公路边坡稳定性分析及防护加固施工技术

期刊: 建筑监督检测与造价 2026年第07期 DOI: 10.67328/wslwpp0819 PDF下载

公路边坡稳定性分析及防护加固施工技术

陈永革

身份证号:152127196701163310

摘要:公路边坡是道路工程的重要附属结构,边坡整体稳定性直接关系公路行车安全、线路完整性及区域交通稳定性。我国山区公路占比大,地形起伏复杂、岩土性质多变、降雨集中,边坡滑坡、坍塌、溜塌等地质灾害频发,不仅造成道路中断、经济损失,严重时易引发安全事故。为有效控制边坡病害风险,提升公路工程服役寿命,本文结合山区公路施工与运维实际,系统分析影响公路边坡稳定性的内部因素与外部诱因,总结边坡失稳破坏机理,针对性阐述多种适配不同工况的防护与加固施工技术,提出科学化、精细化的边坡施工及养护管控措施。研究成果可有效解决常规公路边坡失稳难题,对提升公路边坡施工质量、降低地质灾害发生率、保障路网长期稳定运行具有实际工程价值。

关键词:公路边坡;稳定性分析;失稳机理;

一、引言

在公路工程建设中,路基边坡开挖、填筑是基础施工环节,人为改变原有自然地形地貌与岩土应力平衡状态,极易导致边坡土体应力重新分布。随着国内公路路网不断向山区、丘陵地带延伸,高填深挖边坡数量大幅增加,边坡高度、坡度、地质条件复杂度持续提升。自然状态下,边坡长期受降雨入渗、风化侵蚀、温差变化影响,叠加施工开挖扰动、车辆振动荷载作用,极易出现土体松散、滑移、坍塌等病害。传统边坡防护多采用单一护坡形式,针对性差、耐久性不足,后期失稳复发率高。因此,开展公路边坡稳定性系统分析,结合地质条件优化防护加固施工技术,构建主动防护与被动加固相结合的技术体系,是降低边坡灾害风险、提升公路工程质量的关键。

二、公路边坡稳定性影响因素及失稳机理分析

(一)内部地质因素

岩土体自身性质是决定边坡稳定性的核心内因,直接控制边坡抗剪强度与承载能力。土质边坡若土体颗粒松散、黏聚力低、孔隙率大,遇水极易软化、自重增加,抗剪强度急剧下降,是边坡溜塌、滑坡的主要诱因。岩质边坡存在节理、裂隙、软弱夹层时,岩体整体性被破坏,结构面易形成滑移通道,在外力作用下顺着软弱结构面发生剪切破坏。同时,部分路段地基土层分布不均、岩土分层界面倾斜,边坡整体受力不均衡,天然稳定性较差,施工开挖后极易出现失稳问题。

(二)外部环境因素

降雨是诱发边坡失稳最主要的外部因素。雨季雨水持续入渗边坡土体,填充土体孔隙,大幅增加边坡自重,同时降低土体摩擦系数与黏聚力,产生静水压力与渗透压力,促使土体沿薄弱面滑移。长期干湿循环作用会加剧岩土体风化开裂,让边坡表层逐渐松散脱落。此外,山区风力侵蚀、昼夜温差冻融变化,会持续破坏边坡表层结构,弱化边坡整体稳定性。地震、山体轻微震动等地质活动,以及行车长期振动荷载,也会扰动边坡土体,累积结构性损伤,诱发边坡坍塌。

(三)施工人为因素

施工工艺不规范、开挖方式不合理是人为诱发边坡失稳的主要原因。部分施工现场为加快进度,采用大断面一次性开挖、陡坡开挖,未遵循分层分级开挖原则,导致边坡应力瞬间释放,土体出现塑性变形。边坡开挖后未及时跟进防护施工,裸露边坡长期暴露在自然环境中,加速风化破损。同时,路基填筑压实度不足、边坡坡率设计不合理、排水系统布设不完善、弃土堆载超标等问题,都会打破边坡应力平衡,大幅提升失稳风险。

三、常用公路边坡防护与加固施工技术

(一)植被生态防护技术

植被防护适用于土质稳定、坡度较缓的低边坡,属于主动性生态防护技术,兼具防护与环保功能。常用技术包含喷播植草、土工格室植草、灌木混植等。施工时先对边坡坡面进行平整处理,清理松动土石、填补坑洼,保证坡面平整均匀。土工格室施工需固定格室单元,填充改良土后播种耐旱、固土能力强的草本、灌木种子。植被根系可深入土体内部,形成根系固土网络,有效提升表层土体抗冲刷能力,降低雨水入渗速度,避免坡面冲刷、沟槽病害。该技术造价低、生态性强,多用于普通土质路基边坡,可有效改善公路沿线生态环境。

(二)浆砌片石护坡加固技术

浆砌片石护坡是传统刚性防护技术,适用于易冲刷、土质松散的土质边坡及风化岩质边坡,防护稳定性强、抗冲刷效果好。施工流程主要包含坡面修整、基底夯实、砂浆拌合、片石砌筑、勾缝养护。施工中优先选用质地坚硬、无风化的片石,采用坐浆法分层错缝砌筑,保证砂浆饱满、缝隙密实,杜绝空洞、通缝问题。砌筑完成后及时勾缝、洒水养护,提升砌体整体性与强度。该技术可有效抵御雨水冲刷、风力侵蚀,防止边坡表层土体脱落坍塌,适用于公路沿线中低边坡加固防护,缺点是生态性较差,需配合排水设施同步施工。

(三)锚杆框架梁加固技术

锚杆框架梁是高边坡、陡边坡核心加固技术,适用于岩土混杂边坡、风化严重岩质边坡,属于主动加固技术,可从根本上提升边坡整体稳定性。施工核心流程为坡面清理、钻孔、清孔、锚杆安装、注浆、框架梁浇筑。通过深部锚杆深入稳定岩层,利用锚杆锚固力将表层松散岩土体与深层稳定岩体连成整体,有效约束边坡土体滑移变形。框架梁采用钢筋混凝土现浇成型,网格结构可分散边坡应力,避免局部应力集中。框架内部可搭配植草防护,实现刚性加固与生态防护结合,兼顾安全与美观,是现阶段山区高边坡加固的主流技术。

(四)柔性主动网防护技术

主动柔性防护网适用于破碎岩质边坡、危石较多的山区边坡,可有效拦截、约束松动岩体,防止落石、崩塌病害。该技术以高强度钢丝绳网为主体结构,通过锚杆、支撑绳固定于坡面,紧贴边坡表层形成柔性防护体系,既能约束小块碎石脱落,又可适应边坡轻微变形,不会因边坡微量位移出现结构破损。其施工便捷、自重轻、对原始坡面破坏小,通透性强,不影响植被生长,后期可自然复绿,适配复杂山区边坡防护工况。

(五)边坡排水系统施工技术

水是边坡失稳的核心诱因,完善排水系统是边坡防护加固的基础保障。施工中需结合边坡地形,构建截水沟、排水沟、泄水孔相结合的立体排水体系。边坡顶部设置截水沟,拦截山体地表水,避免雨水漫流冲刷坡面;坡面布设泄水孔,采用外倾式设计,及时排出边坡内部积水,降低孔隙水压力;坡脚设置排水沟,汇集雨水统一排出路基范围。

四、边坡施工质量控制与养护措施

边坡防护加固施工需严格遵循“分级开挖、逐级防护、随挖随护”的原则,严禁超挖、裸坡暴晒。施工前结合地质勘察报告优化坡率与防护方案,针对软弱土层、破碎岩层提前制定专项加固措施。施工过程严控锚杆钻孔深度、注浆饱满度、砌体密实度、混凝土浇筑质量,做好全过程质量检测。施工完成后建立常态化巡检机制,雨季加大巡查频次,及时清理排水堵塞杂物,修复破损防护结构。

五、结论

公路边坡失稳是地质条件、自然环境、施工管控多重因素共同作用的结果,雨水入渗、岩土风化、开挖扰动是边坡坍塌、滑移的核心诱因。单一防护技术难以适配复杂边坡工况,只有结合边坡地质类型、坡度高度、环境条件,择优搭配生态防护、刚性加固、主动锚固、排水工程等综合技术,才能从表层防护、深层加固、排水减压多维度提升边坡稳定性。工程实践表明,科学的稳定性分析、精准的加固技术应用、规范的施工管控与常态化养护,可有效降低边坡地质灾害发生率,保障公路通行安全。

参考文献

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[3] 刘建军. 公路高边坡失稳机理及综合加固防护技术[J]. 工程建设与设计,2023(09):89-91.

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