船閘邊坡，取得了很好的效果14。根

19、據(jù)理論分析和應(yīng)用實(shí)踐，錨固洞除具有上述優(yōu)點(diǎn)外，也存在著以下諸多不足：(1) 錨固洞的鋼筋(或鋼管)是從洞口到洞底做通長(zhǎng)且相同布設(shè)，而未按邊坡的地質(zhì)條件進(jìn)行設(shè)計(jì)。在這種情況下，容易造成工程地質(zhì)條件差的部位(如斷層等出露的薄弱部位)的洞體強(qiáng)度不足，產(chǎn)生破壞，而在工程地質(zhì)條件好的部位則可能造成浪費(fèi)。(2) 在錨固洞受拉過(guò)程中，隨著主鋼筋(或鋼管)的拉長(zhǎng)，抗拉強(qiáng)度很低的混凝土將被拉裂。特別是那些因斷層等出露的工程地質(zhì)條件很差的部位，有可能因抗拉強(qiáng)度不足而造成鋼筋被拉斷，產(chǎn)生相當(dāng)寬的裂縫，甚至出現(xiàn)大塌方等重大工程事故。漫灣水電站左岸邊坡的滑坡即為一個(gè)實(shí)例。(3) 被混凝土填滿的錨固洞結(jié)構(gòu)，不利于邊坡排水

20、，而排水往往在邊坡穩(wěn)定中起著極為重要的作用15。(4) 主要采用鋼筋計(jì)來(lái)監(jiān)測(cè)錨固洞應(yīng)力變化的方法存在著明顯的不足。如果鋼筋計(jì)安裝的部位與將來(lái)發(fā)生拉裂的部位不一致但接近，則當(dāng)錨固洞被拉裂后鋼筋計(jì)的拉應(yīng)力值不僅不上升，反而下降。結(jié)果，有可能產(chǎn)生“錨固洞是穩(wěn)定的”危險(xiǎn)誤導(dǎo)。2.2.2 預(yù)應(yīng)力錨梁技術(shù)預(yù)應(yīng)力錨梁技術(shù)是一種為了解決錨固洞的上述不足，但又保持其優(yōu)點(diǎn)的新型加固結(jié)構(gòu)16。該結(jié)構(gòu)是一種利用與邊坡全位移方向相同的水平長(zhǎng)條洞(可專門開挖，但提倡兼作地質(zhì)探洞)構(gòu)筑的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)(見圖 4)。在具體設(shè)計(jì)中，可依據(jù)地質(zhì)條件將之分為重點(diǎn)加固段和一般加固段。根據(jù)工程地質(zhì)條件的不同，可以在預(yù)應(yīng)力錨梁結(jié)構(gòu)的施工

21、過(guò)程中做到因地制宜和有的放矢。與錨固洞相比，這一新型加固技術(shù)的加固效率明顯較高，主要體現(xiàn)在下述幾點(diǎn)：(1) 一般加固段通常作中空的厚壁鋼筋混凝土設(shè)計(jì)。主鋼筋(或鋼管)按洞軸方向布置于厚壁中，并通過(guò)澆注混凝土使它與洞壁緊密膠結(jié)在一起，以便起抗拉作用17。(2) 重點(diǎn)加固段主要設(shè)置在斷層帶和風(fēng)化帶等出露的地質(zhì)薄弱段。為達(dá)到重點(diǎn)高效的加固目的，專門設(shè)置的預(yù)應(yīng)力中空橋體，并橫跨將要被重點(diǎn)加固的地質(zhì)薄弱段(如斷層)。將橋體深入到斷層中上下盤較堅(jiān)硬巖體內(nèi)的足夠深度，通過(guò)上下盤較堅(jiān)硬巖體的緊密連結(jié)，使該重點(diǎn)加固段的抗拉強(qiáng)度大幅度增加，以便有效地防止薄弱部位被拉開或滑動(dòng)。(3) 除繼續(xù)采用鋼筋計(jì)外，還在錨梁中

22、增設(shè)了多點(diǎn)伸長(zhǎng)計(jì)，以避免出現(xiàn)上述的“危險(xiǎn)誤導(dǎo)”。(4) 由于排水在邊坡工程治理中十分重要，在錨梁結(jié)構(gòu)中將采用放射狀的排水孔和錨梁中空部位組成的邊坡地下水排水通道。還應(yīng)指出，這里所述的排水孔建議采用本文第 2 節(jié)所述的纖維束導(dǎo)滲排水孔裝置。(5) 當(dāng)出現(xiàn)錨梁將被拉斷的征兆時(shí)，可及時(shí)地把足夠的鋼筋(或鋼管)塞進(jìn)錨梁的空腔內(nèi)，并用高標(biāo)號(hào)砂漿將之澆筑，以便達(dá)到及時(shí)補(bǔ)強(qiáng)的目的。(6) 中空結(jié)構(gòu)可以省下大量混凝土。與利用預(yù)應(yīng)力錨索加固高陡邊坡相比，預(yù)應(yīng)力錨梁技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1) 用預(yù)應(yīng)力錨索加固邊坡時(shí)，水平鉆孔的深度通常不超過(guò) 60 m，否則施工將遇到很大難度。有些高陡邊坡的卸荷裂隙可能出現(xiàn)在 60

23、m 以外，用預(yù)應(yīng)力錨梁技術(shù)進(jìn)行加固沒有施工上的困難。(2) 如果預(yù)應(yīng)力錨索在邊坡面上取得 N kN 量值的加固壓力，那么它將在山體內(nèi)出現(xiàn)對(duì)局部巖體穩(wěn)定不利的反作用力，這一反作用力的量值也是 NkN。在預(yù)應(yīng)力錨梁技術(shù)中，作用力和反作用力都可起到加固作用18。(3) 若有合適的水平探洞來(lái)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力錨梁的加固施工，則可省下洞體開挖的費(fèi)用。當(dāng)卸荷裂隙造成高陡邊坡的穩(wěn)定程度不足，而采用其他方法又感到困難時(shí)，利用預(yù)應(yīng)力錨梁技術(shù)進(jìn)行加固是非常合適的。由于我國(guó)有大量的高陡邊坡存在，故它的應(yīng)用前景是很好的。2.3 層狀網(wǎng)式鋼筋石籠擋墻技術(shù)2.3.1現(xiàn)有的石籠擋墻技術(shù)目前，國(guó)內(nèi)已將普通型鋼筋石籠擋墻用于公路邊坡(

24、如川藏公路沿線的邊坡)、水電站邊坡(如龍灘水電站左岸近百米高的邊坡壓腳)的加固，國(guó)外也有采用此項(xiàng)技術(shù)加固邊坡的例子19。普通型鋼筋石籠的施工方法為：現(xiàn)場(chǎng)制作成簡(jiǎn)單的呈長(zhǎng)方體狀的鋼筋籠，將其內(nèi)部裝滿碎石而成為普通型鋼筋石籠，再將各石籠按成排成層的形態(tài)堆砌在邊坡需要加固的位置(見圖 5)。普通型鋼筋石籠擋墻的優(yōu)點(diǎn)至少有以下三點(diǎn)：第一，作為主要材料的碎石可以就地取材，材料成本較低；第二，易于施工；第三，利于排水20。然而，普通型鋼筋石籠擋墻也存在著以下多處缺陷：(1) 普通型鋼筋石籠擋墻是由多個(gè)鋼筋石籠簡(jiǎn)單堆砌而成，其完整性是靠石籠之間的摩擦力來(lái)維持的。在外力作用下各石籠之間很容易產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)

25、等相對(duì)位移，嚴(yán)重者可使鋼筋石籠解體。即普通型鋼筋石籠擋墻的整體強(qiáng)度較低。(2) 由于直接接觸到空氣和水，普通型鋼筋石籠的鋼筋和鋼絲極易被銹蝕。鋼筋石籠的強(qiáng)度依賴于鋼筋和鋼絲制作而成的鋼筋籠和內(nèi)裝石塊之間的相互作用。如果鋼筋和鋼絲一旦銹蝕嚴(yán)重，普通型鋼筋石籠則將面臨解體的危險(xiǎn)。也就是說(shuō)，銹蝕的不斷發(fā)展將大大降低這種擋墻的強(qiáng)度及被加固邊坡的穩(wěn)定性。(3) 盡管普通型鋼筋石籠擋墻本身的排水性能良好，但被加固邊坡內(nèi)部的地下水仍處于自滲狀態(tài)。當(dāng)邊坡的穩(wěn)定需要更通暢的排水條件時(shí)，普通型鋼筋石籠擋墻不能滿足設(shè)計(jì)要求。(4) 當(dāng)考慮到被加固邊坡是否處于穩(wěn)定狀態(tài)及擋墻本身存在強(qiáng)度和極限變形等問(wèn)題時(shí)，對(duì)邊坡和擋墻

26、進(jìn)行監(jiān)測(cè)是十分必要的。但利用普通型鋼筋石籠擋墻來(lái)實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)是比較困難的。(5) 從環(huán)保角度來(lái)看，普通型鋼筋石籠擋墻因清除或覆蓋了被加固邊坡坡面上原有的植被而破壞了該段邊坡的綠化。2.3.2 層狀網(wǎng)式鋼筋石籠擋墻技術(shù)針對(duì)普通型鋼筋石籠擋墻存在的上述缺點(diǎn)，作者提出了一種集整體強(qiáng)度高、防銹蝕、有效排水、易于綠化、易于監(jiān)測(cè)等優(yōu)點(diǎn)的新型鋼筋石籠擋墻技術(shù)(見圖 6)。該技術(shù)的主要功能是這樣實(shí)現(xiàn)的：通過(guò)石籠框架的豎向鋼筋、混凝土層、鋼筋網(wǎng)及砂漿將成排成層的鋼筋石籠連結(jié)成一個(gè)整體強(qiáng)度很高的鋼筋石籠擋墻；利用混凝土及砂漿對(duì)鋼筋和鋼絲的包裹來(lái)實(shí)現(xiàn)防銹蝕的目的；利用碎石(或礫石)的空隙和連接各石籠的連通管來(lái)排水，必要

27、時(shí)可以與邊坡內(nèi)布設(shè)的排水孔(也可采用本文第 2 節(jié)所介紹的纖維束導(dǎo)滲排水孔裝置)聯(lián)合來(lái)實(shí)現(xiàn)高效排水；借助于固定在擋墻臺(tái)階上的土槽栽種植物，以求達(dá)到對(duì)擋墻進(jìn)行綠化的目的；為進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)可在混凝土層內(nèi)埋設(shè)伸長(zhǎng)計(jì)(伸長(zhǎng)計(jì)的各測(cè)點(diǎn)分別固定在混凝土層內(nèi)及邊坡內(nèi)部)。必要時(shí)，也可在混凝土層或砂漿層內(nèi)埋設(shè)傳感器對(duì)擋墻承受的荷載或內(nèi)部的應(yīng)力、應(yīng)變等進(jìn)行監(jiān)測(cè)。工方便、成本低廉、可適性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)外，與普通型鋼筋石籠擋墻相比還具有以下 5 個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)：(1) 與普通型鋼筋石籠擋墻相比，層狀網(wǎng)式鋼筋石籠擋墻因石籠層間混凝土層及鋼筋網(wǎng)的設(shè)置、石籠框架豎向鋼筋與混凝土的連結(jié)、石籠側(cè)面間加抹了砂漿等原因而具有很高的整體強(qiáng)度。

28、另外，對(duì)擋墻高寬比和基座的有效設(shè)計(jì)可以保證擋墻整體的抗滑能力及抗翻轉(zhuǎn)能力。新型鋼筋石籠擋墻的這些特點(diǎn)決定了它具有較強(qiáng)的邊坡加固功能。(2) 所有石籠的鋼筋和鋼絲都被混凝土或砂漿保護(hù)層包裹起來(lái)，致使這種新型鋼筋石籠擋墻具有高效的防銹蝕能力。只有這樣，組成擋墻的鋼筋和鋼絲才能長(zhǎng)期保持其應(yīng)有的強(qiáng)度，并可滿足邊坡加固的基本要求。(3) 在設(shè)計(jì)新型鋼筋石籠擋墻時(shí)可根據(jù)實(shí)際需要在邊坡內(nèi)打?qū)ｉT的排水孔，其孔口與石籠內(nèi)碎石(或礫石)相通。這樣，由邊坡排水孔、籠內(nèi)碎石(或礫石)之間的空隙、連通管等可組成多條排水通道，可使該擋墻結(jié)構(gòu)具有高效的排水功能。(4) 由于擋墻施工時(shí)破壞了原有的植被，可利用擋墻臺(tái)階上固定的

29、土槽來(lái)栽種適合當(dāng)?shù)丨h(huán)境生長(zhǎng)的植物。該擋墻所具有的高效加固功能足以保證土槽的長(zhǎng)期穩(wěn)定，利用土槽進(jìn)行綠化的同時(shí)可避免植物生長(zhǎng)對(duì)擋墻的不良影響。土槽內(nèi)植物生長(zhǎng)所需的用水主要為雨水，以及從邊坡內(nèi)部滲出并流經(jīng)石籠中的碎石、連通管、集水槽并由滴水管流出的水21。(5) 在施工過(guò)程中可在邊坡內(nèi)打?qū)ｉT的鉆孔，以便將伸長(zhǎng)計(jì)埋設(shè)在鉆孔和石籠層間的混凝土層內(nèi)。這樣，由獲得的變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可幫助判斷邊坡或擋墻的穩(wěn)定性。2.4 預(yù)應(yīng)力抗滑樁技術(shù)2.4.1 普通抗滑樁技術(shù)普通的抗滑樁是一個(gè)混凝土柱體，其主鋼筋自上至下作通長(zhǎng)布置，并采用圓形箍筋將主筋焊接在一起。當(dāng)抗滑樁深入到位于邊坡主滑動(dòng)面以下穩(wěn)定巖體中足夠深度時(shí)，它可阻止

30、邊坡巖體沿滑動(dòng)面下滑，并達(dá)到加固邊坡的作用22。盡管普通抗滑樁應(yīng)用得比較廣泛，但仍存在著以下不足：(1) 沒有針對(duì)潛在滑動(dòng)面進(jìn)行設(shè)計(jì)，且樁體內(nèi)的鋼筋作等量通長(zhǎng)布設(shè)。這往往會(huì)造成潛在滑動(dòng)面部位的不安全和非滑動(dòng)部位的浪費(fèi)。(2) 對(duì)抗滑樁內(nèi)發(fā)揮主要作用的抗拉鋼筋和發(fā)揮輔助作用的抗壓鋼筋沒作區(qū)別，同樣造成不必要的浪費(fèi)。(3) 現(xiàn)有的抗滑樁通常都很粗大，有的樁體寬度可達(dá)數(shù)米，并形成“肥樁”現(xiàn)象19。對(duì)于主要起抗滑作用的抗滑樁來(lái)說(shuō)，中性面附近的混凝土所起的作用很小，是一種浪費(fèi)23。2.4.2預(yù)應(yīng)力抗滑樁技術(shù)原理針對(duì)普通抗滑樁的不足，作者提出了預(yù)應(yīng)力抗滑樁技術(shù)。其原理是：充分利用預(yù)應(yīng)力混凝土抗拉能力較好的

31、優(yōu)點(diǎn)，采用可以現(xiàn)場(chǎng)制作的預(yù)應(yīng)力柱部分取代普通現(xiàn)有抗滑樁受拉一側(cè)的鋼筋，并將之安排在潛在滑動(dòng)面附近(作為重點(diǎn)加固段)進(jìn)行重點(diǎn)加固(見圖 7)。另外，為了提高加固效率和節(jié)約混凝土，作者除去了中性面附近的混凝土，形成了具有空腔的抗滑樁。由于預(yù)應(yīng)力柱的抗拉能力較強(qiáng)，所以可以減少抗滑樁的橫截面積。2.5 SNS 柔性防護(hù)技術(shù)2.5.1 SNS柔性防護(hù)技術(shù)的重要性SNS 柔性防護(hù)在施工期間不破壞和改變坡面原有地貌形態(tài)和植被生長(zhǎng)條件，能實(shí)現(xiàn)最佳的邊坡防護(hù)和環(huán)境保護(hù)目的24。同時(shí)，SNS 柔性防護(hù)技術(shù)能與其他邊坡加固技術(shù)完美結(jié)合從而有效解決邊坡的穩(wěn)定(安全) 和環(huán)保問(wèn)題。因此，SNS 柔性防護(hù)技術(shù)在邊坡防護(hù)中

32、具有廣闊的應(yīng)用空間。2.5.2 SNS 柔性防護(hù)作用原理（1）SNS 主動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)主動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)主要由錨桿、支撐繩、格柵網(wǎng)、鋼繩網(wǎng)組成，通過(guò)固定在錨桿或支撐繩上施以一定預(yù)緊力的鋼絲繩網(wǎng)對(duì)整個(gè)邊坡形成連續(xù)支撐，其預(yù)緊力作業(yè)使系統(tǒng)緊貼坡面并形成阻止局部巖土體移動(dòng)或在發(fā)生較小移動(dòng)后，將其裹縛于原位附近，從而實(shí)現(xiàn)其主動(dòng)防護(hù)功能，該系統(tǒng)的顯著特點(diǎn)是對(duì)坡面形態(tài)無(wú)特殊要求，不破壞或改變?cè)械牡孛残螒B(tài)和植被生長(zhǎng)條件。能廣泛用于非開挖自然邊坡和人工邊坡，對(duì)破碎坡體淺表層防護(hù)效果良好。系統(tǒng)構(gòu)成見圖 1。（2）SNS 被動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)被動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)是一種能攔截和堆存落石的柔性攔石網(wǎng)，其顯著特點(diǎn)是系統(tǒng)的柔性和強(qiáng)度足以吸收和分

33、散所承受的落石沖擊動(dòng)能并使系統(tǒng)受到的損傷趨于最小，改變傳統(tǒng)的剛性結(jié)構(gòu)為高強(qiáng)度柔性結(jié)構(gòu)。它以落石所具有沖擊動(dòng)能這一綜合參數(shù)作為最主要設(shè)計(jì)參數(shù)，能對(duì)高達(dá) 5 000 kJ 的高能級(jí)沖擊動(dòng)能進(jìn)行有效防護(hù)，能在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)彈性范圍內(nèi)安全的吸收落石的沖擊動(dòng)能并將其轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)的變形能而加以消散，與落石在防護(hù)網(wǎng)上的沖擊點(diǎn)位無(wú)關(guān)。該系統(tǒng)由鋼絲繩網(wǎng)(和鐵絲格柵) 、固定系統(tǒng)(由拉錨、基座、支撐繩組成) 、減壓環(huán)、鋼柱 4 個(gè)主要部分組成。系統(tǒng)的柔性主要來(lái)自鋼絲繩網(wǎng)、支撐繩、減壓環(huán)等結(jié)構(gòu)。減壓環(huán)是迄今為止所能實(shí)現(xiàn)的最簡(jiǎn)單而有效的消能元件。系統(tǒng)構(gòu)成見圖 2。25.2 SNS 柔性防護(hù)系統(tǒng)分類與選型布置（1）SNS 主

34、動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)分類主動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)按其防護(hù)功能、防護(hù)能力和結(jié)構(gòu)形式的不同分為 2 類 9 種形式( 見表 1) 。該系統(tǒng)以坡面錨固形式和固定方式作為基本的選型設(shè)計(jì)。（2） SNS 被動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)分類被動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)根據(jù)其防護(hù)能量和結(jié)構(gòu)形式的不同分為4 類11個(gè)級(jí)別(詳見圖3)。2.5.3 SNS 主動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)的選型與布置當(dāng)通過(guò)經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較確定采用主動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)后，進(jìn)一步的設(shè)計(jì)工作就是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件和防護(hù)要求設(shè)計(jì)確定不同的系統(tǒng)型號(hào)和布置參數(shù)，并由此進(jìn)行相應(yīng)的材料配置。其具體的選型可根據(jù)表 1 進(jìn)行。其基本原則是: 當(dāng)危石塊徑較大(一般超過(guò) 30 cm) 或落石塊徑小于 30 cm 但數(shù)量較多時(shí)，應(yīng)采用帶鋼絲繩網(wǎng)的

35、主動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上，若坡面還存在小粒徑危石或有抑制水土流失要求時(shí)，還應(yīng)增加一層格柵網(wǎng); 而對(duì)危石塊徑較小或目的在于抑制水土流失的坡面，則宜采用格柵網(wǎng)系統(tǒng)。當(dāng)對(duì)坡面有加固要求即需要抑制崩塌落石的發(fā)生時(shí)，應(yīng)采用系統(tǒng)錨固的具有加固作用的主動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件和防護(hù)及環(huán)境要求，設(shè)計(jì)考慮綠化措施; 而在允許崩塌落石發(fā)生但需限制其運(yùn)動(dòng)范圍時(shí)，則可采用不具加固作用的主動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)( 主 被動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)) 。柔性網(wǎng)與危石或坡面間依靠錨桿來(lái)實(shí)現(xiàn)力的傳遞，因此錨固設(shè)計(jì)極為重要。2.5.4 SNS 被動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)的選型與布置不同型號(hào)被動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)選型的主要依據(jù)是: 落石彈跳高度和落石動(dòng)能。這些參數(shù)可根據(jù)條件

36、通過(guò)理論模擬計(jì)算、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)或經(jīng)驗(yàn)確定，并由此選擇系統(tǒng)的防護(hù)能級(jí)和高度25。由于崩塌落石的復(fù)雜性和隨機(jī)性，所有方法確定的落石運(yùn)動(dòng)參數(shù)都不可能是精確的，因此設(shè)計(jì)選型存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，要降低這種風(fēng)險(xiǎn)，就必須通過(guò)增加投資來(lái)提高防護(hù)水平，這就存在一個(gè)既節(jié)省投資又能將風(fēng)險(xiǎn)降至最低的經(jīng)驗(yàn)確定問(wèn)題，即尋求一個(gè)最佳平衡點(diǎn)的問(wèn)題。2.5.5 SNS 柔性防護(hù)施工要點(diǎn)（1） SNS 主動(dòng)防護(hù)施工工序坡面清理搭設(shè)坡面腳手架定錨孔鉆鑿錨孔桿安裝與注漿鋪掛格柵網(wǎng)錨桿漿體養(yǎng)護(hù)支撐繩安裝與張拉鋼繩網(wǎng)鋪掛與縫合。（2） SNS 被動(dòng)防護(hù)施工工序錨桿及基座定位基坑開挖與混凝土灌注錨桿造孔與安裝注漿鋼柱、拉錨繩、減壓環(huán)安裝與調(diào)試支撐

37、繩、減壓環(huán)安裝與調(diào)試鋼繩網(wǎng)的鋪掛與縫合格柵網(wǎng)的鋪掛。2.5.6 SNS 柔性防護(hù)技術(shù)若干問(wèn)題的實(shí)踐與討論（1）SNS 柔性防護(hù)系統(tǒng)的有效壽命SNS 柔性防護(hù)的有效壽命是所有業(yè)主和工程技術(shù)人員最為關(guān)心的問(wèn)題，因此在 SNS 柔性防護(hù)的主要構(gòu)件鋼絲繩錨桿、縱橫向支撐繩、鋼絲繩網(wǎng)和縫合繩均采用鋼絲強(qiáng)度不小于 1 770 MPa 的高強(qiáng)度繩，并采用( 含 SNS 所有產(chǎn)品和構(gòu)件) 不低于 AB 級(jí)的熱鍍鋅進(jìn)行防腐處理，從而確保防護(hù)系統(tǒng)的有效壽命達(dá) 50 年26。（2） SNS 防護(hù)系統(tǒng)邊坡防排水問(wèn)題(1) 護(hù)面結(jié)構(gòu)與坡面的粘結(jié)強(qiáng)度難以保證。(2) 即使完工初期防護(hù)體與坡面能實(shí)現(xiàn)良好的粘結(jié)，但隨著水的滲

38、入和分離作用，護(hù)面層最終可能成為與坡面分離的“覆蓋殼”，從而可能因局部荷載或位移而破壞，逐漸削弱或喪失防護(hù)功能。( 3) 在隔離地表水下滲方面，封閉體系的作用只是相對(duì)的。地表水完全可以從未封閉的臨近區(qū)域以地下水的形式進(jìn)入封閉防護(hù)區(qū)域。而且由于地下水的原始自然排泄通道被封隔破壞，一旦封閉結(jié)構(gòu)中預(yù)設(shè)的排水孔存在施工質(zhì)量問(wèn)題或被地下水?dāng)y帶物所堵塞，將導(dǎo)致坡體內(nèi)地下水壓力增高從而惡化邊坡穩(wěn)定性或?qū)е路忾]式護(hù)坡結(jié)構(gòu)的破壞。2.5.7 SNS 柔性防護(hù)工程的成功應(yīng)用與展望(1) 充分利用柔性材料的易鋪展性和高防沖擊能力，通過(guò)系統(tǒng)的開發(fā)和大量的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)形成了適應(yīng)各類坡面地質(zhì)災(zāi)防護(hù)的系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化和最優(yōu)化，并便于

39、工程質(zhì)量控制和工程量的準(zhǔn)確計(jì)量。(2) 充分利用高強(qiáng)金屬材料的質(zhì)輕和易加工的特點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的輕型化、部件的工廠化生產(chǎn)和積木式部件安裝，以最短的工期和較少的勞動(dòng)力來(lái)實(shí)現(xiàn)施工安裝和維護(hù)的簡(jiǎn)單快捷化，并最大限度地適應(yīng)各種復(fù)雜的地形地貌環(huán)境，避免或盡可能降低因開挖所造成的環(huán)境破壞和對(duì)邊坡穩(wěn)定性的危害，以及其他作業(yè)和周邊交通設(shè)施及構(gòu)建筑物的正常運(yùn)營(yíng)的干擾，可以同步或超前于土石方主體開挖工程的施工，既能實(shí)現(xiàn)逆作法施工或平行作業(yè);(3) 充分利用系統(tǒng)的開放性來(lái)減少系統(tǒng)的視覺干擾和保護(hù)原有植被及其生長(zhǎng)條件，并給實(shí)施人工綠化提供了可能，以利用植物根系的護(hù)坡加固作用和綠色植物的環(huán)境綠化美化功能，將工程治理與環(huán)境保

40、護(hù)和改造融為一體; 可以實(shí)現(xiàn)該技術(shù)與厚層基材( TBS) 植被護(hù)坡、液力噴播等邊坡綠化技術(shù)完美結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)邊坡的防護(hù)和美化27。(4) 該技術(shù)與預(yù)應(yīng)力長(zhǎng)錨桿、錨索等加固技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用，對(duì)各類人工和非人工高陡邊坡的加固作用顯著，并具有較好的經(jīng)濟(jì)性。綜上所述，SNS 柔性防護(hù)技術(shù)正在悄悄地引導(dǎo)著邊坡防護(hù)技術(shù)的革新和轉(zhuǎn)變，并必將在邊坡防護(hù)中占有重要位置28。2.6 植物護(hù)坡2.6.1植物護(hù)坡的好處植被護(hù)坡是利用植被固土的原理來(lái)穩(wěn)定巖土邊坡，美化生態(tài)環(huán)境的一種新技術(shù)，是涉及巖土工程、恢復(fù)生態(tài)學(xué)、植物學(xué)、土壤肥料學(xué)等多學(xué)科于一體的綜合工程技術(shù)29。植被護(hù)坡技術(shù)主要是指利用植被涵水固土的原理穩(wěn)定巖土邊

41、坡坡面，同時(shí)美化生態(tài)環(huán)境的一種新技術(shù)，是涉及巖土工程、恢復(fù)生態(tài)學(xué)、植物學(xué)、土壤肥料學(xué)等多學(xué)科于一體的綜合邊坡綠色防護(hù)技術(shù)。當(dāng)前，伴隨著西部大開發(fā)步伐的加快，將會(huì)出現(xiàn)更多山體開挖，產(chǎn)生更嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境破壞問(wèn)題。因此，植被護(hù)坡工程技術(shù)的研究與應(yīng)用是再造我國(guó)良好生態(tài)環(huán)境、建設(shè)綠色通道、保證交通要道暢通的迫切需要。2.6.2植被護(hù)坡機(jī)理一、植被護(hù)坡的力學(xué)效應(yīng)(1)淺根的加筋作用。淺根主要是指草本植物根系和喬灌類植物側(cè)根，這些根系在土中盤根錯(cuò)節(jié)，使邊坡土體成為土與草根的復(fù)合材料30。草根可視為帶預(yù)應(yīng)力的三維加筋材料使土體強(qiáng)度提高。淺根一般視為直徑小于 1mm 的須根，在通常情況下，含根土層可理解為一個(gè)連

42、續(xù)的且具有增強(qiáng)了土的抗剪強(qiáng)度的根土復(fù)合層。土壤與植物根系之間相互作用可以分為三種類型：附著粘結(jié)型根土作用：此類型是由于土壤和根之間的有機(jī)膠質(zhì)、粘液及毛細(xì)作用而產(chǎn)生的，根土粘合鍵比較弱，易受根土的相對(duì)移動(dòng)破壞。摩擦型根土作用：它是由根所受的土壤壓力和兩者之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)引起的，這種類型的粘合作用強(qiáng)度較大，存在最普遍，在多數(shù)情況下，所需計(jì)算、研究的根土粘合作用屬于摩擦型。按照現(xiàn)代摩擦理論，當(dāng)根土相對(duì)移動(dòng)時(shí)，接觸面上的分子引力阻礙根土相對(duì)移動(dòng)，這就是摩擦型根土粘合鍵的微觀實(shí)質(zhì)。剪切型根土作用：在根系盤結(jié)的范圍內(nèi)，邊坡土體可看作由土和根系組成的三維的根土復(fù)合材料，根系如同纖維的作用，因此可按加筋土原理來(lái)

43、分析邊坡土體的應(yīng)力狀態(tài)，即把土中的根分布視為加筋纖維的分布31。加筋結(jié)構(gòu)可看作各向異性的復(fù)合材料。(2)深根的錨固作用。深根是指喬灌類植物的垂直根系，其穿過(guò)坡體淺層的松散風(fēng)化層，錨固到深處較穩(wěn)定的巖土層上，起到預(yù)應(yīng)力錨桿的作用。禾木、豆科植物和小灌木在地下0.751.5m 深處有明顯的土壤加強(qiáng)作用。其錨固作用機(jī)理主要集中為懸吊作用、組合梁作用、擠壓加固作用及圍巖強(qiáng)度強(qiáng)化理論等。錨桿支護(hù)作用的實(shí)質(zhì)是改善錨固區(qū)巖體力學(xué)參數(shù)，強(qiáng)化錨固區(qū)圍巖強(qiáng)度。2.6.3 植被護(hù)坡的水文效應(yīng)(1)植被的降雨截流作用。植被的降雨截流功能主要通過(guò)莖葉來(lái)實(shí)現(xiàn)的，一部分降雨直接被植被的莖葉暫時(shí)存貯在其中，重新蒸發(fā)到大氣中;

44、另一部分流經(jīng)莖葉形成二次降雨，落到坡面。對(duì)降雨截留的研究中，就把降雨量分為林外降雨量和林內(nèi)降雨量，通過(guò)其差額來(lái)對(duì)降雨截留量進(jìn)行衡量。當(dāng)降雨較大或時(shí)間較長(zhǎng)存在林內(nèi)降雨時(shí)，下層的草本類植物又起到截留作用。(2) 植被的消弱濺蝕作用。降下的雨水高速?zèng)_擊土壤表面，使土壤顆粒崩解散離，產(chǎn)生濺蝕作用，它是水蝕的一種重要形式。裸露的表土在雨滴力量的打擊下，土壤結(jié)構(gòu)即遭破壞，發(fā)生分離、破裂、位移并濺起，土粒能被濺至 50cm 高及1.5m 之遠(yuǎn)。濺起的土粒落在坡面時(shí)，土粒總是向坡下方向移動(dòng)，一場(chǎng)暴雨能將裸露坡地的土壤飛濺達(dá) 240t/hm2之多，其中很多土粒隨徑流流失。植被能攔截高速落下的雨滴，通過(guò)地上莖葉的

45、緩沖作用，消耗雨滴大量的動(dòng)能，當(dāng)植被系統(tǒng)旺盛并分配合理時(shí)，可明顯削弱甚至消除雨滴的濺蝕。(3)植被的抑制徑流作用。地表徑流集中是坡面土體的沖蝕主要?jiǎng)恿?，土體沖蝕的強(qiáng)弱取決于徑流流速的大小、徑流所具有的能量，抑制地表徑流主要是通過(guò)草本植被來(lái)實(shí)現(xiàn)的。草本植物分蘗多，叢狀生長(zhǎng)，能有效地分散、減弱徑流。草叢的根、莖、葉在固結(jié)土顆粒防止沖蝕的同時(shí)，還能有效地過(guò)濾徑流中的土粒等沉淀物。因此，覆蓋的草本植物使徑流減小，流速減緩，沖刷能力降低，從而使土體沖蝕減弱。2.6.4 植被護(hù)坡的環(huán)境效應(yīng)恢復(fù)被破壞的生態(tài)環(huán)境。邊坡植物的存在為各種小物、微生物的生存繁殖提供了有利的環(huán)境，完整的生物鏈逐漸形成，被破壞的環(huán)境也

46、慢慢地恢復(fù)到原始的自然環(huán)境。降低噪聲、光污染，保證行車安全32。交通工程應(yīng)用植被護(hù)坡，因植被能吸收刺耳的聲音，多方位反射太陽(yáng)光線及車輛光線，而降低噪聲和強(qiáng)光對(duì)行人及駕駛員的輻射干擾，減輕和消除大腦眼睛的疲勞，提高路標(biāo)、警示牌的可見度，讓駕駛者輕松愉快地駕車，保證行車安全。促進(jìn)有機(jī)污染物的降解，凈化大氣、調(diào)節(jié)小氣候。來(lái)自大氣、雨水及汽車等交通工具的廢氣，以及排放的廢水、使用的農(nóng)藥、殺蟲劑等，都含有大量的有機(jī)污染物，由于環(huán)境中的有機(jī)污染物種類繁多，成分復(fù)雜，因此，僅靠傳統(tǒng)的微生物來(lái)消除有機(jī)污染物是很困難的。而植物卻具有修復(fù)功能，能降低環(huán)境負(fù)荷及污染循環(huán)，達(dá)到凈化大氣的作用。2.6.5植被護(hù)坡在邊坡

47、防護(hù)工程中的研究應(yīng)用植被護(hù)坡形成一門學(xué)科，一般把植被護(hù)坡定義為：“用活的植物，單獨(dú)用植物或者植物與土木工程和非生命的植物材料相結(jié)合，以減輕坡面的不穩(wěn)定性和侵蝕”。植被護(hù)坡的實(shí)踐卻是歷史久遠(yuǎn)，最初植被護(hù)坡主要用于河堤的護(hù)岸及荒山的治理33。（1）鋪草皮護(hù)坡鋪草皮是較常用的一種護(hù)坡綠化技術(shù)，是將培育的生長(zhǎng)優(yōu)良健壯的草坪，用平板鏟或起草皮機(jī)鏟起，運(yùn)至需綠化的坡面，按照一定的大小規(guī)格重新鋪植，使坡面迅速形成草坪的護(hù)坡綠化技術(shù)。（2）植生帶護(hù)坡植生帶是采用專用機(jī)械設(shè)備，依據(jù)特定的生產(chǎn)工藝，把草種、肥料、保水劑等按一定的密度定植在可自然降解的無(wú)紡布或其它材料上，并經(jīng)過(guò)機(jī)器的滾壓和針刺的復(fù)合定位工序，形成的

48、一定規(guī)格的產(chǎn)品。植生帶建植草坪，是草坪建植中的一項(xiàng)新技術(shù)。（3） 液壓噴播植草護(hù)坡液壓噴播植草是將草種、木纖維、保水劑、粘合劑、肥料、染色劑等與水的混合物通過(guò)專用噴播機(jī)噴射到預(yù)定區(qū)域建植草坪的高效綠化技術(shù)34。由于噴出的含有草種的粘性懸濁液，具有很強(qiáng)的附著力和明顯的顏色，噴射時(shí)不遺漏、不重復(fù)，可以均勻地將草種噴播到目的位置。在良好的保濕條件下，草種能迅速萌芽，快速發(fā)育成為新的草坪。因此，液壓噴播植草是一種高速度、高質(zhì)量和現(xiàn)代化的綠化技術(shù)。（4） 三維植被網(wǎng)護(hù)坡三維植被網(wǎng)，亦稱固土網(wǎng)墊，是以熱塑性樹脂為原料，經(jīng)擠出、拉伸等工序形成相互纏繞，在接點(diǎn)上相互熔合，底部為高模量基礎(chǔ)層的三維立體結(jié)構(gòu)網(wǎng)墊、

49、三維植網(wǎng)的基礎(chǔ)層由13 層經(jīng)雙向拉伸處理后得到的均勻的方形網(wǎng)格組成，拉伸后的方形網(wǎng)格質(zhì)輕、絲細(xì)且均勻，具有很好的適應(yīng)坡面變化的貼伏性能；三維植被網(wǎng)的上部為 13 層網(wǎng)包層，上下兩層第 10 期（總第150期）結(jié)構(gòu)的復(fù)合即形成三維植被網(wǎng)墊。（5） 香根草籬護(hù)坡香根草籬護(hù)坡是在坡面上按一定間距并大致沿等高密植香根草帶，依靠香根草的植被覆蓋及其根系的力學(xué)加固防護(hù)邊坡的技術(shù)。香根草具有適應(yīng)性廣、易繁殖、根系發(fā)達(dá)、耐早、耐濕、耐痔薄等特性，因此成為保持水土流失、固土護(hù)坡的首推環(huán)保植物，在水土保持、固土護(hù)坡等方面具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。（6） 挖溝植草護(hù)坡挖溝植草護(hù)坡是指在坡面上按一定的行距人工開挖楔形溝，在

50、溝內(nèi)回填改良客土，并鋪設(shè)三維植被網(wǎng)（或土工網(wǎng)、上工格柵），然后進(jìn)行噴播綠化的一種護(hù)坡技術(shù)35。與傳統(tǒng)的溝播或穴播植草不同，挖溝植草是傳統(tǒng)溝播、三維植被網(wǎng)和液壓噴播三種植草護(hù)坡方法的有機(jī)結(jié)合，充分發(fā)揮了三者的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。新技術(shù)的搜索未完待續(xù)1.沈婉婷, 邊坡加固技術(shù). 廣東建材, 2010(08): p. 92-95.2.李富梅, 淺談邊坡加固與防護(hù). 科技風(fēng), 2014(16): p. 254.3.孫學(xué)毅, 邊坡加固機(jī)理探討. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào), 2004(16): p. 2818-2823.4.錢小強(qiáng) and 鄧軍, 邊坡加固的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究. 山西建筑, 2007(35): p. 133-134.5.韓斌, et al., 復(fù)雜破碎露天邊坡的綜合加固技術(shù). 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2013(02): p. 772-777.6.郭輝, 邊坡加固與防護(hù)綜述. 科技信息, 2014(15): p. 245-246.7.林熠鈿, 張國(guó)祥, and 聶勇, 樹根樁化學(xué)灌漿配合土釘墻在邊坡加固中的應(yīng)用. 巖土