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山区公路高边坡施工技术及变形破坏种类

摘要：随着公路建设的不断发展，公路等级不断提高，人们对

于公路行车安全及畅通的要求越来越高，因此公路高边坡的设计、

施工及失稳防治更应不断完善，不留隐患，使公路更好地为经济发

展服务。

关键词：公路高边坡；施工技术；破坏种类

一、高边坡工程的设计原则

高边坡工程的设计原则有：

1．高边坡工程的设计要有详细的地质资料，要有预测性、动态

性，对施工程序和方法要提出严格要求；

2．路堑高边坡设计要遵循极限状态设计原则、荷载效应原则和

综合治理原则；

3．要对高边坡变形破坏作准确分类，如由山体变形、坡体变形、

边坡变形、坡面变形等而最终引起坍塌、崩塌、滑坡、倾倒、错落

等后果；

4．高边坡变形破坏主要防治方法的采用应合理、经济、安全。

二、高边坡的变形破坏种类

首先要分析开挖体处的山体是否存在老病体，开挖是否会造成

老病体复活。路基通过老病体的不同部位，病体变形的特点和性质

也不同。无论开挖边坡高度多大，边坡的变形破坏都是必然的。斜

坡有发生变形的地形和地质条件，其在自然状态下处于稳定的极限

平衡状态，高边坡开挖后发生变形，有的是在施工期间发生，有的

则是在开挖后一两年发生，主要变形类型有坍塌、崩塌、滑坡、错

落、倾倒等。

（一）坍塌

坍塌是出现最多的变形类型。当设计的坡形和坡率超过了岩石

体所能保持的稳定角，在自然风蚀、干湿循环和强降雨的作用下将

发生边坡坍塌；或因开挖后地下水渗透条件改变，坡脚或渗水处岩

土被软化，强度降低而引起上部边坡失稳。

（二）崩塌

风化破碎的高陡边坡，由于一组或多组结构面组合，将岩体切

割成大小不等的块体，变形结构面陡于边坡率，常在结构面与边坡

面结合部首先产生破坏；后部岩体在自重作用下，脱离母岩，由于

失去支撑而发生崩落、倒塌、翻滚和剪切下错等变形破坏。

（三）滑坡

边坡中存在倾向临空的缓倾、软弱带，开挖路堑使斜坡下部失

去支撑，在重力作用下，当该软弱带的剪应力大于其抗剪强度时，

上覆岩土体整体沿软弱带下滑或软弱带带整体下滑。在高边坡变形

中，岩土体软弱面发生滑动的滑坡体数量多，规模大，危害严重，

治理费用高。

（四）倾倒

陡倾的薄层状岩层，在开挖或沟谷下切卸荷过程中，边坡内应

力场发生变化，导致坡体松弛，坡体沿结构面产生剪切位移，向临

空面缓慢变形，在高边坡开挖时，由于快速卸荷和失去倾向支撑，

岩层向临空面发生倾倒而破坏。

（五）错落

陡倾斜坡地段，坡体中发育一组陡倾的结构面，以下卧一层一

定厚度的软弱破碎带，形成基层式坡体结构，该软弱破碎带缓倾，

倾角一般大于20°，顺倾斜角度更小。软弱带在地下水浸润作用下，

抗压强度降低；或当坡体前缘遭受人工开挖，河流淘蚀，致使软弱

带面积减小，而上覆岩体重量又不变时，软弱带发生压缩变形。

三、高边坡路段的施工方法

高边坡的加固措施和工程类型取决于以下几个方面：第一，取

决于对地质条件的掌握程度以及对高边坡可能的变形性质、类型和

规模认知的正确性；第二，要充分掌握各种工程措施的适用条件；

第三，高边坡病害的治理一般采用综合治理的措施，要充分考虑多

种工程措施的有机结合和合理配置；第四，要充分考虑施工水平、

施工工序和施工周期，选择最佳的工程措施以最大限度地减少高边

坡大变形的产生。高边坡加固工程主要有以下几种型式。

（一）挡土墙

挡土墙是岩土工程中广泛采用的主要加固支挡工程结构。根据

库仑土压力理论，当墙体向外变形，墙面土体达到主动土压力状态

时，主动土压滑动面为平面，按滑动土楔的极限平衡条件可求解主

动土的压力。挡土墙分为重力式和衡重式两种。重力式挡土墙适用

于一般地区、浸水地区、地震地区的边坡支挡，地基承载力较复杂

时应适当控制墙高；衡重式挡土墙主要用作地面横坡较陡的路肩

墙、路堤墙，也可用作拦挡落石的路堑墙。

（二）抗滑桩

抗滑桩是一种抗滑加固工程结构，常与钢筋混凝土挡板、桩间

挡墙、土钉墙等结合，形成复合结构，大量应用在路堑边坡的坡脚

预加固工程中。抗滑桩包括普通抗滑桩、预应力锚索抗滑桩、板式

抗滑桩、横梁抗滑桩等。

（三）锚杆挂网喷锚

为了保证多级开挖后边坡的稳定性，可根据岩石的风化程度及

节理发育情况，依靠锚杆、钢筋网和喷射砼，共同负荷来稳定边坡，

从而保证岩体的结构强度，抵抗变形，故采用锚杆挂网