公路邊坡穩(wěn)定與防護(hù)問(wèn)題

 

   高等級(jí)公路的建設(shè)，已從平原發(fā)展到山區(qū)。由于公路等級(jí)的提高，在路線設(shè)計(jì)中不可避免地要出現(xiàn)高路堤和深路塹。由此，填挖方的高邊技術(shù)處理問(wèn)題就顯得很突出，有時(shí)候邊坡問(wèn)題制約了我們公路建設(shè)的進(jìn)度、質(zhì)量和投資控制，也影響到今后公路的養(yǎng)護(hù)和環(huán)境保護(hù)。“黃土高坡”不僅影響美化綠化，而且造成植皮破壞水土流失，遺害子孫。在今年連續(xù)幾場(chǎng)大雨過(guò)后，筆者見(jiàn)到一些邊坡滑動(dòng)、崩塌和沖刷，影響較大。就問(wèn)題產(chǎn)生的原因而言，有路線設(shè)計(jì)問(wèn)題，有工程地質(zhì)問(wèn)題。因此，公路邊坡問(wèn)題的重要性已是提到議事日程的重要技術(shù)問(wèn)題之一。為此，就一些有關(guān)邊坡處理的技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行共同探討，應(yīng)是必要的，而且有益的。

 

   為了討論問(wèn)題的方便，先將邊坡的基本病害作一介紹：邊坡病害分為以下三類(lèi)，一是滑坡。滑坡是斜坡的部分巖土體，在自然下移動(dòng)?；掳雌湟鸹瑒?dòng)的力學(xué)特性來(lái)區(qū)分，可分為牽引式和推移式滑坡。牽引式滑坡如圖一，是下部先滑動(dòng)，使上部失去支撐而變形滑動(dòng)，一般速度較慢，橫向張性裂隙發(fā)育，表面多呈階梯狀或陡坎狀。推移式滑坡是上部巖土擠壓下部巖土體產(chǎn)生變形，滑動(dòng)速度較愉，滑體表面波狀直伏，多見(jiàn)于有堆積手分布的斜坡地段，如圖二。在公路建設(shè)中，臺(tái)設(shè)計(jì)施工不當(dāng)，改變了原來(lái)斜坡的平衡狀態(tài)，則將引發(fā)工程新滑坡或工程復(fù)活古滑坡。這種教訓(xùn)是有的，值得我們注意。

 

  邊坡的第二類(lèi)病害是崩塌。所謂崩塌是整體巖土塊脫離母體突然從較陡的斜坡上崩落下來(lái)，并順斜坡猛烈翻轉(zhuǎn)、跳躍，最后堆落在山腳。它有突發(fā)性，危害較大。

 

  邊坡的第三類(lèi)病害是剝落。邊坡表層受風(fēng)化，在沖刷和重力作用下，不斷沿斜坡滾落。

 

  下面從路線設(shè)計(jì)、工程地質(zhì)、支擋防護(hù)等方面的邊坡處理技術(shù)進(jìn)行探討。

 

  公路路線設(shè)計(jì)中的邊坡處理問(wèn)題?？偟膩?lái)說(shuō)，目前公路沿線景觀上的“黃土高坡”偏多，滑坡、崩塌也時(shí)常發(fā)生。這些問(wèn)題的產(chǎn)生，與公路平縱面設(shè)計(jì)是否恰當(dāng)，關(guān)系較大?，F(xiàn)提出幾點(diǎn)共同探討：首先山區(qū)公路應(yīng)用足最低技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，宜彎則彎，宜坡則坡，不要片面追求路線平直，減少大填大挖。二是要充分利用地形。過(guò)去低級(jí)公路是“就地扒”，高等級(jí)公路不行了。但應(yīng)盡量減少破損山體。例如圖三的某公路沿江段。其設(shè)計(jì)中線位置為A-A,,產(chǎn)生較多刷坡，破壞了植被，在環(huán)境上帶來(lái)?yè)p失。如將中線外移8米到B-B，加寬利用江邊臺(tái)地，則情況就大不一樣。三是要充分且恰當(dāng)?shù)睦萌斯?gòu)造物的作用。例如某山區(qū)專(zhuān)用線，經(jīng)過(guò)雞爪地形，半填半挖路段較多，很多橫斷面是上下兩個(gè)高邊坡，植被破壞嚴(yán)重，流失的水土破壞了山下的農(nóng)田。如果注意上支下?lián)?，上面用錨桿掛土工塑料網(wǎng)噴射砼支護(hù)，下邊用加筋土擋土墻，如圖四所示，則對(duì)山體破損很少，造成價(jià)也不一定高多少。有的深路塹考慮用一短隧道通過(guò)。地球只有一個(gè)，有的資源只能使用一次，一條公路設(shè)計(jì)不當(dāng)，不僅給公路部門(mén)帶來(lái)麻煩，而且破壞了環(huán)境，這是難以挽回的損失。人類(lèi)歷史發(fā)展到今天，公路工程不再僅僅是一門(mén)技術(shù)，也應(yīng)是一門(mén)藝術(shù)。

 

  邊坡設(shè)計(jì)過(guò)程中還有一個(gè)很重要的依據(jù)是工程地質(zhì)條件。但由于現(xiàn)實(shí)客觀條件所限，在山區(qū)公路施工圖設(shè)計(jì)時(shí)要得到較為確切的工程地質(zhì)資料是困難的。因此，要做出合理的邊坡設(shè)計(jì)也是困難的。只有在施工便道開(kāi)通，必要的生活設(shè)施和鉆探用水等得到解決時(shí)，才能進(jìn)行較為詳細(xì)的地質(zhì)鉆探和物探。獲得較為確切的工程地質(zhì)資料。這是堵能做出正確的有關(guān)邊直牟施工圖設(shè)計(jì)。這就提出了施工過(guò)程中的工程地質(zhì)工作問(wèn)題和目前基建管理上的程序問(wèn)題。此外，目前工程地質(zhì)隊(duì)伍混雜，地質(zhì)報(bào)告的可信度很差。而目前一般都不留巖心，這是不妥的。綜之，工程地質(zhì)問(wèn)題值得我們引起重視。稍不留意造成的損失是很大的，甚至是不可挽回的。

 

  關(guān)于支擋結(jié)構(gòu)問(wèn)題。過(guò)去我們?cè)诜€(wěn)定邊坡中常用的抗滑擋墻和抗滑樁，一般來(lái)說(shuō)尚屬有效，但是傳統(tǒng)的抗滑樁和抗滑擋墻在使用幾年之后，產(chǎn)生推移甚至被推倒的事例是常見(jiàn)的。究其原因，除一般的設(shè)計(jì)或施工問(wèn)題之外，在理論上來(lái)說(shuō)，是庫(kù)倫或朗金土壓力理論的缺陷。因?yàn)閹r土體有蠕動(dòng)的物理現(xiàn)象，尤其是有臨空面的巖土體，也即有流變力學(xué)特性。由于巖土體的蠕動(dòng)而使傳統(tǒng)支擋結(jié)構(gòu)所受到的側(cè)向壓力隨著時(shí)間的推移而增大。最后在一場(chǎng)大雨過(guò)后被推倒！因此，隨著科技的發(fā)展進(jìn)步，人們已從傳統(tǒng)的被動(dòng)支擋，發(fā)展到考慮加固巖土體自身，改善其力學(xué)特性，加強(qiáng)其整體性一達(dá)到穩(wěn)定邊坡的目的。這方面比較成熟的技術(shù)有：通過(guò)灌漿或高城市噴射注漿加固巖土體、加筋土、錨噴支護(hù)及預(yù)應(yīng)力錨索等。這此技術(shù)已有國(guó)家或行業(yè)的設(shè)計(jì)施工規(guī)范，是成熟有效的，可以說(shuō)是邊坡穩(wěn)定防護(hù)技術(shù)的主要方向。這是值得我們考慮的。

 

  對(duì)夾有大孤石的殘積土邊坡，如采用抗滑擋墻來(lái)防護(hù)，往往失敗。因這類(lèi)邊坡蠕動(dòng)大，極易崩塌，采用錨噴支護(hù)可能有效。對(duì)于一般較穩(wěn)定的殘積土邊坡，為防止剝落或小的崩塌，僅僅種草是不行的，失敗的例子不少。應(yīng)考慮土釘掛土工格柵后再種草。邊坡防護(hù)不僅是穩(wěn)定問(wèn)題，還有防止水土流失、綠化美化環(huán)境問(wèn)題。以上個(gè)人淺見(jiàn)難免不妥，僅以此拋磚引玉。