公路邊坡穩(wěn)定與防護問題

 

   高等級公路的建設(shè)，已從平原發(fā)展到山區(qū)。由于公路等級的提高，在路線設(shè)計中不可避免地要出現(xiàn)高路堤和深路塹。由此，填挖方的高邊技術(shù)處理問題就顯得很突出，有時候邊坡問題制約了我們公路建設(shè)的進度、質(zhì)量和投資控制，也影響到今后公路的養(yǎng)護和環(huán)境保護。“黃土高坡”不僅影響美化綠化，而且造成植皮破壞水土流失，遺害子孫。在今年連續(xù)幾場大雨過后，筆者見到一些邊坡滑動、崩塌和沖刷，影響較大。就問題產(chǎn)生的原因而言，有路線設(shè)計問題，有工程地質(zhì)問題。因此，公路邊坡問題的重要性已是提到議事日程的重要技術(shù)問題之一。為此，就一些有關(guān)邊坡處理的技術(shù)問題進行共同探討，應(yīng)是必要的，而且有益的。

 

   為了討論問題的方便，先將邊坡的基本病害作一介紹：邊坡病害分為以下三類，一是滑坡?；率切逼碌牟糠謳r土體，在自然下移動?；掳雌湟鸹瑒拥牧W(xué)特性來區(qū)分，可分為牽引式和推移式滑坡。牽引式滑坡如圖一，是下部先滑動，使上部失去支撐而變形滑動，一般速度較慢，橫向張性裂隙發(fā)育，表面多呈階梯狀或陡坎狀。推移式滑坡是上部巖土擠壓下部巖土體產(chǎn)生變形，滑動速度較愉，滑體表面波狀直伏，多見于有堆積手分布的斜坡地段，如圖二。在公路建設(shè)中，臺設(shè)計施工不當(dāng)，改變了原來斜坡的平衡狀態(tài)，則將引發(fā)工程新滑坡或工程復(fù)活古滑坡。這種教訓(xùn)是有的，值得我們注意。

 

  邊坡的第二類病害是崩塌。所謂崩塌是整體巖土塊脫離母體突然從較陡的斜坡上崩落下來，并順斜坡猛烈翻轉(zhuǎn)、跳躍，最后堆落在山腳。它有突發(fā)性，危害較大。

 

  邊坡的第三類病害是剝落。邊坡表層受風(fēng)化，在沖刷和重力作用下，不斷沿斜坡滾落。

 

  下面從路線設(shè)計、工程地質(zhì)、支擋防護等方面的邊坡處理技術(shù)進行探討。

 

  公路路線設(shè)計中的邊坡處理問題?？偟膩碚f，目前公路沿線景觀上的“黃土高坡”偏多，滑坡、崩塌也時常發(fā)生。這些問題的產(chǎn)生，與公路平縱面設(shè)計是否恰當(dāng)，關(guān)系較大。現(xiàn)提出幾點共同探討：首先山區(qū)公路應(yīng)用足最低技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，宜彎則彎，宜坡則坡，不要片面追求路線平直，減少大填大挖。二是要充分利用地形。過去低級公路是“就地扒”，高等級公路不行了。但應(yīng)盡量減少破損山體。例如圖三的某公路沿江段。其設(shè)計中線位置為A-A,,產(chǎn)生較多刷坡，破壞了植被，在環(huán)境上帶來損失。如將中線外移8米到B-B，加寬利用江邊臺地，則情況就大不一樣。三是要充分且恰當(dāng)?shù)睦萌斯?gòu)造物的作用。例如某山區(qū)專用線，經(jīng)過雞爪地形，半填半挖路段較多，很多橫斷面是上下兩個高邊坡，植被破壞嚴(yán)重，流失的水土破壞了山下的農(nóng)田。如果注意上支下?lián)?，上面用錨桿掛土工塑料網(wǎng)噴射砼支護，下邊用加筋土擋土墻，如圖四所示，則對山體破損很少，造成價也不一定高多少。有的深路塹考慮用一短隧道通過。地球只有一個，有的資源只能使用一次，一條公路設(shè)計不當(dāng)，不僅給公路部門帶來麻煩，而且破壞了環(huán)境，這是難以挽回的損失。人類歷史發(fā)展到今天，公路工程不再僅僅是一門技術(shù)，也應(yīng)是一門藝術(shù)。

 

  邊坡設(shè)計過程中還有一個很重要的依據(jù)是工程地質(zhì)條件。但由于現(xiàn)實客觀條件所限，在山區(qū)公路施工圖設(shè)計時要得到較為確切的工程地質(zhì)資料是困難的。因此，要做出合理的邊坡設(shè)計也是困難的。只有在施工便道開通，必要的生活設(shè)施和鉆探用水等得到解決時，才能進行較為詳細(xì)的地質(zhì)鉆探和物探。獲得較為確切的工程地質(zhì)資料。這是堵能做出正確的有關(guān)邊直牟施工圖設(shè)計。這就提出了施工過程中的工程地質(zhì)工作問題和目前基建管理上的程序問題。此外，目前工程地質(zhì)隊伍混雜，地質(zhì)報告的可信度很差。而目前一般都不留巖心，這是不妥的。綜之，工程地質(zhì)問題值得我們引起重視。稍不留意造成的損失是很大的，甚至是不可挽回的。

 

  關(guān)于支擋結(jié)構(gòu)問題。過去我們在穩(wěn)定邊坡中常用的抗滑擋墻和抗滑樁，一般來說尚屬有效，但是傳統(tǒng)的抗滑樁和抗滑擋墻在使用幾年之后，產(chǎn)生推移甚至被推倒的事例是常見的。究其原因，除一般的設(shè)計或施工問題之外，在理論上來說，是庫倫或朗金土壓力理論的缺陷。因為巖土體有蠕動的物理現(xiàn)象，尤其是有臨空面的巖土體，也即有流變力學(xué)特性。由于巖土體的蠕動而使傳統(tǒng)支擋結(jié)構(gòu)所受到的側(cè)向壓力隨著時間的推移而增大。最后在一場大雨過后被推倒！因此，隨著科技的發(fā)展進步，人們已從傳統(tǒng)的被動支擋，發(fā)展到考慮加固巖土體自身，改善其力學(xué)特性，加強其整體性一達到穩(wěn)定邊坡的目的。這方面比較成熟的技術(shù)有：通過灌漿或高城市噴射注漿加固巖土體、加筋土、錨噴支護及預(yù)應(yīng)力錨索等。這此技術(shù)已有國家或行業(yè)的設(shè)計施工規(guī)范，是成熟有效的，可以說是邊坡穩(wěn)定防護技術(shù)的主要方向。這是值得我們考慮的。

 

  對夾有大孤石的殘積土邊坡，如采用抗滑擋墻來防護，往往失敗。因這類邊坡蠕動大，極易崩塌，采用錨噴支護可能有效。對于一般較穩(wěn)定的殘積土邊坡，為防止剝落或小的崩塌，僅僅種草是不行的，失敗的例子不少。應(yīng)考慮土釘掛土工格柵后再種草。邊坡防護不僅是穩(wěn)定問題，還有防止水土流失、綠化美化環(huán)境問題。以上個人淺見難免不妥，僅以此拋磚引玉。