公路高边坡的稳定性问题与防治策略探讨
公路高边坡的稳定性问题与防治策略探讨
公路边坡的稳定性是公路工程建设中一个至关重要的问题。它不仅关系到道路的使用寿命，更直接影响行车和行人的安全。本文将深入探讨公路边坡的变形特性、成因，并提出相应的勘察设计方法和防治措施。
边坡变形特征
公路边坡的稳定性受到自然山坡稳定状况的深刻影响，包括稳定、不稳定和极限平衡等状态。地质条件如地层岩性、地质构造、坡体结构等，以及人为改造程度如开挖深度、坡形和坡率等，都会对边坡的变形特性产生影响。
在公路建设中，人工边坡不可避免地改变了自然坡体的应力状态和地下水的渗流条件。这种改变往往在短期内完成，软弱岩层的调整可能更快，而坚硬岩层则可能需要更长的时间。
自然因素如阳光照射、降雨冲刷和下渗、风化以及地震等，都会导致边坡应力状态的改变，从而引发变形。由于自然条件的多样性，每个高边坡工点都需要进行单独的分析和计算，这种复杂性增加了高边坡设计的难度。
变形监测可以实时了解高速公路边坡的稳定性状况、位置移动以及地形变形规律等信息，为预防滑坡等灾害提供重要的预报依据。公路高边坡的变形破坏可能表现为崩塌、滑坡、错落和坍塌等多种模式，这些模式具有各自独特的特征和影响因素。
高边坡形成原因的深入剖析
（一）自然因素方面，地层岩性条件、构造条件、水文地质条件、地形地貌条件、河流冲刷作用以及地震条件等都会对高边坡的形成和稳定性产生深远影响。
（二）人为因素方面，选线不当、调查不足、施工方法不当、重视不够、土地利用变化、不合理的开采活动、不良的工程施工以及不合理的水资源管理等都会成为诱发高边坡变形的重要因素。
高边坡的常见处治方案
（一）坡面防护
坡面防护是确保边坡稳定性的重要措施。通过在稳定的边坡上设置防护措施，可以有效地减少水流冲刷和下渗，降低水土流失，同时减缓坡体风化，稳固浅层坡面土体。常见的坡面防护方案包括：
- 植物防护：通过植被覆盖、三维植被网保护、湿法喷播技术以及客土喷播等方法，增强坡面的稳定性。
- 骨架植物防护：采用拱形、人字形、菱形等圬工骨架结合植草技术，提升坡面的整体稳定性。
- 圬工防护：运用喷护、挂网喷护、圬工全防护以及护面墙等技术手段，对坡面进行直接防护。
- 主、被动防护网：这些防护网主要用于防止坡面岩石的崩塌和滚落，确保边坡的安全。
（二）支挡加固
- 挡土墙：用于稳固边坡，防止土体滑动，确保工程的稳定性。
- 预应力锚索：适用于土质和岩质地层的边坡加固，其锚固段必须置于岩层内，以确保工程的安全性。
- 锚杆：同样适用于土质和岩质地层的边坡加固，但需将锚固段置于稳定的地层中。
- 抗滑桩：用于稳固滑坡，可以是钢筋砼桩或钢桩，根据施工方法的不同，分为挖孔桩、打入桩和沉井桩等。
- 抗滑挡墙：设计相对简单，但在使用时需注意避免“越顶”和“坐船”现象的发生。
- 支撑渗沟：以支撑作用为主，同时兼具疏排水功能，通常由干砌片石砌筑而成，并设有反滤层和干砌片石垛或抗滑挡墙。
（三）排水与水土保持措施
- 设置排水沟和管道，以便迅速排出降雨水，减少水分对坡体的渗透。
- 在坡体表面种植草坪，利用草根系统来固定土壤，从而减少水土流失和坡面侵蚀。
- 构建横向排水沟、挡墙等结构，以防止坡体沿水平方向滑动。
- 在坡体上设置护坡网，以增强土体的抗冲刷和抗滑动性能。
（四）监测与预警系统
- 在关键位置安装位移传感器，实时监测坡体的位移和形变情况。
- 使用倾角仪测量坡体的倾斜角度，以识别坡体变形的趋势。
- 监测地下水位的变化，从而判断土体的饱和程度和稳定性。
- 通过自动化系统收集传感器数据，实现对坡体变形的实时监控。
（五）保持自然稳定状态
- 恢复植被种植，选择适应性强的植物种类，以减少水土流失和侵蚀现象的发生。
- 尽量避免对坡面的过度开挖，维持其自然坡度，从而降低土体移动和滑动的风险。
- 在高边坡周边地区，应禁止或严格限制采矿、挖掘等活动，以防止人为因素对边坡稳定性的不利影响。
综上所述，公路边坡的稳定性是一个多维度且复杂的议题，它涉及到自然条件、人为活动以及施工方法等多个方面。通过周密的勘察设计和恰当的治理措施，我们可以显著提升边坡的稳固性，进而确保公路的安全与顺畅。