公路边坡作为公路工程的重要组成部分,其稳定性直接关系到行车安全和道路畅通。在长期运营中,边坡会受到地质、水文、气候及人为活动等多重因素影响,产生各类病害。本文将系统梳理公路边坡的常见病害类型,并结合技术规范与工程实践,深入探讨防治措施的选择逻辑。
一、 公路边坡常见病害类型解析
根据病害发生的机理和影响范围,可将其主要分为三大类:坡面变形、边坡变形和坡体变形。
1. 坡面变形
这类病害主要影响边坡表层(通常深度在1-2米),是较为常见的初期破坏形式。
剥落与冲沟:在土质或风化严重的岩质边坡表面,由于雨水冲刷、冻融循环或干湿胀缩,导致表层土壤或碎屑岩体逐渐松散、剥离脱落。在汇水集中区或高填方路段,若排水不畅或边坡压实不足,极易形成冲沟。
掉块落石:多见于破碎岩石边坡或存在不利结构面的岩质边坡。岩石块体在重力、风化或震动作用下脱离母岩滚落,对下方道路构成直接威胁。对于顺倾层状岩坡,破坏沿层面发生;对于反倾或破碎岩坡,则受控于贯通性结构面。
2. 边坡变形
指边坡局部土体或岩体沿某一软弱面发生的滑动,影响深度通常可达数米,是稳定性问题的直接体现。
坍塌与滑坡:这是边坡变形中最主要的表现形式。在重力、水压力共同作用下,边坡土石体沿着内部潜在的软弱带(如粘土夹层、风化界面)发生整体或局部的滑移。根据《公路滑坡防治设计规范》(JTG/T 3334—2018),滑坡需根据其规模、滑面深度和对公路的危害程度进行等级划分,这是选择治理方案的基础。
3. 坡体变形与防护结构病害
此类病害影响范围更广,或涉及支挡防护结构本身。
大规模滑坡与崩塌:当边坡所在山体地质条件极差,存在贯通性软弱结构面且地下水丰富时,可能引发深部、大范围的坡体失稳,治理难度和成本极高。
防护结构失效:包括挡土墙的滑移、倾斜、坍塌,以及锚杆(索)的锚头脱落、锚具开裂、预应力损失等。其成因可能源于水毁、砌筑质量缺陷、未设滤层或泄水孔,以及坡脚被冲刷淘蚀等。
二、 防治措施的选择逻辑与关键技术
防治措施的选择绝非“一刀切”,必须遵循“预防为主、防治结合、因地制宜、综合治理”的原则。其核心逻辑是:精准勘察 → 定性定量分析 → 方案比选。
第一步:精准勘察与风险定级
任何防治决策都始于详实的地质勘察。应查明边坡的地层岩性、地质构造、水文条件以及潜在滑面(软弱带)的位置与性质。需按照《陕西省干线公路边坡养护管理工作制度》等文件要求,根据日常巡查和专项检查结果,对边坡进行风险分级(如重大风险、较大风险等),实现分类分级管理和动态预警。
第二步:排水优先,治坡先治水
水是诱发边坡病害最活跃的因素。无论是坡面冲沟还是深层滑坡,防治措施都必须将排水置于首位。
地表排水:设置截水沟拦截坡体上方来水,布置树枝状排水沟系统快速引排坡面径流,并对裂缝及时夯填封闭,防止雨水下渗。
地下排水:对于地下水发育的边坡,需采用支撑盲沟、渗井、仰斜排水孔或排水隧洞等工程,有效降低地下水位和孔隙水压力,这是稳定滑坡的关键措施之一。
第三步:根据病害类型与规模选择工程措施
在有效排水的基础上,根据病害的机理、规模和发展阶段,选择加固或支挡措施。
对于浅层坡面病害:
剥落、冲沟:可采用植草护坡、骨架植草、三维网植草等生物防护与工程防护结合的措施,固土防冲刷。对于冲刷严重处,需完善急流槽等排水设施。
掉块落石:可选用主动防护网、被动防护网(拦石网)等柔性防护系统。对于破碎岩坡,可采用锚杆框架梁结合挂网喷浆进行加固。
对于中小型滑坡与边坡失稳:
滑面较浅时:可考虑采用重力式挡土墙、抗滑片石垛等进行支挡。
滑面较深时:抗滑桩成为首选。它将桩身嵌入滑面以下的稳定地层,利用桩身强度抗衡滑坡推力,且施工时对坡体扰动小。
预应力锚索(锚杆)技术:这是一种主动加固技术。通过钻孔将钢绞线锚固于深部稳定岩土层,在坡面施加预应力,主动约束坡体变形。常与框架梁或抗滑桩结合使用,形成“预应力锚索抗滑桩”等复合结构,特别适用于下滑力大、变形控制要求高的边坡。
对于大型、复杂滑坡或防护结构修复:
可能需要采用刷方减载(放缓边坡)、坡脚反压等改变边坡形态的措施,或采用注浆、石灰桩等技术改良滑带土性质。
对于出现病害的锚杆(索),应检测其应力状态和完好程度,采取补偿张拉、更换锚具或原位拆除重设等措施进行修复。
三、 规范、政策与全生命周期管理
选择防治措施必须依据国家及行业标准。《公路滑坡防治设计规范》(JTG/T 3334—2018)为滑坡防治的勘察、设计、监测提供了完整的技术框架。《公路边坡工程技术规范》等文件对各类防护结构的设计、施工与养护提出了具体要求。
从政策层面看,当前公路养护管理强调“预防为主,防治结合”,并积极推动数字化、智能化监测预警体系的建设。这意味着防治措施的选择不应仅着眼于事后补救,更应贯穿于公路的全生命周期。在设计和建设阶段就应做好地质选线,避开大型不良地质地段;在运营阶段,则通过定期检查、专业监测,实现病害的早期发现和精准处治。
面对公路边坡病害,没有“万能药方”。一个科学、经济、可靠的防治方案,必然是建立在对病害机理深刻理解的基础上,严格遵守技术规范,综合考虑安全、环境、成本与长期养护需求,经过多方案技术经济比选后的最优解。