1 引言

高邊坡主要指的是高度在20~100 m 的土質(zhì)邊坡，或者高度在30~100 m 的巖質(zhì)邊坡。 邊坡高度對(duì)邊坡穩(wěn)定性至關(guān)重要，在自然重力及車輛荷載的作用下，容易產(chǎn)生滑坡、坍塌、風(fēng)化剝落，甚至泥石流等病害。 相關(guān)工程人員需要加強(qiáng)對(duì)邊坡穩(wěn)定性的計(jì)算分析，采取有效的防護(hù)設(shè)計(jì)和加固措施，保持邊坡的完整性和穩(wěn)定性，保證高速道路的正常運(yùn)行。

2 高速公路高邊坡滑坡原因分析

根據(jù)相關(guān)力學(xué)理論， 土體在一定坡高和坡角下的穩(wěn)定程度稱為邊坡穩(wěn)定度， 其可以分為不穩(wěn)定、 穩(wěn)定和極限平衡狀態(tài)。 加強(qiáng)邊坡穩(wěn)定度分析對(duì)高速公路高邊坡工程建設(shè)至關(guān)重要。 一般會(huì)采用剛體極限平衡分析法，并結(jié)合連續(xù)介質(zhì)力學(xué)和非連續(xù)介質(zhì)力學(xué)2 種方法進(jìn)行分析。 滑坡是邊坡變形的主要類型之一，滑動(dòng)體在滑動(dòng)面上發(fā)生了位移，而滑坡模式則由坡體結(jié)構(gòu)形成的臨空面以及溝谷切割決定的， 形成的基礎(chǔ)比較復(fù)雜，經(jīng)常出現(xiàn)在不同巖性接觸面，以及層間錯(cuò)動(dòng)帶、軟弱夾層、斷層破碎帶等部位。 坡體結(jié)構(gòu)和外力共同作用，會(huì)加快滑坡帶巖土的應(yīng)力應(yīng)變過程。 地震作用會(huì)增大高邊坡下滑力，使其超過主滑帶的合理抗剪范圍； 地下水和地表水活動(dòng)均會(huì)降低巖土強(qiáng)度，導(dǎo)致其無法平衡剪應(yīng)力；邊坡形式設(shè)計(jì)不合理、防護(hù)工程不可靠也都是高邊坡滑坡的重要誘因。 不同滑坡產(chǎn)生的原因既具有普遍性，又具有特殊性。 坡體從穩(wěn)定到滑塌需要一個(gè)過程，包括蠕動(dòng)階段、擠壓階段、滑動(dòng)階段、劇滑階段?；逻^程的快慢取決于地質(zhì)、水文、人類活動(dòng)等因素的影響程度。 所以，在進(jìn)行滑坡預(yù)防處治時(shí)，需要分析這些因素，采取針對(duì)性的措施，通過科學(xué)的人為干預(yù)措施減少滑坡的產(chǎn)生。

3 高速公路高邊坡滑坡處治技術(shù)研究

3.1 邊坡形式設(shè)計(jì)

邊坡形式設(shè)計(jì)需要綜合考量邊坡穩(wěn)定性、施工便利性、養(yǎng)護(hù)經(jīng)濟(jì)性等因素，同時(shí)，還應(yīng)與工程地質(zhì)密切相關(guān)，加強(qiáng)實(shí)地勘察，做出合理選擇。 （1）直線形邊坡比較常見，具有坡面平直、施工方便、水流順暢等優(yōu)點(diǎn)，但是在邊坡較高時(shí)，坡面匯水巨大，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈沖刷，如果在特殊不良土體高邊坡，比如，在疏松黃土地區(qū)，則不能使用。 （2）折線形邊坡一般采用下陡上緩的設(shè)計(jì)方式，同樣也會(huì)對(duì)邊坡產(chǎn)生嚴(yán)重沖刷，增加運(yùn)營期的養(yǎng)護(hù)難度。 （3）對(duì)于許多高邊坡道路工程，采用階梯形邊坡更為有利，不僅能減緩坡面流水沖刷，降低坡腳壓力，而且還能方便維修養(yǎng)護(hù)， 但是該邊坡形式對(duì)現(xiàn)場條件和施工技術(shù)要求比較高。 綜上所述，無論采用哪種邊坡形式，都要因地制宜進(jìn)行設(shè)計(jì)，力求從根源上提高邊坡的穩(wěn)定性[1]。

3.2 防滲排水工程

地下水和地表水的活動(dòng)對(duì)工程建設(shè)十分不利， 在高速公路高邊坡治理中，要充分重視排水和防水滲設(shè)計(jì)。 （1）在合適位置設(shè)置大小合理的溝槽，截?cái)嗔髦粱麦w的水流，滿足流量大小要求，使高邊坡不沖刷、不淤積。 （2）綜合考慮地形地貌、路基排水、構(gòu)造物排水，結(jié)合降水強(qiáng)度、匯水面積，合理計(jì)算側(cè)溝截面面積和形式， 保證側(cè)溝施工質(zhì)量， 并做好養(yǎng)護(hù)管理工作。 （3）邊溝設(shè)計(jì)要與其他排水系統(tǒng)進(jìn)行綜合考慮，設(shè)計(jì)出合適的類型、尺寸、截面、縱坡。 （4）在易滑坡體外圍設(shè)置天溝，以有效阻止地表水滲入滑坡體內(nèi)，采用漿砌片石、混凝土天溝，既可以避免滲漏和沖刷，又便于施工養(yǎng)護(hù)。 （5）合理設(shè)置截水溝和排水溝，以減少外來的地表水流量。 如果排水溝設(shè)計(jì)不合理，會(huì)形成較大沖溝，破壞原有地貌，所以設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的現(xiàn)場調(diào)查，同時(shí)結(jié)合近期目標(biāo)與遠(yuǎn)期目標(biāo)，兼顧生態(tài)保護(hù)問題。 排水溝基層壓實(shí)后， 應(yīng)該鋪墊一定厚度的砂礫作為透水層，在排水溝兩側(cè)鋪設(shè)土工織物隔斷外來滲水。 （6）跌水和急流槽的設(shè)計(jì)主要用于高邊坡豎向排水， 通常采用水泥混凝土預(yù)制或漿砌片石鋪筑而成， 以保證耐久性和穩(wěn)定性能夠滿足要求。 （7）對(duì)于已經(jīng)滲入滑坡體內(nèi)的水，可以采用建立地下排水廊道的方式解決，將滲透進(jìn)入的積水排出滑坡體外，也可以采用鉆孔排水的方式進(jìn)行處治。

3.3 邊坡坡面防護(hù)

邊坡坡面防護(hù)主要是針對(duì)坡面的加固和防沖刷保護(hù)，以有效預(yù)防和減少水流破壞，提升坡面完整性，防止水土流失，從而降低滑坡事故的發(fā)生概率。 常用的邊坡坡面防護(hù)有植物防護(hù)、噴護(hù)、抹面、漿砌片石、框格防護(hù)、護(hù)面墻、噴錨網(wǎng)支護(hù)等。 （1）植物防護(hù)就是在邊坡表面種植合適的植被，以起到固結(jié)土壤、防止沖刷、美化環(huán)境的作用，通常選用多年生草種和灌木樹種， 既要滿足邊坡防護(hù)的要求， 又要適應(yīng)當(dāng)?shù)厣L環(huán)境，保證植被成活率和防護(hù)效果。 （2）噴摻水泥土護(hù)坡是一種造價(jià)低廉、效果良好的邊坡防護(hù)手段，適用于坡度不超過1∶0.75的邊坡。 將石灰、水泥、沙按一定比例混合，噴涂到坡面，厚度一般控制在6~10 cm 左右。 （3）漿砌片石護(hù)坡適用于坡度不超過1∶1 的邊坡，墻厚一般為30~40 cm，每隔10~15 m 設(shè)置伸縮縫，并做泄水孔；如果邊坡太高，則要分級(jí)處理，必須保證夯實(shí)牢固、勾縫嚴(yán)實(shí)。 （4）框格防護(hù)則是以漿砌塊石或水泥混凝土作為骨架，寬度一般在20~30 cm 左右，形狀可以做成方形或圓拱形，通過在框架內(nèi)植草或采取其他輔助防護(hù)措施，不僅能增強(qiáng)土體的承載力和穩(wěn)定性，還能產(chǎn)生良好的環(huán)保效益，是一種較為理想的高邊坡防護(hù)辦法。 （5）噴錨支護(hù)技術(shù)能夠利用錨桿穿過滑動(dòng)土體錨，固于穩(wěn)定土體內(nèi)，阻止邊坡滑動(dòng)，提高邊坡的整體穩(wěn)定性。 該方法具有經(jīng)濟(jì)合理、效果良好、作業(yè)方便、施工周期短等優(yōu)點(diǎn)，在高邊坡加固工程中也比較常見[2]。

3.4 支擋工程施工

3.4.1 擋土墻

在不穩(wěn)定巖體下設(shè)置支擋墻，能夠有效防止高邊坡滑動(dòng)，通常采用鋼筋混凝土、混凝土、砌石等材料，基礎(chǔ)要砌筑在滑動(dòng)面以下。 擋土墻又可以分為重力式擋土墻和加筋土擋土墻。其中，重力式擋土墻基礎(chǔ)施工一般采用明挖方法，墻趾埋深最少要達(dá)到1 m，同時(shí)，要做好排水處理，以防止墻背積水影響土體穩(wěn)定性，可以通過設(shè)置排水口、排水溝、不透水層等方式加以解決，還應(yīng)該在合適位置設(shè)置伸縮縫和沉降縫。 加筋土擋土墻主要是由加筋體、填料、面板等部分組成的復(fù)合防護(hù)結(jié)構(gòu)，常采用混凝土預(yù)制面板，并根據(jù)實(shí)際需要選擇合適形狀；筋帶則有鋼筋混凝土帶、鋼扁帶等，通過在土中加入拉筋，能夠增強(qiáng)土體摩擦力、 改善土體工程性質(zhì)， 而且其作為一種柔性結(jié)構(gòu)，能夠在一定程度上適應(yīng)輕微變形，具有良好的抗震性能。實(shí)踐證明，利用土工格柵加筋土進(jìn)行邊坡處理，具有良好的防護(hù)能力和穩(wěn)定性能，而且施工簡單方便，可以節(jié)省工期。 與重力式擋土墻相同， 加筋土擋土墻的設(shè)置也要注意排水設(shè)施以及伸縮縫、沉降縫的設(shè)置，降低滲水、積水、不均勻沉降等方面的不良影響。

3.4.2 鋼管樁

在高速公路高邊坡處治中， 鋼管樁適用于半坡面上的淺層滑坡，滑坡體厚度大約在3~12 m，可以有效加固挖方后的路基邊坡，避免因開挖卸荷導(dǎo)致邊坡塌方，阻止坡體下滑趨勢(shì)。該方法具有操作簡單、生態(tài)環(huán)保、成本節(jié)約等優(yōu)點(diǎn)，能夠有效緩解公路施工中的環(huán)境破壞問題。 采用熱軋無縫鋼管，通過焊接連接，并做好防腐處理。鋼管樁一般設(shè)置3 排，每排距離1 m左右。 在施工時(shí)，按照預(yù)成孔插管壓漿法，先鉆孔，后放管，再壓漿，施工完成后，連接鋼管樁頂，將其澆筑成為一個(gè)整體，通過共同作用抵抗滑坡推力。 采用高壓注漿的方式能夠使水泥漿充分融入深層巖體，在凝結(jié)后可以顯著增強(qiáng)巖體整體性，對(duì)節(jié)理裂隙較多、巖體軟弱的高邊坡能夠產(chǎn)生較好的防治效果，有利于改變土體結(jié)構(gòu)，提高坡腳抗壓能力。

鋼管樁需要分段施工， 遵循從中間向兩側(cè)的施工順序，每隔15 m 設(shè)置1 道變形縫。 進(jìn)行測量定位，按照設(shè)計(jì)圖紙要求，使用油漆標(biāo)定樁位，合理控制位置誤差；安裝鉆機(jī)平臺(tái)，保持穩(wěn)定狀態(tài)，為鉆機(jī)工作提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，保證成孔的精確度能夠滿足要求。 在鉆進(jìn)前，伸出偏心鉆頭，達(dá)到相應(yīng)速率后張開鉆頭，正常進(jìn)行鉆進(jìn)工作；在鉆頭鉆到孔底時(shí)，必須進(jìn)行回轉(zhuǎn)，然后再繼續(xù)鉆進(jìn)，跟管鉆進(jìn)的同時(shí)加鉆桿邊和套管，達(dá)到目標(biāo)區(qū)域以后提出鉆桿和鉆具。 實(shí)時(shí)監(jiān)測鉆壓、風(fēng)壓的變化情況，對(duì)參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，防止出現(xiàn)套管斷落的問題。 使用高壓風(fēng)清孔， 精準(zhǔn)測量孔的深度和垂直度。 嚴(yán)格控制鋼管樁制作質(zhì)量，按照規(guī)范要求進(jìn)行焊接連接。 鋼管采用電弧熱噴涂防腐技術(shù)進(jìn)行防腐處理，焊縫處則應(yīng)現(xiàn)場刷鋅防腐。 在運(yùn)輸過程中做好相關(guān)保護(hù)措施，防止出現(xiàn)運(yùn)輸損傷。 在施工現(xiàn)場，通過卷揚(yáng)機(jī)或汽車起重機(jī)進(jìn)行吊裝，在鋼管底部使用鋼筋做支撐，這樣對(duì)鋼管外返漿比較有利，使鋼管內(nèi)外形成漿液結(jié)石體，安裝完成后的鋼管應(yīng)該處于孔內(nèi)中心位置。

采用1∶1 的水泥漿灌注， 灌漿壓力控制在0.05~0.3 MPa，直到完全翻出浮渣后即可。 在灌注結(jié)束前，要保持穩(wěn)定的持漿量，保證漿體密度，讓所有漿體能夠有效注入土體內(nèi)。 如果存在部分砂漿密度不足的情況，需要通過二次補(bǔ)漿進(jìn)行處理。 在坡口側(cè)邊注漿時(shí)，要分級(jí)平穩(wěn)加壓，通過設(shè)立地面觀測點(diǎn)，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行觀測。 鋼管樁施工完成后，需要通過鋼筋焊接將相鄰鋼管樁連接起來，并在樁頂上澆筑混凝土，厚度控制在50 cm 左右，四周混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)小于10 cm。 嚴(yán)格按照混凝土澆筑技術(shù)規(guī)范執(zhí)行，控制拌和、入模質(zhì)量，在澆筑過程中嚴(yán)禁加水，保證振搗均勻、密實(shí)，并按要求開展養(yǎng)護(hù)管理。

3.4.3 抗滑樁

抗滑樁比較適用于淺層或中厚層的滑坡體， 需要在滑坡體中下部開挖豎井或大口徑鉆孔，然后澆灌鋼筋混凝土。 通常要垂直于滑動(dòng)方向設(shè)置1 排或2 排，樁徑大約在1~3 m，深度要求在滑動(dòng)面以下樁長占總樁長的1/4~1/3。

為了防止地表水滲漏產(chǎn)生的不利影響，在抗滑樁開挖前，需要對(duì)周圍邊坡地表裂縫采取封閉處理措施。 以設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高為依據(jù)，將樁位區(qū)域清理干凈，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙測量放線，定出樁位。 邊坡直接挖到樁頂高層區(qū)域，根據(jù)跳挖設(shè)計(jì)分3 次開挖樁孔，在井口土石方開挖到一定深度后，制作護(hù)壁，安裝鎖口鋼筋，使用全站儀實(shí)時(shí)校對(duì)樁口方位。 做好井口周邊防滲和排水工作，通過開挖截水溝和排水溝攔截水流，尤其要注意雨季施工的防排水處理。 樁孔土石方的開挖以機(jī)械配合人工為主，開挖過程中，要跟蹤檢查所有節(jié)點(diǎn)護(hù)壁的相關(guān)數(shù)據(jù)，保證合格后繼續(xù)進(jìn)行下一道工序，遵循先中間后周邊的原則。 為了減少安全隱患，在開挖樁孔前，可以通過打鋼筋的方式測試淤泥和流沙，如果遇到不良地質(zhì)條件，要適當(dāng)降低每節(jié)挖深，并采取有效的處理措施。 在樁口周圍設(shè)置保護(hù)欄，做好有毒氣體檢測，保證人工開挖安全。 如果局部遇到孤石，要采用周邊鉆心法逐層剔除，不能盲目采用爆破方式。 土方的運(yùn)輸要盡可能使用電動(dòng)提升機(jī)， 堆放到指定安全地點(diǎn)。 挖到基底設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，要鑒定孔底土性，符合要求后及時(shí)封孔。 開挖過程中，必須等到上節(jié)護(hù)壁混凝土終凝達(dá)到強(qiáng)度要求后， 才能進(jìn)行下節(jié)開挖，每掘進(jìn)1 m 即做好護(hù)壁處理。 如果遇到軟弱部位，則需要適當(dāng)減少進(jìn)尺，必須保證挖孔、灌注等環(huán)節(jié)的連續(xù)性，保證護(hù)壁的穩(wěn)定性。 在澆筑鋼筋混凝土?xí)r，四周應(yīng)均勻?qū)ΨQ，防止出現(xiàn)模板位移。 為了保證抗滑樁施工時(shí)周邊土體的穩(wěn)固，需要預(yù)留一定土石方， 在抗滑樁混凝土達(dá)到要求后再將樁體外土石方清理掉。 另外，在抗滑樁挖孔期間，可能會(huì)出現(xiàn)塌孔、流泥、護(hù)壁水平裂縫、淹井、扭曲、超量等問題，需要找出原因所在，采取控制措施。 比如，塌孔主要是地下水滲透、超挖、土體結(jié)構(gòu)破壞等原因造成的，需要提高結(jié)構(gòu)的凝聚力和土體的穩(wěn)定性，避免超挖偏位和孔深過高，而且要設(shè)置泄水孔，解決地下水干擾問題。 在松軟部分填充砂石則可以有效提高土體強(qiáng)度。

4 結(jié)語