浅谈公路滑坡与高边坡病害防治
2012-06-04 来源：期刊之家
一、绪论
边坡是自然或人工形成的斜坡是工程建设中常见的工程形式，由于复杂的地形地质条件，滑坡与高边坡工程始终是山区铁路和公路建设中的一个重大工程地质问题，边坡在自然或人为因素作用下的破坏形式主要表现为滑坡、滑塌、崩塌和剥落。许多论著和规范都进行了系统论述，本文结合近年来我国山区公路建设中的滑坡及高边坡的研究和工程实践，简要介绍滑坡与高边坡变病害防治技术的发展概况、监测和防治技术等诸多方面取得的主要成果和经验及尚待研究探索的问题。
二、滑坡与高边坡病害防治技术的发展概况
边坡研究的基础理论是建立在土力学和岩石力学之上的，所以土力学和岩石力学的成就和发展决定了对边坡研究的完善程度。早在20世纪50年代，我国铁路部门就遇到了严惩的滑坡与高边坡问题，因此对其研究起步较早。我国的滑坡与高边坡理论与实践主要是伴随20世纪60~70年代以来西南地区铁路建设、水电开发和大型露天矿山开采的需求发展起来的，首次采用抗滑技术并获得成功，由于它具有布置灵活、施工简单、对边坡扰动小、开挖断面小、圬工体积小、承载能力大施工速度快等优点，1985年修订的《路基设计规范》，抗滑桩作为一种主要措施被推荐。
20世纪90年代末期，由于锚固技术理论研究和岩浆机械突破性的发展，开始采用锚喷防护技术，对高边坡提供了一种施工简单、快速、安全的处治防护手段。90年代初，非线性科学被引入到边坡灾害的研究中。人们借助于非线性科学，认识到系统形成与演变的非线性特性，相继建立了一些初步描述边坡行为的动力学方程，提出了一些基于突变理论、分形理论及非线性动力学理认的预测模型。压力注浆加固手段及框架锚固结构越来越多用于边坡处治，尤其是用于处治高边坡防护工程中，能解决高边坡深层加固及稳定性问题。
我国岩石高边坡的稳定性控制和监测技术的进步，其标志性成果是大吨位岩石锚固工程的开展，我国先后在天生桥水电站二级厂房后高边坡、黄河小浪底进水口高边坡、长江三峡船闸高边坡、链子崖危岩体高边坡等应用大吨位岩石锚固技术对高边坡实施了成功的加固处理。
预应力锚固技术在我国铁路路基边坡加固中也得到了广泛应用，其中比较典型的实例是南昆铁路八渡滑坡整治工程。滑坡主滑体长约310~340m，宽400~540m，厚20~40m，体积约290×104m3；次级滑坡长约200m，宽约380m，厚10~20m，体积约130×104m3。滑坡加固过程中施工了132根、总长6400m的6束预应力锚索，锚索平均长度50m，最长的75m，锚固段长度10m，施加的预应力为800kN。
目前可被采用的边坡加固措施很多，有削坡减截技术、排水与截水措施、锚固措施、砼抗剪结构措施、支挡措施、压坡措施以及植物框格护坡、护面等，在边坡治理中强调多措施综合治理原则，以加强边坡稳定性。然而随着工程建设规模加大，尤其是山区高速公路建设的增多，边坡高度增高，复杂性增大，对边坡处治技术要求越来越高。
三、滑坡与高边坡病害防治的研究现状
改革开放以来，我国的公路建设有了较大发展，尤其是随着高速公路向山区延伸，公路建设中遇到 了前所未有、突如其来的高边坡与滑坡、长大深埋隧道和高架长跨桥等复杂艰险的公路工程地质问题。
与水利、矿山、城市建设不同，高等级公路和铁路都是线状工程，要穿越不同的地貌单元和岩层分布区，其遇到的高边坡使用年限较长，属永久边坡工程。它涉及的边坡以点多、线长、类型多为特点。
由于特殊的地形和地质环境，在建设中出现了从多高边坡和滑坡问题，施工开挖后发生了许多边坡变形，既增大了工程投资，又延误了工期，甚至破坏已有工程设施。面对飞速发展的山区高速公路建设中出现的大规模滑坡和高边坡病害，交通部门各单位十分重视，一方面借鉴铁路等部门的经验和技术，开放市场，引进了大量技术力量雄厚的勘察设计和研究单位；另一方面，针对高速公路建设中出现的滑坡与高边坡病害、特殊岩土（膨胀土、盐渍土、多年冻土、黄土、岩溶、沙漠、红层）等一系列的特殊和突出路基病害问题，开展了大量研究，并设立了西部开发交通建设专项研究基金，共设立251个研究项目，其中涉及滑坡与高边坡防治技术的有24项。这些科研成果的转化和推广应用，不仅为山区高速公路建设提供了可靠的技术支撑，取得了巨大的经济效益和社会效益，同时也推动了我国的滑坡与高边坡病害防治技术理论和实践的发展。
四、存在的问题
虽然公路建设结合山区高等级公路建设中的滑坡、高边坡病害防治的工程实践进行了大量的研究和总结，取得了显著的研究成果，并逐步接近或超过国内外水平，但对以下几方面的问题尚需进一步研究和探索：
在工程地质评价方面，一方面对地质选取线重视程度不够，对区域工程地质条件研究程度不足，致使高速公路一些区段仍先在大型古老滑坡和滑坡、崩塌连续分布地段，或岩层顺倾（顺层）地段，开挖后老滑坡复活和产生大量的新滑坡。另一方面，路线勘察中重桥隧而轻路基，桥、隧勘探量相对较多而对高边坡很少进行勘察，忽视了高边坡的工程地质勘察，设计中高边坡数量过多的高度过大。
设计人员普遍存在对边坡地段的地形地貌、地层岩性、风化破碎程度、构造、坡体结构和地下水分布以及自然斜坡的稳定状况等了解程度不足，设计的坡形、坡率和坡高及相应的加固、排水和防护措施与当地岩土特性不符，从而产生了大量的高边坡失稳破坏事例。
高边坡的施工应尽快制定科学的施工方法和细则，对施工季节，工序和办法，施工中爆破的药量控制，以及施工中的监测方法、分析和反馈系统有一个严格的规定。高边坡应贯彻动态设计、信息化施工原则，根据开挖后的实际地质条件调整设计，即地质工作应延伸到施工过程中，保证边坡的长远稳定。
在对高边坡稳定分析方法方面，还没有形成一套较成熟的、适用性和针对性强的综合评价方法。
在综合监测技术应用方面，监测方法与手段单一，自动化的监测技术和信息反馈系统还需要进一步的推广，便于监测成果的相互印证与综合分析的参数如水位、渗压、应力变化、降雨、地温、地声、振动等尚没有应用。此外新技术如GPS测量技术、近景摄影测量和INSAR干涉雷达测量等也没有采用。
在新型支挡结构方面。近年来，在高等级公路高边坡病害的防治中，大量采用了新技术、新工艺和新方法，但往往是这些新技术的应用实践超前于理论研究，科学研究满足不了工程实践的需求。
