刍议高速公路边坡稳定性分析及治理

2022-09-10

0 引言

伴随着城市的高速发展, 不仅激发了城市轨道交通等新的交通方式的出现, 而且对传统的出行交通方式进行了倒逼提升。尤其是多条高速公路被建设和投入使用。在高速公路建设过程中涉及到一项关键性安全指标就是边坡的稳定性。

1 高速公路边坡的稳定性

高速公路的稳定性, 除了要依靠自身路基的稳定性外, 在其边缘, 还要处理好边坡确保其稳定性, 不对公路体产生蚕食现象。因此, 在高速公路建设开发前应对其边坡的稳定性进行严格分析, 在路基开挖过程中要对易出现滑塌的部位进行严格的审查。保证稳定性。

1.1 高速公路边坡的应用功能

大多的高速公路并不是与周边的地坪高程一致, 而是要高出周边的地坪。在高速公路与周边接壤的地方, 需要治理边坡来巩固土壤的稳定 (见图1) 。例如, 在山区丘陵地带修筑高速公路, 经过开挖后, 高速公路从山间穿过。为防止高速公路穿过的山体两侧在雨季出现滑塌等灾害时的情况, 通常要对高速公路两侧边坡进行治理, 以牵制松动的岩土。

1.2 高速公路边坡稳定性研究

对高速公路边坡稳定性的研究主要集中在建设前的可行性研究, 以及建设后的安全性评估两个方面, 而前者应用最为重要。例如, 同一条高速公路在穿过两个岩土工程性质不同的山地时, 对边坡的稳定性评价就会不一样。在经过实地计量、科学计算之后, 尤其是结合现代的云计算和大数据技术, 运用物理学和数学的知识得出两段山地的不同稳定性评价结果, 然后才能根据结果进行有目的地加固治理。

2 边坡稳定性影响因素分析

影响边坡稳定性的因素通常来自于两个方面, 即自然与人为。前者更多的是主要涉及基础性的原因, 而后者则多为加剧的因素。

2.1 自然因素

自然因素主要体现在风、雨等常见因素, 少见于地震等因素。例如, 高速公路穿越山丘, 其高度较高, 但又不足以建设隧道, 此时山体的施工建设之后的残体往往呈现较大的坡度。在长期的风化作用下, 该开放式的岩体会逐渐流失水分, 土壤松动。一旦遇到较大的雨水, 松垮的土壤就会脱离原岩体, 被水流冲刷到高速公路上 (见图2) 。这里面, 土壤性质的自我变化成为了基础性的原因, 而雨水、风等外力成为了诱发因素。

2.2 人为因素

山体上开发高速公路路基过程中, 人为的施工因素 (水平) 和处理不当的措施, 都是造成边坡不稳定的人为 (主要) 因素。例如, 在山体岩体高速公路开辟通道时工程技术人员勘察设计做的不够充分。施工过程中受施工环境和施工水平的影响, 在破坏了原来岩体的完整性和应力结构的条件下, 又未能在坡度和护坡处理等方面进行及时处理, 就有可能在日后自然因素的影响下出现边坡的不稳定性。

3 高速公路边坡稳定性治理方法

边坡稳定性的治理, 一般应基于测绘分析, 勘察设计, 设计方案优化, 然后精心组织施工。依据边坡的高度和工程地质条件选用合理的治理方法, 治理的方法有自然护坡和工程防护措施治理法, 如六角护坡砖与内植草法、SNS柔性防护网、砌块石等。未来还要加大研发信息技术对易滑塌地段的监测和维护, 确保对边坡的治理预控。

3.1 治理加固方案设计

加固方案的设计, 需要在常用加固方法的基础上, 根据边坡工程地质情况进行调整。例如, 同样一段高速公路, 其两侧的山体坡度不一, 其加固的方法也必然不同。一侧坡度较小, 土质较为坚硬, 则可以采用绿化护坡的方式, 利用植物的根系来牵制和保持水土;另一侧坡度较大且土质较为松软, 则需要采取投入更大的, 但同时也更为稳固的圬工体护坡。这两种方案的选用都是基于岩土工程性质及地质条件的的评估, 确认采用每种护坡方式对各自的坡度以及土质情况相适应, 在控制成本的前提下实现功能的最大化。

3.2 常用治理加固措施

在明确了治理和加固方案之后, 就需要将设计方案体现在实践中。高速公路建设中常用的边坡护理加固措施主要包括方式和工艺两个方面。在治理方式上, 通常需要借助外力的作用对边坡进行护坡巩固。例如, 对需要利用植被护坡的边坡, 在方式的选择上我们有利用草坪以及三维植被网等。借助植被在表层形成盘根错节的根系对土壤的保护, 有效抑制暴雨对边坡的冲刷, 保持边坡的稳定性。

4 结论

高速公路的稳定性除了自身的建设质量情况, 还受制于边坡岩体稳定性, 这对边坡稳定性提出了更高的要求。目前来看, 影响高速公路边坡稳定性的因素来自于风、雨、地震等自然因素以及工程建设等人为因素。其稳定性的加固治理需要事先岩土工程地质勘查, 依据现场实际勘测结果提供切实可行设计方案。确定方案之后再对方式和工艺等进行优化选择。

摘要：高速公路建设中关乎稳定性和安全性的重要一环, 边坡具有极其重要的地位。本文从高速公路边坡稳定性入手, 历数边坡在高速公路中的功用。将稳定性作为重要课题, 梳理人们在这方面的研究成果。然后分析造成边坡不稳定自然和人为两个方面成因。寻求边坡加固处理的方案设计及施工方法, 并从具体实例中寻找验证方法合理性的途径。

关键词：高速公路,边坡,稳定性分析,治理