路基边坡病害分析及防护设计原则
2016-03-23
一、路基边坡病害的几大种类
1、路基边坡坍塌
路基边坡坍塌的原因：由于开挖路堑边坡较陡，使边坡的支称力量减弱。堆积物受到地表水及地下水的影响，使土壤的抗剪强度降低。土壤受到冻结融化的反复作用，使边坡土体的稳定性降低。受到风化作用、地震作用、气温的变化等，使边坡的稳定性受到影响。
边坡坍塌的危害：路基坍塌对路基的危害程度视其规模大小而异，由于坍塌发生时具有冲击力，经常引起边坡防护的变形，破坏路基，阻碍交通，给养护工作带来不少工作量。
2、路基边坡崩塌
路基边坡崩塌的原因：路基崩塌的造成是由于开挖路堑加陡了边坡的坡度，使岩体失去了平衡或者由于地表水深入岩体裂缝或地下水在岩体裂缝中流动，使岩体自重增加。由于风化作用及冰冻作用结果，加快了岩体裂缝的发展，使岩体的坚固性降低。大爆破、地震、植物根系在岩石裂缝中生长以及降雨量、蒸发量、气温等变化对岩体的性质亦有影响。
路基边坡崩塌的危害：路基边坡崩塌是山区公路最常见的一种地质现象，由于其规模大，发生时，冲击力大，常使路基遭到严重的破坏，经常阻断交通，给行车带来很大的威胁。
3、路基边坡滑坡
路基边坡滑坡的原因：滑坡形成的因素很多，从地质条件上讲，滑坡发生于可塑性的土质或软弱岩层上。从地质构造上讲，岩层的结构与构造，对山坡的稳定性、滑动面的形成以及滑坡的发展都有很大的影响，如堆积层与岩层的接触面愈陡，则堆积层土体的重力作用就愈大，极易发生滑坡。从水文条件上讲，地表水在地下水的作用下，都会破坏土体的稳定，助长滑坡的活动。我们在修建公路的过程中，在山坡脚开挖路堑，破坏土体平衡减低山坡的支撑力量，将会引起滑动。
边坡滑坡的危害：滑坡多发生在挖方地段，大部分为斜坡地带或沿河（溪）岩阶地堆积层上的滑坡。滑坡大部分在路基两侧的边坡上，少数流动面穿过路基处露于外侧边坡上，其危害程度视其规模及其活动情况而定，对于变化缓慢的滑坡或规模不大的滑坡，先可采取临时性或筒单措施，维持通车，然后逐步整治。
二、路基边坡病害的原因分析
1、气候因素
气候因素有气温、降水、风速、风向、最大冻土深度等。在大面积裸露的土质或风化岩质坡面上,由于温差对地表的影响,加上雨水直接冲刷坡面,极易风化剥落,导致堑坡水土大量流失,或坡面产生裂缝,发生浅层溜方。
2、水文和水文地质因素
水文因素如地表水的排泄,河流常水位、洪水位,有无地表积水和积水时间长短,河岸淤积情况;水文地质因素有地下水埋深、移动规律,有无层间水、裂隙水、泉水等。在土质路基边坡上因受雨水冲刷导致表层坑洼积水,地表水顺裂缝向下渗透而浸泡边坡;全封闭边坡防护层材料的水稳定性差,出露的地下水无法疏导使边坡内积水,或整个边坡结构排水不畅,引发堑坡局部溜方和浅层滑坡。
3、地质因素
沿线地质因素,如岩石的种类、成因、节理、风化程度和裂隙情况,岩石走向、倾向、倾角、层理和岩层厚度,有无夹层或遇水软化的夹层,以及有无断层或其它不良地质现象。在人工开挖的岩质坡面,尽管山体本身稳定,但岩层节理发育,长时间日晒雨淋,表面风化严重,经常发生坡面剥落和零星掉石流碴。若堑坡地层岩性为岩质较软的砂土、页岩和变质岩,且节理发育、风化严重,或粘性土层和蓄水的砂石层分层蕴藏,特别是有倾向路堑方向的斜坡层理存在时,易造成路堑滑坡。
三、边坡防护设计的主要原则
1、安全第一．质量保证
边坡的防护直接影响到交通的安全，目前，我国的防护工作主要是由边坡起防护作用，对自然灾害和人为因素造成的塌方、陷落等起到很好的防护作用，对交通设施的安全顺畅运行，对车辆行使的安全，起着巨大的作用。因此，在设计边坡时，首先要考虑的是边坡的质量问题，要在保证边坡防护设施自身的质量过硬的情况下，考虑防护设施起到的安全作用，要以防护坡的安全系数为设计的首要考虑因素。要从设计上保证边坡防护设施的防护质量，以安全作为防护的第一要素，确保边坡的防护能在实际中起到防护的作用。为安全使用、交通的顺畅起到应有的作用。
2、考虑地理环境，因地制宜
随着我国交通设施的进一步完善，穿越范围越来越广，所处的地形地貌多种多样，各有特点，各不相似。因此，就给边坡防护的设置带来了许多复杂的问题，在不同的地方因为地质情况的差异、气候情况的不同、环境的差别等，公路边坡的建设情况也不一样。一般边坡崩塌所遇到的问题可以归为3类，即落石型、滑坡型、流动型，而这3种坍塌形式是由于不同的地质地理环境造成的。比如落石型一般是发生在较陡的岩石边坡，因为在一定的条件下岩石边坡的岩层会产生裂缝、渗水，经过长时间的风化和外力作用，裂缝会逐渐扩大，在雨水侵蚀下，裂缝中充满水，产生侧向静水压力作用，造成崩坍。在设计时，就必须注意对岩石裂缝产生进行控制，采取积极的防水措施。所以因为所面临的防护问题不一致，因此在设计边坡的防护设施时，必须因地制宜，在充分了解工程所在地区的地理和环境及气候等具体的情况下，对所面临的各种潜在隐患进行预测，进而根据防护的需要，设计出与该地区相匹配的防护手段。绝对不能教科书式的照搬照抄，就把其他地段的防护设计方案依葫芦画瓢的照搬过来，这样会造成该地段的边坡防护设施“防而不护”，边坡的防护没有起到实际的作用，严重的威胁公路交通的安全。
3、多层防护相结合．防护措施相协调
由于地理环境的复杂，在同一区域内可能会在很小的范围内出现多种地质情况和地形差异，因此在相近的边坡上，或者在同一边坡上，就有可能处于各方面的考虑，采取多种防护措施。因此，在防护设计时，必须要考虑到这一情况，在设计上对多种防护措施在同一边坡上采用，或相邻边坡群采用不同的防护措施时，必须根据实际的环境和施工情况考虑防护措施间的协调。边坡的防护是一项复杂的工程，需要多种防护措施和手段的结合才能真正的对公路起到防护作用，因此在较近距离，不同的防护措施不能孤立存在，不考虑其他措施的存在，应该相互协调，比如在护面墙防护与植被防护间，就不能只看一面，而要两者相结合，才能设计出合理科学的防护措施来。
4、统一规划．具体实施
在边坡的设计中，必须要注意边坡防护各方面的区别。毕竟一道坚固的边坡防护线是由许多部分组成的，所以必须要有统一的设计，把边坡的各方面联系起来，比如在设计时要把边坡的范围与具体的防护设施，如护面墙、矮墙等各部分统一设计。同时还要注意对边坡、上下坡设计的区分。因为当路基的下边坡为填土路堤时，边坡坡面就会受雨水的直接冲刷和因降雨造成的坡面径流的冲刷，而造成路基边坡沿坡面流水方向，因流水冲刷形成冲沟，冲沟的扩大则会致使路基发生破坏。此外受洪水及河道影响较大的路堤，会导致路堤坡脚被毁坏，进而导致边坡破坏。
结束语
路基边坡施工是建设项目的关键环节，设计及施工技术人员在工作过程中必须加强路基边坡施工方案设计与施工质量控制，最大限度减少路基边坡通病问题的出现，确保路基边坡施工质量。同时不断总结施工经验，对施工技术进行改进与完善。只有这样才能保证路基边坡无显著病害，才能取得防治较好的效果。
