石陽

摘 要 在我國公路分類等級中，二級公路因其便利性和靈活性占據(jù)了重要地位，為連接政治經(jīng)濟(jì)中心、港口、碼頭提供了便利，因而近年來在我國，尤其是在山區(qū)得到了長足的發(fā)展。但是由于對環(huán)境因素預(yù)估不足，尤其在挖方邊坡的穩(wěn)定性方面存在問題，嚴(yán)重影響公路安全。本文在綜合研究多條山區(qū)公路挖方邊坡的基礎(chǔ)上，提出了穩(wěn)定性評價的原則和程序，闡述了評價方法，并結(jié)合實際提出可行的安全防護(hù)措施。

關(guān)鍵詞 山區(qū)二級公路；挖方邊坡；穩(wěn)定性

1 引言

在我國的公路分類體系中，二級公路以其獨有的便利性和靈活性占據(jù)了重要地位，尤其是在山區(qū)地區(qū)獲得了長足發(fā)展。然而由于缺乏對山區(qū)環(huán)境的足夠認(rèn)識，嚴(yán)重影響山區(qū)道路安全，甚至山區(qū)車禍?zhǔn)鹿拾l(fā)生量遠(yuǎn)超普通公路，接近4倍左右。因此，在公路建設(shè)中，一套完備的評價和防護(hù)體系尤為重要。

筆者結(jié)合多年施工經(jīng)驗并通過對多條山區(qū)二級公路的研究考察，得出了適用于山區(qū)二級公路挖方邊坡的穩(wěn)定性評價和安全防護(hù)技術(shù)，認(rèn)為為直觀、全面地對邊坡地質(zhì)進(jìn)行評估，應(yīng)在挖方施工的初期進(jìn)行穩(wěn)定性評價。這樣同時也保證了施工階段能對方案進(jìn)行及時的調(diào)整。

2 山區(qū)二級公路的穩(wěn)定性評價

2.1 評價原則

在充分考慮山區(qū)二級公路挖方邊坡的特點，結(jié)合地質(zhì)構(gòu)造、力學(xué)機制、施工條件等客觀因素，結(jié)合評價結(jié)果的合理性與可操作性，對穩(wěn)定性評價工作提出以下四點原則：

首先在區(qū)域地質(zhì)和局部地質(zhì)構(gòu)造方面，區(qū)域地質(zhì)環(huán)境決定了邊坡地質(zhì)問題的產(chǎn)生，要想對斜坡地質(zhì)演化過程有更充分的了解、合理預(yù)測未來發(fā)展趨勢，就必須對區(qū)域地質(zhì)環(huán)境有深刻的認(rèn)識。

其次在區(qū)域地質(zhì)和施工條件方面，挖方邊坡穩(wěn)定性取決于很多因素，其中首要考慮的是區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造和局部地質(zhì)構(gòu)造，除此之外地下水分布及降雨量、工程施工方式也會對其產(chǎn)生較大影響。

接著在地質(zhì)模式的定性評價和力學(xué)機制的定量評價方面，定量計算是將定性評價得出的感性認(rèn)知上升為理性認(rèn)知的必要手段，邊界條件、巖體強度參數(shù)、影響因素及敏感因素等作為邊坡整治的必要參數(shù)，可通過物理或數(shù)值模擬等方式獲得。

最后在施工階段的穩(wěn)定與運營期間的穩(wěn)定方面，長久的穩(wěn)定性評價體系需將降雨、風(fēng)化、地震等自然因素考慮在內(nèi)，以便得到對邊坡的巖土結(jié)構(gòu)和加固防護(hù)結(jié)構(gòu)的持久評價。

2.2 工作程序

為直觀、全面地對邊坡地質(zhì)進(jìn)行評估，應(yīng)在挖方施工的初期進(jìn)行穩(wěn)定性評價。這樣同時也保證了施工階段能對方案進(jìn)行及時的調(diào)整。實際操作中的工作程序可由以下四個方面構(gòu)成：

首先在搜集和分析資料方面，地理環(huán)境對挖方邊坡的穩(wěn)定性有重要影響，區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造和水文環(huán)境等因素必須提前納入考察范圍。只有綜合考地層巖性、地形地貌并結(jié)合其力學(xué)性質(zhì)，才能初步掌握邊坡的穩(wěn)定性因素。

其次在挖方邊坡地質(zhì)調(diào)查方面，為預(yù)防挖方過程中的潛在滑坡需要對施工地質(zhì)進(jìn)行勘查，可組織擁有豐富地質(zhì)素描、照相、測量工作經(jīng)驗的技術(shù)人員去進(jìn)行實地踏勘，形成初步的地質(zhì)模型。

接著在挖方邊坡穩(wěn)定性的初步評價方面，初步評價可分兩種情況，結(jié)合具體實際提出。對于現(xiàn)階段資料完備、模型已經(jīng)確定的，可直接對穩(wěn)定性進(jìn)行評價；而模型尚未明確、對具體情況存疑較大的，可暫且保留方案，留待下一階段的深入研究。對于個別穩(wěn)定性差、投資高風(fēng)險大的項目，往往會產(chǎn)生多個方案，則需要結(jié)合具體情況進(jìn)行仔細(xì)的比較。

最后在挖方邊坡的穩(wěn)定性評價和整治方案方面，為挖方邊坡提出合理的理論依據(jù)，可以在對地質(zhì)結(jié)構(gòu)和施工過程合理評價的基礎(chǔ)上，結(jié)合數(shù)字化地質(zhì)地形圖測繪、地質(zhì)勘探（鉆探、探井、物探等）、巖土體力學(xué)參數(shù)試驗、數(shù)值計算等手段，提出多個方案，以最優(yōu)化原則確定最佳的整治方案。

2.3 挖方邊坡穩(wěn)定性評價

2.3.1 挖方邊坡穩(wěn)定性考慮的因素

除了巖體結(jié)構(gòu)、水文特征、坡高坡比等地理因素外，還需考慮開挖順序和爆破方法等施工因素，以全面客觀地評價其穩(wěn)定性。

2.3.2 邊坡穩(wěn)定性評價方法

隨著極限平衡理論的成熟、計算機模擬技術(shù)的發(fā)展等一系列科技進(jìn)步，對穩(wěn)定性的評價方法也有了不斷革新，這些方法也廣泛應(yīng)用于礦山、鐵路的挖方邊坡中。而公路挖方邊坡可以不考慮運營方式，其高度小、數(shù)量多的特點決定了它必須采用更成熟、快速的評價方式，并充分重視地質(zhì)模式的定性評價。極限平衡理論和數(shù)值分析方法作為最常用也是最重要的兩種評價方法，應(yīng)該被扎實掌握、靈活運用。

極限平衡理論整個邊坡平衡方程的建立是通過塊體的平衡條件建立的，小塊體位于有滑動趨勢的邊坡巖體范圍內(nèi)；數(shù)值分析方法是對邊坡的變形和演化進(jìn)行的分析，能夠?qū)吰碌难葑兒同F(xiàn)狀有一個直觀的認(rèn)識，同時對未來進(jìn)行較為準(zhǔn)確的預(yù)測。

2.3.3 邊坡穩(wěn)定性評價結(jié)果

邊坡穩(wěn)定性的評價結(jié)果直接取決于穩(wěn)定性評價原則，因而共有三大類：基本穩(wěn)定、穩(wěn)定性較差和不穩(wěn)定三類。

基本穩(wěn)定是指坡面僅有個別浮石，坡體無不連續(xù)結(jié)構(gòu)面；

穩(wěn)定性較差試著邊坡基本穩(wěn)定但坡面又不穩(wěn)定土塊，坡面結(jié)構(gòu)交叉等情況還會造成坡度較大和部分坍塌；

不穩(wěn)定是指直接存在貫通性裂縫、滑動坡面，甚至導(dǎo)致挖方邊坡整體的直接坍塌。

3 挖方邊坡的安全防護(hù)技術(shù)

道路平縱線形、線形組合及連續(xù)性，路面的平整性與抗滑性，邊坡處理，交通安全措施等各環(huán)境因素從多方面影響著二級公路交通安全。由于受地形制約，且山區(qū)二級公路在設(shè)計的過程中多采用深挖高填路基、橋梁、隧道等工程，因而挖方邊坡被廣發(fā)應(yīng)用于公路的修建，其穩(wěn)定性的高低會影響滾石、坍塌、滑坡等一系列事故，從而進(jìn)一步影響道路安全。如果能建立完備的穩(wěn)定性評價體系并將之應(yīng)用于挖方施工初期和工程地質(zhì)勘查階段，并提出合理的安全防護(hù)設(shè)計，便能將挖方邊坡不穩(wěn)定的幾率降到最小，最大程度地提高交通安全。而挖方邊坡則需從坡面和坡體兩個方面進(jìn)行安全防護(hù)。

3.1 坡面防護(hù)

可從施工材料、生態(tài)防護(hù)兩個方面進(jìn)行坡面防護(hù)。

施工材料方面，采用磚石、混凝土等穩(wěn)定性強的材料砌建空心磚護(hù)坡、混凝土護(hù)坡等，同時輔以鋼柱、鋼繩網(wǎng)、上（下）支撐繩、上拉錨桿、上拉錨繩、側(cè)拉錨桿、側(cè)拉錨繩等材料建立柵欄式SNS （Safety Netting System）防護(hù)系統(tǒng)來防治公路挖方邊坡坡面滾、落石等災(zāi)害。

生態(tài)防護(hù)方面，在坡面上種植單種或多種植被以穩(wěn)固地質(zhì)、調(diào)節(jié)水文，對泥石流等地質(zhì)災(zāi)害起到一定程度的緩沖作用。

3.2 坡體加固

分坡體支擋技術(shù)、錨固技術(shù)和注漿排水固結(jié)技術(shù)三類。

坡體支擋技術(shù)：普遍應(yīng)用于公路工程，適用于自身強度低或地質(zhì)土質(zhì)破碎的挖方邊坡加固，可根據(jù)具體情況選用擋土墻或抗滑樁。

坡體錨固技術(shù)：此種方式適用于從整體性上改良巖體狀態(tài)，不同單元所受的不同的不平衡力和不平衡力矩的大小不同，對此可結(jié)合具體情況考慮采用預(yù)應(yīng)力錨索或錨桿。

坡體注漿排水固結(jié)技術(shù)：將水泥漿注入以松散巖石為主的不穩(wěn)定巖體，在地表或地下設(shè)置排水設(shè)施，可在一定程度上提高巖體自身的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

例如紅砂巖挖方路基的邊坡防護(hù)。由于紅砂巖體一般為砂巖、泥巖和粉砂巖等，是易風(fēng)化的軟質(zhì)巖石，風(fēng)化速度又各不相同，所以巖性具有鮮明的不均勻性，其邊坡巖體因此容易破碎且透水性強。根據(jù)這些情況，相關(guān)部門可采用植生袋法、錨桿加固和客土噴播等方法進(jìn)行防護(hù)。

4 總結(jié)

隨著社會的快速發(fā)展，山區(qū)二級公路在經(jīng)濟(jì)政治中的重要地位日益凸顯，其穩(wěn)定性評價和安全防護(hù)技術(shù)也得到了越來越多業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注。要想建立一套完備的穩(wěn)定性評價體系，必須充分結(jié)合區(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)，進(jìn)行詳盡的資料分析和實地勘察，結(jié)合先進(jìn)的技術(shù)手段，最終形成最優(yōu)化評價方案，這不僅有利于穩(wěn)定性的持久性監(jiān)控，也便于提出合理的完全防護(hù)措施；而安全防護(hù)技術(shù)，則要充分運用各種方式，從坡體、坡面兩個角度，綜合運用生態(tài)、技術(shù)等多種方式才能取得最佳效果.