隨著我國公路建設的飛速發展，公路邊坡防護系統研究日漸引起公路部門的重視。邊坡綜合防護設計是公路設計的重要內容之一，需根據公路等級、降雨強度、地下水、地形、土質、材料來源等情況綜合考慮，合理布局，因地制宜地選擇實用、合理、經濟、美觀的工程措施，確保公路的穩定和高速行車安全，同時達到與周圍環境的協調，保持生態環境的相對平衡，美化公路的效果。
1、邊坡穩定的因素及措施
1．1影響邊坡穩定的因素很多，總的歸納起來可分為兩大類：即自然因素和人為因素。
1）自然因素:公路是特殊的帶狀構造物，每條公路都要穿越很多地區，由于受地質構造和地形條件等因素的影響，每一個小區域都有不同的地質和氣候條件。
2）人為因素:一條公路的建設和使用管理，都是由人去實現的，根據建設程序和內容，并結合已建公路的情況看，影響邊坡穩定的人為因素可歸集為三個方面：即設計因素，施工因素和養護管理因素。
1．2穩定邊坡的措施。
坡比與臺高:首先值得注意的是：公路邊坡不能太陡，但也不是越緩越好，對于填方邊坡采和1：1.5=1:2基本適合，而挖方邊坡特別是高邊坡卻值得認真研究。土質或強化石盡邊坡。第一臺高6M，坡比取1：0.75～1：1以后各臺高不大于8M，坡比取1：1～1：2.25石質邊坡。第一臺高8M，坡比1：0.5～1：0.75，以后各臺高不大于12M。邊坡的防護與加固:
1）加固措施。
防護是在邊坡自身穩定的基礎上進行的，首先應當考慮邊坡的加固，加固的方法很多，較有效的方法有：抗滑墻、抗滑樁、預應力錨索、壓漿錨柱等。這里值得一提的是：“邊防排水”也應作為間接加固邊坡的一種方法給予重視，邊坡坍塌幾乎都是在雨季出現，所以，其作用是顯而易見的。對防排水系統的設置為坡頂截水溝按常規方式設置，而坡面碎落臺水溝不必每臺都設置，在第一臺上設備一道水泥混凝土截水溝即可。以上各臺澆筑坡度1.5%，厚度20CM的水泥混凝土封閉，在邊緣設置攔水帶，每25M左右設一道排水溝，將水排入第一臺截水溝就能達到理想的排水效果，此外所設豎向排水溝還可以起到對邊坡加肋的作用，取消高邊坡碎落臺上的截水溝可以避免由于施工質量不佳而造成的滲漏水現象。另一非常值得重視的問題是，在土質或強風化巖石上邊坡的坡角也就是路基側溝邊緣，應設置抗滑墻或抗滑樁，以避免牽引式滑坍的產生。
2）防護措施。
以往的邊坡的防護主要考慮防沖刷，防風化即可，現在的邊坡防護還要考慮美觀利用環保問題。為減少水對邊坡的危害，就加上防滲水問題，根據以上幾方面的要求，對邊坡防護問題提出如下建議：
①下邊坡。下邊坡采用菱形網格加植草防護并加密排水溝。②上邊坡。上邊坡第一臺，根據不同地質情況采用護面墻，漿砌片石護坡，窗孔肋式護坡，六角空心磚護坡等防護形式。以上根據不同地質情況，采用菱菜風格，窗孔肋式護坡，噴射混凝土等防護形式。上述防護形式除護面墻，漿砌片石護坡和噴射混凝土外，其他都可以在其上加
植草防護，以恢復自然環境和美化公路，另外，穩定性較好的巖石邊坡不必再進行污工防護，只需在一些低凹處放置一點耕植土，種植耐旱性較好的抓藤植物起到美化作用。
2、高邊坡的破壞類型
2.1滑坡
1)形成原因:由于公路路塹古老滑坡前挖方,挖掉部分抗滑體,僅做坡腳擋墻,不能滿足穩定要求;滑坡后部匯水面積大,兩道地表排水溝已破損;公路切坡切斷了順傾巖層;原公路切坡,挖掉部分抗滑體,致使坡體失去支撐而滑動;滑坡后部匯水面積大,地表排水溝已嚴重損壞;原公路切坡,挖掉部分抗滑體,使坡體失去支撐滑動,治理工程沒有保證滑坡的穩定;治理后的山坡上有蓄水池,漏水;地下水發育。
2)主要危害:將直接威脅公路行人、行車安全;現階段影響公路養護。表層蠕滑如果牽引后部山體滑動,嚴重時可中斷交通。
2.2崩塌
1)形成原因:巖石邊坡高、陡;組成邊坡的巖石結構面(如節理、裂隙、層面、斷層面不整合面等)發育,且有傾向臨空的不利結構;有爆破等振動力源或裂隙水影響。
2)主要危害:飛快的墜落、崩落或滾石,可破壞公路邊溝、路面,影響行人、行車安全,大的崩塌可能堵塞交通。
2.3危巖、落石
1)形成原因:巖石邊坡高、陡;組成邊坡的巖石結構面(如節理、裂隙、層面、斷層面不整合面等)發育,且有傾向臨空的不利結構面;有爆破等振動力源。
2)主要危害:飛快的墜落、崩落或滾落,可破壞公路邊溝、路面,給行車安全帶來嚴重威脅,大塊的落石可能堵塞交通。
2.4坡面沖刷
1)形成原因:坡面較緩,受水面積大;局地降雨量大,是形成沖刷的必要條件;坡體土質疏松,在徑流作用下,松軟物質易被帶走;坡面無防護。
2)主要危害:沖溝、沖槽布滿坡面,或平行排列,或呈雞爪狀。如果坡體具有垂直裂隙,還可能形成落水洞,進而造成坍塌。
2.5坡面剝落
1)形成原因:坡面較陡,為坡面物質提供動力條件;風化嚴重,使坡面巖體肢解成鱗片狀碎塊、細粒,是形成剝落的必要條件;坡面裸露,無防護工程坡體,巖石質地松軟,易風化。
2)主要危害:在坡腳形成坡積體,嚴重時堵塞公路邊溝,在降雨強度大或暴雨時邊溝水漫上路面,將影響行車安全。
2.6坡面溜坍
1)形成原因:坡體具有“二元結構”,上部由全風化殘積土構成,質地松軟,下部由較堅硬的巖石組成;軟弱巖土下部坡面較緩;本地區降雨量大,有條件軟化二元結構界面。
2)主要危害:浸染下部巖石,封閉地下水出路;在坡腳形成坡積體,嚴重時將堵塞公路,養護工作量大,并將影響行車安全。
2.7坍塌
1)形成原因:地形條件,具有良好的臨空條件,給坍塌發生提供活動空間;坡體受水后強度降低;坡體物質條件通常由質地松軟的土體組成;水的作用。
2)主要危害:坍塌體堆積于坡腳,后部形成新的臨空條件,可能牽引后部坡體的繼續坍塌或整體滑動(滑坡),直接威脅行車安全。
3、高邊坡加固措施
3.1支擋工程
1)抗滑樁。抗滑樁是承受側向荷載用以整治滑坡的支撐建筑物,它穿過滑體在滑床的一定深度處錨固,抵抗滑坡推力的作用。它埋入滑面以下的部分稱為錨固段,埋置于滑面以上的部分稱為受力段。樁的最小寬度一般不宜小于1.5m,截面尺寸為2m×2.5m,2.5m×3.5m,2m×3m,3m×4m等,尤以2m×3m者最為多見。抗滑樁的基本應用條件是:滑坡具有明顯的滑動面;滑面以下為較完整穩固的基巖或土層,能夠提供足夠的錨固力。
2)預應力錨索。通過預應力錨索對邊坡巖體中不穩定巖體施加預應力,一方面增加不穩定邊坡巖體本身的抗滑力,另一方面,對可能滑動面上的正應力增加,而使摩阻力增大,以達到邊坡巖體穩定的目的。預應力錨索對處理單斜構造巖石邊坡有較好的效果,但難以準確計算被錨固體的下滑力和張拉控制應力。其最大特點是錨樁在抗滑樁上的錨點下移,使抗滑樁懸臂所產生反向彎矩減小。然而這種方法一定要結合工程實際情況,選準各項參數,進行動態設計,否則會產生難以估量的影響。它適用于下滑力大于500kN/m的邊坡。
3.2防護工程
1)工程防護。
①圬工骨架植草防護。圬工骨架植草防護按骨架材料可分為漿砌塊石骨架植草防護和預制混凝土塊骨架植草防護,按骨架形狀和受力方式又可分為人字形、拱形和方形骨架等。框格內宜采用植物防護或其他輔助防護措施。框格的大小應視邊坡的坡度、土質確定,并應考慮與景觀的協調。
②噴漿或噴射混凝土防護。適用于巖性較差、強度較低、易風化或堅硬巖層風化破碎、節理發育、其表層風化剝落的邊坡;或當邊坡因風化剝落和節理切割而導致大面積碎落,以及局部小型坍塌、落石時,可采用局部加固處理后,進行大面積噴漿處理,也適用于上部巖層風化破碎下部巖層堅硬完整的高大邊坡。不能承受側向壓力,邊坡必須是穩定的。
③噴錨防護。適用于巖層風化破碎嚴重、節理發育,在破碎巖層較厚的情況下,噴錨防護具有較高的強度,較好的抗裂性能,能使坡面一定深度內的破碎巖層得以加強,并能承受少量的破碎體所產生的側向壓力。
2)植物防護。
①種草。適用于邊坡穩定、坡面沖刷輕微的路堤或邊坡,一般要求邊坡坡度不陡于1∶1,邊坡地表水徑流速度不超過0.6m/s,長期浸水邊坡不適用。根據施工方法不同,分為種子撒播法和噴播法。
②鋪草皮。適用于各種土質邊坡,特別是坡面沖刷比較嚴重、邊
坡較陡,坡面遷流速度達0.6m/s的。
③植樹護坡。植樹應在1∶1.5或更緩的邊坡上,或在邊坡以外河岸及漫灘處。
3.3排水系統設計
排水是該區防治邊坡病害的一種主要措施。它可分為地表排水和地下排水。邊坡體以外的地表水,應予攔截引離,邊坡體的地表水要注意防滲,并盡快匯集引出。地下水的排出工程措施,有滲溝及平孔等。路塹邊坡排水采用排水溝、截水溝、平臺排水溝、急流槽等設施,概率流量計算采用15年重現期內任意30min的最大暴雨強度,各類路基排水溝的內溝頂高出設計水位20cm以上。
4、結束語
綜上所述公路巖質高邊坡的破壞類型和主要原因,對破壞原因及由此帶來的危害進行了較為詳細的分析,并結合國內外的施工經驗和方法進行總結,探討了公路巖質高邊坡破壞的主要加固方法與技術措施,以確保公路行車安全和運營效益。
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