公路工程：边坡治理方法探讨

    

一、引言

    在公路的修建过程中，边坡沿公路分布的范围广，对自然环境的破坏范围大，其防护问题非常突出。为了满足安全可靠和经济合理双重目标，在使用过程或施工过程中，路基出现失稳或显示失稳征兆时，应该详细调查地形、地质、水文条件，了解设计和施工等方面的问题，对坡体变化和滑动面情况进行及时的观察，并进行必要的试验，以便分析路基失稳的原因，从而制定出合理有效的防治措施。在防护的同时，还应注意保护环境和创造环境，采用适当的绿化防护方法来进行，使公路具有安全、舒适、美观、与环境相协调等特点，从而产生可观的经济效益、社会效益和生态效益。
    

二、公路边坡防治方法

    公路边坡的治理技术发展很快，形式也越来越丰富，目前的防治方法主要有以下几种：
    1．排水工程
    水的作用包括降雨、地表水和地下水三个方面的作用。边坡失稳的发生大多与水的作用密切相关，这是因为水一方面增大了斜坡土石体的容重和降低了土石体的内聚力，另一方面还产生了动水压力和静水压力，同时水还能溶解土石体中易溶物质，使组成斜坡的土石体成份和结构发生变化，从而导致边坡失稳。因此在边坡的治理中需要特别重视对水的处理，其主要目的为：降低渗透水压力；减轻水对岩土体的软化和对岩土体架构的分解作用；消减水的冲刷和浪蚀作用。排水工程一般包括地表排水和地下排水。它是指设置良好的地表排水和地下排水系统，做好拦截、疏干和排除滑动区域内外的地表水和地下水的工作，并采取防护措施以防止地表水渗入坡体或冲陶坡脚。排除地表水目的在于拦截、引离边坡范围外的地表水，使其不致进入边坡区或不致渗入边坡体内。地表排水以拦截和旁引为原则，常采用的排水工程措施有：边沟、截水沟、排水沟、垂直排水井和急流槽等形式。排除地下水的目的在于降低孔隙水压力，增加有效正应力从而提高抗滑力。常采用排水工程措施有：暗沟、渗井、排水孔、灌浆阻水渗沟等。
    排水工程简单易行且加固效果好、工程造价低，应用广泛，但往往需要与其它的治理工程结合在一起，配套使用。
    2．改变边坡形态
    边坡失稳破坏通常是由于边坡过高、坡度太陡所致。通过改变坡体形态，削掉边坡一部分不稳定岩体，或增加阻止滑坡产生区的物质，使边坡坡度放缓，提高其稳定性。常用的工程措施是减重反压。这种措施主要是将边坡顶部的土石挖除从而减小下滑力和在原堤脚处加设反压护道以增大抗滑力，以提高边坡稳定性。
    该方法是一种经济有效的防治边坡失稳的措施，技术上简单易行，效果明显，并积累了丰富的经验，但该方法整治效果的好坏主要取决于削减和堆填的位置是否得当，且该法对边坡改造较大，扰动严重，不利于环保。
    3．支挡与锚固工程
    该防护措施主要包括挡土墙、抗滑桩、锚杆、预应力锚索、SNS柔性防护系统。  
    挡土墙是边坡治理工程中最常见的一种技术手段，它位于失稳边坡的前缘，借助于自身重量从而抵抗侧向土压力，防止墙后土体坍塌和增加其稳定性的建筑物。常见的挡土墙形式有：重力式、悬臂式、扶壁式等（如图1所示）。在公路工程中，挡土墙可用以支撑路堤或路堑边坡，防止水流冲刷路基，同时也常被用于处理路基边坡滑坡崩坍等路基病害。挡土墙设计简单，适用范围很广泛，但容易出现“越顶”现象，且设置位置具有局限性。
    抗滑桩是一种大界面侧向受荷桩，是承受侧向荷载、整治滑坡的支撑建筑物。该方法是将一定规格的桩体埋入稳定的地层中，依靠桩及其周围岩土体的相互嵌制作用，以承受由上部桩身传来的推力。抗滑桩一般成群布置，多用于滑体厚度不大，刚度较大的情况，常沿垂直与滑体运动方向排列。在间歇型滑坡的静止期进行抗滑桩施工，效果最理想。在布置时应合理排布，使两桩间的滑体不至由于拱起作用从其间滑出，同时还应保证沿坡体不越过桩顶，以免产生次生失稳状况。抗滑桩按其埋入情况可以分为以下几种形式：全埋式桩、悬臂桩、埋入式桩、椅式桩、排架桩、刚架桩等（如图2所示）。工程实践表明，抗滑桩桩位灵活，施工方便，能迅速安全地解决一些比较困难的工程，但对于正在滑动的边坡，应尽量避免采用抗滑桩。 
    锚杆、预应力锚索是常用的锚固工程，它是一种把受力拉杆埋入地层的技术。它可以充分提高岩土自身强度和自稳能力，增强滑动面上的抗滑力，从而获得良好的稳固效果。
    其工作方法是：在拟固定的岩体中钻孔直到下部稳定基岩一定深度，在孔内插入锚杆，将其末端固定住，空口用锚头栓死，并在锚体上涂一些防腐化的化学物质，钻孔内的多余空间可以浇注水泥砂浆，以进一步固定锚杆。另外还可以采用预应力锚索手段，通过现场做抗拔试验，保证其不至因把滑动面以下的稳定岩体拉裂，失去锚固效果。该防治方法布置灵活、能够大大减轻结构自重，节约工程材料，但锚固段应置于稳定地层且该地层须适合灌浆。
    SNS柔性防护是一种以钢丝绳网为主要构件并以覆盖和拦截来防治崩塌落石、风化剥落等边坡坡面地质灾害的柔性防护系统技术。该防护系统包括主动系统和被动系统两大类型。主动系统是通过固定在锚杆和支撑绳上并施以一定预张拉的钢丝网覆盖在有潜在地质灾害的坡面上，阻止崩塌落石的发生和活动范围；被动系统是一种能拦截和堆存落石的柔性拦石网，由钢绳网、固定系统、减压环和钢柱四部分组成，通过拦截的手段控制灾害体的运动范围。该防治方法工程量小、施工简单、且不改变坡体形态和植被生长，但是多适合于方量比较小的边坡或者仅对于崩塌类灾害具有明显效果。
    4．生态护坡
    生态护坡技术是在边坡上种植植物，利用植物根系固着边坡表层土壤以减轻水流冲刷，从而达到保护边坡的目的。该技术是将岩土工程、生态学、土植物学等多学科结合成一体的综合工程技术。生态护坡在首次成功应用之后便得到迅速发展，是今后公路建设发展的一种趋势，它使公路具有安全、舒适、美观、与环境相协调等特点。目前，生态护坡技术主要有铺草皮护坡、植生带护坡、三维植被网护坡、喷混植生护坡，以及与其它工程手段相结合的骨架植被护坡等方式。但同时也应注意到，由于该防护方法本身的强度较低，其改变或保护的只是坡面及其浅层，所以只有在边坡本身稳定的前提下，植被护坡技术才可用于边坡浅层的防护。
    

三、公路边坡综合治理

    通过介绍以上几种防治方法中不难发现，虽然这些技术能达到治理边坡失稳的效果，但是每种方法都有其自身的特点和适用条件，而边坡的失稳往往是受多个因素控制的，单单采用一种技术手段是难以有效地根治边坡的失稳问题。因此在治理边坡时，应详细查明边坡的各种工程条件，应用若干种工程手段，将其有机地结合，采用综合治理方法对边坡进行治理。
    所谓综合治理，是指以工程地质条件为依据，对边坡治理采用多种技术相结合的方式，使边坡在治理后既安全稳定，又经济合理，在此基础上边坡的治理还应尽可能体现边坡所在地方的地域特色，将这些因素糅合到边坡的设计之中，重视社会人文因素。采用综合治理方法使边坡的防治工程不仅不违背边坡治理的安全性、技术合理性及实施可能性的要求，还可以有效改善周边环境和生态状况，并且对当地旅游业和文化起到良好的宣传推动作用。
    

四、结论和建议

    公路边坡治理是一个系统工程，实施何种治理方案应该综合考虑。在治理前应全面理解、详细进行现场调查、分析工程地质勘察资料和周边环境实施资料；在治理过程中应严格控制施工质量，合理地借鉴工程经验，对不同的边坡治理应具体问题具体分析；同时，在进行治理防治时都应注意环境的保护，尽量减小施工对环境的不良影响。