一、影響邊坡穩(wěn)定的因素

    1．1自然因素

    公路是特殊的帶狀構(gòu)造物，每條公路都要穿越很多地區(qū)，由于受地質(zhì)構(gòu)造和地形條件等因素的影響，每一個(gè)小區(qū)域都有不同的地質(zhì)和氣候條件。所以,影響邊坡穩(wěn)定的自然因素包括下列幾方面，即：地質(zhì)、地形、氣候和水文條件等四個(gè)方面。

    1．2人為因素

    一條公路的建設(shè)和使用管理，都是由人去實(shí)現(xiàn)的，根據(jù)建設(shè)程序和內(nèi)容，并結(jié)合已建公路的情況看，影響邊坡穩(wěn)定的人為因素可歸集為下列三個(gè)方面，即：設(shè)計(jì)因素、施工因素和養(yǎng)護(hù)管理因素。

    二、邊坡防護(hù)技術(shù)比較

    2．1片石護(hù)坡和護(hù)面墻

    片石護(hù)坡分為漿砌和干砌兩種。護(hù)面墻比護(hù)坡厚,有一定的抗推力作用。其優(yōu)點(diǎn)是能就地取材、工藝簡(jiǎn)單,但自重大,不宜在高邊坡上使用。

    2．2菱形網(wǎng)格護(hù)坡

    菱形網(wǎng)格護(hù)坡,可預(yù)制安裝也可用水泥混凝土現(xiàn)澆和石砌。工藝簡(jiǎn)單,網(wǎng)格內(nèi)可植草。但只適用于填方邊坡和土質(zhì)挖方邊坡。

    2．3六角空心磚護(hù)坡

    六角空心磚護(hù)坡是近幾年才發(fā)展起來(lái)的用水泥混凝土預(yù)制安裝的一種邊坡防護(hù)形式,似蜂巢狀。施工工藝簡(jiǎn)單,空洞內(nèi)可填土綠化,有一定觀賞價(jià)值。但自重大、費(fèi)用高,且還會(huì)阻礙邊坡水的排出,對(duì)邊坡穩(wěn)定不利,要慎重選用。

    2．4噴射混凝土護(hù)坡

    對(duì)一些較高的風(fēng)化巖石邊坡,采用噴射混凝土作護(hù)坡可阻止風(fēng)化,且重量輕,施工所需設(shè)備簡(jiǎn)單。但費(fèi)用較高,厚度難以控制,對(duì)景觀有一定影響,應(yīng)盡量少采用。

    2．5窗孔肋式護(hù)坡

    窗孔肋式護(hù)坡一般用漿砌片石或片石混凝土做肋,用水泥預(yù)制混凝土塊做成拱形窗臺(tái),坡面水從肋上排出,窗內(nèi)可植草,目前是一種較為理想的防護(hù)形式。但肋厚容易被偷工減料,應(yīng)加強(qiáng)施工管理和質(zhì)量監(jiān)理。

    2．6生物防護(hù)

    生物防護(hù)除植樹(shù)屬傳統(tǒng)防護(hù)形式外,植草或鋪草皮是近年來(lái)才在高速公路上興起的一種綠色防護(hù)形式。其優(yōu)點(diǎn)是能在短期內(nèi)恢復(fù)公路沿線的綠色景觀和防止邊坡沖刷,但養(yǎng)護(hù)費(fèi)用高,要隨時(shí)保持綠色有一定困難。

    2．7護(hù)腳墻與抗滑墻

    護(hù)腳墻與抗滑墻本質(zhì)上沒(méi)有多大區(qū)別,僅只是斷面大小和埋深不同而已。護(hù)腳墻起到保護(hù)坡腳不受沖刷和破壞的作用,不能抵抗推力;抗滑墻除有護(hù)腳墻的作用外,還具有抗推力作用,要根據(jù)具體情況選用。

    2．8抗滑樁

    抗滑樁是一種用于處理滑坡或防止邊坡下滑的鋼筋水泥混凝土結(jié)構(gòu),是一種較理想的抗滑設(shè)施,但投資較大。

    2．9預(yù)應(yīng)力錨索

    用預(yù)應(yīng)力錨索處理單斜構(gòu)造巖石邊坡,對(duì)保證該類邊坡的穩(wěn)定有較好的效果,但難以準(zhǔn)確計(jì)算被錨固體的下滑力和張拉控制應(yīng)力。

    2．10壓漿錨柱

    壓漿錨柱簡(jiǎn)單地說(shuō)就是往地層注入水泥漿以改變土體物理力學(xué)性質(zhì)從而穩(wěn)定邊坡的一種方法。其施工設(shè)備簡(jiǎn)單、占地面積小、工期短、見(jiàn)效快、加固地層的深度可深可淺,但難以檢測(cè)注入范圍和判斷固結(jié)狀態(tài)。

    2．11排水固結(jié)

    排水固結(jié)主要用于表層地下水較多處的邊坡加固。有樹(shù)枝狀盲溝、塑料排水管等方式。工藝簡(jiǎn)單、耗用材料少,但遇到有滑層的地方,需配設(shè)支擋構(gòu)造物才能達(dá)到滿意的效果。

    三、穩(wěn)定邊坡的辦法

    邊坡和路面是反映公路修建質(zhì)量的兩面鏡子,隨著人們觀念的改變和環(huán)保方面的要求,公路邊坡不但要求穩(wěn)定,而且還要美觀。贛粵高速公路在邊坡穩(wěn)定和美化方面都花了一定的功夫,收到了較好的效果。該路是典型的山區(qū)高速公路,在已建高速公路中屬地形、地質(zhì)條件較復(fù)雜的一條,橫坡陡峻、溝壑縱橫,地質(zhì)變化多樣,20m以上的高邊坡占90%,50m以上的特高邊坡占40%～50%,最高填方達(dá)50余m,最高挖方邊坡達(dá)160余m。根據(jù)不同的地質(zhì)、坡比和臺(tái)高等情況,采用了護(hù)面墻、漿砌片石護(hù)坡、菱形網(wǎng)格磚護(hù)坡、六角空心磚護(hù)坡、窗孔肋式護(hù)坡和噴射混凝土、生物防護(hù)等多種邊坡防護(hù)形式和抗滑樁、抗滑擋墻、壓漿錨柱、格柵梁和排水固結(jié)等原坡面加固型式。由于部分設(shè)計(jì)邊坡去臺(tái)較高,坡面較大,為保證護(hù)坡自身的穩(wěn)定,對(duì)其也進(jìn)行了加固,主要采用腰帶鋼筋混凝土、菱形或矩形錨桿混凝土、0型鋼筋混凝土等加固形式。結(jié)合贛粵公路邊坡的治理情況和在施工過(guò)程中反映出來(lái)的不足以及已建邊坡的利弊,提出下列穩(wěn)定邊坡的措施或方案。

    3．1坡比與臺(tái)高

    首先值得一提的是,公路邊坡不能太陡,但也不是越緩越好。對(duì)于填方邊坡采用1∶115～1∶2已基本夠用,而挖方邊坡特別是高邊坡卻值得認(rèn)真研究。下面根據(jù)不同地質(zhì)情況就挖方邊坡提出建議方案,總的原則是坡度設(shè)置不宜太緩,而用增加臺(tái)數(shù)的方式來(lái)解決穩(wěn)定問(wèn)題,這樣可減少斜坡面匯水面積,對(duì)邊坡穩(wěn)定有利。

    ①土質(zhì)或強(qiáng)風(fēng)化石質(zhì)邊坡

    第一臺(tái)臺(tái)高6m,坡比取1∶0175～1∶1;以后各臺(tái)臺(tái)高不大于8m,坡比取1∶1～1∶1125。

    ②石質(zhì)邊坡

    第一臺(tái)臺(tái)高8m,坡比1∶015～1∶0175,以后各臺(tái)臺(tái)高不大于12m,坡比1∶0175～1∶1,較完整巖石可略陡。各種地質(zhì)條件下的第一臺(tái)碎落臺(tái)寬度均考慮設(shè)置3m,其它各臺(tái)2m。

    3．2防護(hù)與加固

    ①加固

    防護(hù)是在邊坡自身穩(wěn)定的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,首先應(yīng)當(dāng)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(yù)應(yīng)力錨索、壓漿錨柱等。這里值得一提的是“邊坡防排水”也應(yīng)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(xiàn),所以,其作用是顯而易見(jiàn)的。對(duì)防排水系統(tǒng)的設(shè)置為,坡頂截水溝按常規(guī)方式設(shè)置,而坡面碎落臺(tái)截水溝不必每臺(tái)都設(shè)置,在第一臺(tái)上設(shè)置一道水泥混凝土截水溝即可。以上各臺(tái)澆筑坡度2%、厚度10cm的水泥混凝土封閉,在邊緣設(shè)置攔水帶,每20m左右設(shè)一道豎向排水溝,將水排入第一臺(tái)截水溝就能達(dá)到理想的排水效果;此外,所設(shè)豎向排水溝還可起到對(duì)邊坡加肋的作用,取消高邊坡碎落臺(tái)上的截水溝可以避免由于施工質(zhì)量不佳而造成的滲漏水現(xiàn)象。

    另一個(gè)非常值得重視的問(wèn)題是,在土質(zhì)或強(qiáng)風(fēng)化巖石上邊坡的坡腳也就是路基側(cè)溝邊緣,應(yīng)設(shè)置抗滑墻或抗滑樁,以避免牽引式滑坍的產(chǎn)生。

    ②防護(hù)

    以往的邊坡防護(hù)主要考慮防沖刷、防風(fēng)化即可,現(xiàn)在的邊坡防護(hù)還要考慮美觀和環(huán)保問(wèn)題。為了減小水對(duì)邊坡的危害,還應(yīng)加上防滲水問(wèn)題。根據(jù)以上幾個(gè)方面的要求,對(duì)邊坡防護(hù)提出下列建議。

    (1)下邊坡

    下邊坡采用菱形網(wǎng)格加植草防護(hù)并加密排水溝。

    (2)上邊坡

    上邊坡第一臺(tái),根據(jù)不同地質(zhì)情況采用護(hù)面墻、漿砌片石護(hù)坡、窗孔肋式護(hù)坡、六角空心磚護(hù)坡等防護(hù)形式;以上各臺(tái),仍根據(jù)不同地質(zhì)情況,采用菱形網(wǎng)格、窗孔肋式護(hù)坡、噴射混凝土等防護(hù)形式。上述防護(hù)形式除護(hù)面墻、漿砌片石護(hù)坡和噴射混凝土外,其它都可在其上加植草防護(hù),以恢復(fù)自然環(huán)境和美化公路。另外,穩(wěn)定性較好的巖石邊坡不必再進(jìn)行圬工防護(hù),只需在一些低凹處放置一點(diǎn)耕植土,種植耐旱性較好的爬藤植物即可起到綠化美化的作用。

    四、結(jié)束語(yǔ)

    邊坡對(duì)高速公路的作用很大，設(shè)計(jì)單位要重視前期勘察工作,盡量將地質(zhì)、氣候、水文等情況掌握詳細(xì)些,盡量減少高填深挖,而用橋梁和隧道代替,這樣既可以減少對(duì)自然環(huán)境的破壞,也可消除或減輕為搞好邊坡防護(hù)與加固帶來(lái)的問(wèn)題,從而減少高速公路的隱患。