浅谈路堑边坡防护及支挡的几个方法

【摘要】边坡的防护与加固工程是一项复杂且施工难度大的工程。边坡防护以及加固工程直接影响道路的使用以及后期的养护，在其服务期内，要保证道路的行车舒适以及行车安全，所以对边坡加固工程形式的选择就显得尤为重要。

【关键词】路堑，边坡防护，边坡加固

不管是公（铁）路路堑边坡，还有最终路堑边坡与沿河岸路堑边坡，这些常年暴露在自然环境中，接受着复杂自然条件的影响，如风吹、日晒雨淋与人类活动等，促使路堑边坡发生变形，接着出现病害，更甚者破坏。路堑边坡防治工程的主要任务就是治理路堑边坡病害，确保路堑边坡稳定并且改善环境景观。具体而言，可以从以下几个方面进行：

1、疏、排水

在产生滑坡的外部因素之中，水是影响路堑边坡稳定性的主要因素。降雨降雪和地下水的渗透会使岩土体的重度增加，从而加大坡体的下滑力，并且由于水的作用会使路堑边坡岩土体的抗剪强度降低，是坡体容易被破坏。并且据相关知识，渗透到地下的渗透水将通过透水层达到不透水层的面层，形成一层具有很大孔隙水压的含水层，路基内的水将加剧滑坡的产生。因此，尽量减少地表水向路堑边坡岩体渗透并应及时排出路堑边坡岩体内地下水与降雨降雪产生的渗透水，可以有效地防治滑坡。在保证相同的安全系数条件下，相对未经排水疏干的路堑边坡一个已经排水疏干的路堑边坡可以提高坡角5度-7度。大量工程实践和现场资料研究表明对于因水活动的影响而导致的路堑边坡可能失稳，排水疏干防治是路堑边坡防护的首选。

治理地表水的原则是滑坡体以外地表水，主要进行拦截旁引；滑坡体以内地表水，主要采用防渗与尽快汇集排走。为使地表水不流入路堑边坡范围内而进行拦截旁引，一般在滑坡体外面建边沟、截水沟、排水沟、跌水与急流槽，使地表水不能进入路堑边坡表面张裂隙。坡顶线后容易产生张裂隙的地段，地表水可进入坡体内而增大水压。防止地表水最简单的方法是张裂隙的后面地段修筑外围截水沟与路堑边坡滑体范围内修筑内部排水沟相结合，这种方法可以及时排走地表水。

2、挡土墙

挡土墙是用来支撑路基填土或山坡岩土体，并且防止填土或岩土体变形失稳的构造物。路基工程中，挡土墙可用以稳定路堤路堑边坡，减少土石方工程量与占地面积，防止流水冲刷路基，常用于整治塌方与处理滑坡路基病害，并且在桥梁、房屋建筑、山与其他工程中经常要用挡土墙维护路堑边坡稳定。挡土墙一般是为了防止岩土体坍滑而修筑的，主要承受侧向土压力的墙式建筑物。在公路工程中广泛用于支撑路堤填土或路堑路堑边坡与桥台和隧道洞口及河流堤岸。路基这些情况下适宜修建挡土墙，陡坡路段岩石风化路堑路堑边坡路段；为减少大量填方、挖方的路段以降低路基路堑边坡高度的地段；为加强不良地质路段路堑边坡稳定以防止产生坍塌的地段；防止路堑边坡沿河段受水流冲刷；桥梁隧道与路基的相连地段；为节约道路用地保护重要建筑、生态环境与需要特殊保护的地段。挡土墙按位置不同可分为路堑挡墙、路肩挡墙、路堤挡墙、山坡挡墙、桥头挡墙。

挡土墙的类型选择应考虑所支挡岩土体的稳定平衡条件，计算荷载的大小了解方向、不均匀沉降、地形地质状况、可能的地震作用、冲刷深度与基础的埋置深度、基底的承载力设计值和与其他构造物的衔接、墙面的外观美感、施工难易、造价高低、环境特点等因素，综合比较后确定。

3、抗滑桩加固

目前，抗滑桩作为加固滑坡体的一种有效措施已被广泛应用。抗滑桩是埋于稳定地层中的桩体，抗滑桩加固原理是将桩体埋入稳定的坡体或者岩土体内，使滑坡体的下滑力由桩体与稳定岩体共同承担，是一种稳定的支挡结构。在目前整治滑坡方面，抗滑桩已经得到广泛的应用，并且加固效果良好。抗滑桩特别适用于滑动面明显并且有一定滑动位移的滑坡的治理。抗滑桩广泛使用有其显著的优点，抗滑桩施工对滑坡体影响较小，并且不会加剧存在的滑坡体的移动，是用抗滑桩施工工期短，占用的土方量小。桩孔本身可做为探井用以作为修改原有设计的依据并且用来检验与复合地质情况。如果滑体的滑动面明显，下覆地层强度好时，抗滑桩的优越性更明显：施工快速简便并且效果良好，并且在施工过程中可以根据不断变化的实际情况及时调整设计改进施工。抗滑桩的设计还有其灵活性，其装维灵活，既可以将桩打在滑坡体中最有力的抗滑位置单独使用也可以与其他支挡结构配合使用，从而达到最优的防治滑坡的效果。

表1 抗滑桩分类

分类依据 具体分类

桩本身变形情况 刚性桩与弹性桩

桩的埋置情况 悬臂式与全埋式

桩的布置形式 密排的或相互间隔的单排或多排

桩头的固定情况 几根桩用帽板固定的和不固定的

施工方法 钻孔桩、深孔桩与打入桩

桩的材料与截面形式 钢材桩、混凝土桩、木桩与管桩

4、锚索加固

由于岩土工程迅速发展，我国越来越广泛地应用预应力锚固技术。在路堑边坡防治与大型水利水电工程的防护，预应力锚固设施开始大量使用。在岩土工程中已普遍的应用锚索加固，效果显著。为了预防路堑边坡产生滑坡、沉降等地质灾害，采用钻孔的方式用钢筋或者钢绞线将不稳定滑坡体锚固在深部稳定的岩土体中。在锚索构件受预应力时，会使潜在的滑动面上的有效压力大大增加从而增加抗滑力，增强路堑边坡的稳定性。为了达到锚固效果，会将混凝土横梁布设在每根锚索之间，并将金属网挂在锚头和横梁上，为了防止路堑边坡表面碎石滚落和风化并在网上喷水泥砂浆与混凝土，这样就构成了一个完整的锚索加固系统，能够更好地加固。锚杆支护结构由坡面结构和锚杆组成。坡面结构由肋梁与挡土板组成。锚索一般由锚头、自由段和外锚固段组成。锚头的作用主要是设于完整性较好的的岩体中为锚索提供预应力。锚索的主体部分是自由段，因为张拉装置可使该段锚索受拉并均匀地传给周围岩土体，通过压缩张拉段的岩土体，达到调整工程区段内的山体压力的目的，从而提高路堑边坡岩体整体稳定性。外锚固段的作用是为了方便安装张拉机具进行张拉作业，通过外锚具把已施于锚索的预应力锁定，从而防止预应力降低。

预应力锚索加固岩体路堑边坡有其优越性，在于能为不利的路堑边坡地质条件提供一个强有力的主动支护手段，而传统的支护手段也就是非预应力支护手段都是被动的。同时预应力锚索还是一种可以承受拉力的支护结构系统。通过锚索的预应力作用，能够将一定范围内的破碎岩体压密，从而组成完整的岩体。锚索能够承受剪力阻止岩体的下滑，由于锚索的锚固作用，导致其能够降低裂隙间应力强度因子阻碍裂隙扩展，提高岩体的完整性。因此，预应力锚索加固适用于岩体破碎整体性差或者防护面积较大的滑坡，对于路堑边坡高、坡率陡、力学性能差与岩体较破碎的路堑边坡，能取得较好的加固效果。预应力锚固的最大优点就是能够充分利用岩土体本身存在的优点，利用其结构特点，减轻结构自重，比较节省材料，是有效的加固技术，并且由于其在经济上的优点得到了广泛的应用。

总之，对路堑边坡的防护方式进行比较分析，有助于与结合实际工程选择合适的路堑边坡防护方式，采取最优的支护方案既可以保证边坡稳定又可达到工程经济可行性。