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摘要：文中對邊坡的滑移現象及穩定性進行了分析，對不同路塹高邊坡設計方案及防護性能優缺點進行了對比，并結合技術性、經濟性等因素提出了邊坡加固方案。
關鍵詞：市政道路；路塹邊坡；錨桿支護
0引言
為了滿足城市快速發展的需求和增加土地功能，深挖方、高填方在城市道路施工中的占比越來越高。市政道路工程作為城市擴建配套項目，隨著近年來科學技術的提升，簡化了設計流程，提高了計算精度。但目前由于施工單位在施工中防護不及時，缺乏相關施工經驗，仍存在因邊坡計算精度不夠、地質參數不準確而出現的滑移、垮塌等問題，影響了市政道路工程的有序推進，加大了后續設計方案的變更幾率，增加了施工成本。文中重點探究了市政道路邊坡治理，分析了施工中出現的邊坡滑移問題，提出了可行性治理方案。
1環境地質及邊坡結構分析
市政道路工程形式、種類較多，根據城市基礎規劃需要及交通重要程度劃分等級，有些道路工程應根據需要設計曲線，綜合分析道路工程的起點、設計高程、樁號、最大和最小以及凸、凹曲線半徑、最大和最小坡度，其中橫斷面中的人行道、路緣帶、非機動車道、機動車道等寬度設計應符合市政道路工程技術要求。根據路基施工圖紙做好分級放坡，科學設置邊坡坡率及每級平臺寬度。近年來市政道路工程施工路況愈加復雜，為了滿足人們需求，應對坡向、坡度、坡高進行分析，一般市政道路工程坡體基巖出現裸露，局部為階梯狀，垂直高度不等，施工期間，易發生滑塌體，滑塌部分坡面會出現裂隙，易發生再次垮塌［1-3］。市政道路施工過程中，應全面分析坡頂、坡腳地形地貌，是否存在斜坡和陡坎等情況。施工開挖環節應對邊坡高度、坡率、標高做全面分析。如果地基種植土為軟土、黏土、巖石等，應計算分析地基層等效剪切波速等參數，證實施工區域的抗地震能力。分析施工區域水文地質情況可知，地表水受大氣降水、地表魚塘、排水溝徑流影響較大。應對施工區域地下水做全面勘查，深入了解基巖構造裂隙水及人工填土上層滯水類型、特征以及分布范圍。有邊坡的市政道路工程還應分析地表水水質，工程技術人員應就地表水對鋼筋、混凝土結構的腐蝕程度進行分析，并調查道路工程周邊建筑物、污染源、居民用房。分析道路工程施工范圍內地層，例如粉質黏土、泥質粉砂巖等結構。不同土層結構特征不同，其中粉質黏土具有較強的可塑性，褐黃色，較為濕潤，韌性及干強度較好，具有一定承載力。泥質粉砂巖夾粉砂質泥巖層里，不同風化程度下，強度、硬度、承載力有所不同，根據赤平極射投影圖分析市政道路工程的坡面產狀、邊坡層理、節理裂隙，如果局部出現滑塌現象，隨著邊坡開挖，會擴大垮塌范圍，影響整體結構的穩定性。
2邊坡變形滑移及穩定性分析
2.1邊坡穩定性定量評價的方法及計算參數的選取
針對市政道路工程，應首先分析工程地質結構，場地內邊坡地層結構穩定性一般采用圓弧滑動法進行分析，如果坡面裸露基巖或出現裂隙，應采取赤平極射投影法及平面滑動面解析法進行定性和定量計算分析。在采取平面滑動法計算的過程中，應提取并分析巖石結構面抗剪強度參數。邊坡穩定性參數包括天然工況、地震工況情況下的天然重度、粘聚力、內摩擦角等。
2.2坡頂土質邊坡穩定性分析
對比勘查報告，采用圓弧滑動法對坡頂厚度、斜坡等進行分析，判斷坡頂土層邊坡穩定性，正常情況下，應考慮地震工況穩定性。對坡頂剖面土層穩定性進行計算分析時，應考慮到正常使用情況及地震工況下的穩定性，進而判斷邊坡在施工開挖階段的穩定性，如果邊坡后續存在失穩，應對其重點治理，避免失穩情況進一步惡化。
2.3巖質邊坡穩定性分析
2.3.1定性分析
市政道路工程施工作業過程中，針對邊坡坡體基巖裸露現象，應對地質結構中泥巖組成情況做全面分析，并對坡向、坡度、地層節理、裂隙情況等做調查分析。通過赤平極射投影法評價巖質邊坡，判斷坡向是否順向以及坡面產狀、巖層層理產狀等情況，判斷四條節理交點位于弧線外側或內側，如果位于邊坡弧線內側，表明當前坡面傾角不容易滑落，結構處于穩定狀態，如果位于邊坡弧線外側，表明坡面傾角易在組合線處發生滑動，邊坡處于不穩定狀態，如果局部出現滑塌現象，后續施工開挖作業則會增加垮塌的風險，嚴重影響邊坡的穩定性［4-5］。
2.3.2定量分析
采用極限平衡法對路塹高邊坡進行穩定性測試，應確定計算方法和目標，對邊坡高度、結構面傾角、內摩擦角、粘聚力、張裂隙離坡頂點的距離、裂隙水埋深、水平外荷載、豎向外荷載、巖層參數等進行全面勘查并計算出巖體重量、水平地震作用、側面及地面裂隙水壓力、結構面上的正壓力、正常工況及地震工況下的總下滑力、總抗滑力、安全系數等。市政道路工程應對比分析原設計坡率與實際巖質邊坡安全系數，判斷其是否符合行業標準。如果坡頂地段巖層處于失穩狀態，應重新審核原設計方案，除了對滑塌部分進行處理外，還應對邊坡采取支護加固處理，提高市政道路工程邊坡穩定性［6］。
3邊坡加固方案分析
3.1邊坡加固治理方案概述
邊坡加固治理技術有邊坡排水、防護、支擋以及坡率法四種。其中坡率法主要是分析當前邊坡穩定狀態并采取防護措施。優點是施工機械化，較為便利，但由于對自然植被生長影響較大，會出現高邊坡損壞，適用于矮邊坡或土方量少的道路施工，這是傳統施工方法之一。剛性支擋包括擋墻及抗滑擋墻，依靠基底摩擦力和被動土壓力來化解對邊坡的破壞力，采用擋墻形式，取材便捷，但市政道路工程挖方區域高擋墻增加了施工難度，其抗滑能力不佳，不適用于大型滑坡施工，適用于低矮且病害淺、破壞力小的邊坡。為了適應多種道路工程施工，目前演化出不同形式斷面，未來將增加設計高度。剛性支擋的另一種形式為抗滑樁，主要是側向受力，借助樁身將邊坡下滑力轉移到錨固段，實現錨固段及樁周阻力平衡。這種施工優點是安全，不會影響穩定性，由于其樁位靈活、挖方量少，施工過程中可以針對臨時問題靈活調整。缺點是截面過大，適用于松散、軟弱、地下水不會對錨桿造成腐蝕的地層。如果深層邊坡應采取錨索樁，一般市政道路環境工程采取外露式抗滑樁。柔性支擋一種是錨桿框架，當坡體在框架箍框下，可以將錨桿錨固在掩體中，錨固力可以起到抗滑作用。優點是可以進行機械化作業，施工便捷，框架內可以做綠化，缺點是鋼筋錨固力有限，適用于天然邊坡淺層多級挖方工況，可應用于不會對鋼筋錨桿產生腐蝕的淺層挖方邊坡加固。柔性支擋的第二種是錨索框架。錨索可用于深層巖體，可以施加預應力，改善巖體受力，具備一定抗滑力。優點是框架內可采用植草防護，緩邊坡可以植草，分層實施可控制坡體穩定性。適用于路塹邊坡、自然邊坡深層變形、多種坡度邊坡。對錨索無腐蝕的地層滑動，路基面以下淺層或者路基面以上深層邊坡，可代替外露抗滑樁、錨索樁［7-8］。
3.2處治方案比選
工程地質勘察應分析地層地質結構土質情況，包括粉質粘土、透鏡狀砂巖、坡向、風化層。市政道路工程施工過程中，應對平面形態做一、二階放坡，開挖過程中易發生裸露基巖，局部為階梯狀陡坎，易發生局部垮塌現象。為了有效治理邊坡滑移現象，一般采取坡率法、抗滑樁、錨桿框格支護法。
3.2.1坡率法
邊坡滑移路段一般采取分級放坡形式，根據市政工程施工需求，通常以每8m為一級，坡底至坡頂依次為1:0.75、1∶1……每級設置2m平臺，采用掛網噴并輔以植草護坡，其中混凝土厚度應保持在10cm，錨桿一般以梅花形為主，錨桿適宜長度應為1.5m。根據地質分層分析，包括土層邊坡和巖質邊坡，一般土層邊坡厚度在20.6m，對邊坡穩定性計算分析，開挖過程中處于失穩狀態，隨著施工過程的推進，易擴大失穩勢態。因此，應采取科學有效的措施控制當前失穩狀態。應調整邊坡分級坡率1∶1、1∶1.15、1∶1.25、1∶1.5四級。調整坡率后，采用圓弧滑動法分析，對正常和地震工況兩種情況穩定性進行評價，選擇最不利于穩定的坡頂土層計算。土層以下巖質邊坡部位采用平面滑動法計算，其中正常工況穩定系數為1.495，地震工況穩定系數為1.423，因此，應調整坡頂土層坡率為1∶1.5，符合行業安全系數規定。
3.2.2抗滑樁
坡率法具有一定便利性，不需要設置其他支擋結構，但增加了額外用地和土方量，還應考慮其他可替代方案?？够瑯锻潦介_挖較少，具有一定施工安全性，對滑體變形影響較小，施工過程中，應對照勘查資料，一旦發現安全隱患，應及時調整，選擇優質的邊坡防護方案?？够瑯兑话愀鶕唧w道路工程項目設計墻身尺寸，樁總長16m，嵌入深度8m，截面形狀：方樁；樁高：2m；樁間距：3m；樁寬：1.5m，抗滑樁方案采取上述參數，符合技術技術要求，具有一定可操作性。
3.2.3錨桿框格支護
市政道路工程施工應結合施工現場鉆探及地質勘探參數，綜合不同的施工方案，對道路施工區域邊坡整體穩定性、局部區域裂隙以及坡體基巖裸露情況進行分析。如果局部出現滑塌，表明該道路工程項目存在不穩定狀態。清除滑坡體后應采取錨桿框格支護配合錨桿兩種共同作用，同時，對邊坡采取防護設備或者增設排水措施，確保邊坡穩定性。錨桿框格支護執行方案要求水平和豎向間距保持3m,錨桿長度根據工程概況一般為117m，格構截面尺寸0.3m×0.3m，錨桿框格設計方案及相關技術參數滿足行業安全指標要求，市政工程道路施工中，該方案具有一定的可操作性。
3.2.4對比分析
市政道路工程除了確保高邊坡穩定性以外，還應考慮城市用地規劃、成本支出、生態景觀效果等因素做綜合分析。其中坡率法采用植物防護后，景觀性較好?？够圆捎弥参锓雷o后，會有大量的圬工結構，影響景觀效果；錨桿框格采用植物防護后，會有局部框格露出，對景觀的美觀性造成一定影響。坡率法會破壞自然植被，增加開挖范圍，棄土多需要進一步堆填處理?？够瑯秾Νh境影響較小，錨桿框格對環境影響也較小，具有一定可行性。市政道路工程邊坡治理過程中，應控制挖方范圍，符合城市建筑規劃，提高整體城市生態環境美觀度，避免對環境造成威脅。采取坡率法雖然施工成本投入低，施工具有一定便捷性，但對非道路用地侵占過多，與城市規劃相沖突，坡率法對植被美觀性造成影響，造成大量的棄土，增加了堆填工作量，市政道路工程邊坡治理不建議采用該技術?？够瑯都夹g符合施工要求，但由于成本過高，景觀不能達到城市規劃要求，不建議采用。錨桿框格施工方案造價符合市政工程施工要求，不會侵犯非施工區占地，新增土方量少，不會造成二次作業，植物防護后，景觀效果符合市政道路工程施工要求。因此，應采取錨桿框格方案，為了提高邊坡穩定性，應放緩邊坡坡率。
4結語
綜上所述，市政道路工程路塹邊坡施工出現失穩現象，需對導致邊坡失穩因素進行深入分析，重新計算邊坡穩定性，得出最佳處置方案，全面分析不同邊坡支護方案下的投資造價、城市建設用地、景觀效果等，最終得出錨桿框架支護方案，符合市政道路工程施工安全要求。
作者：辛崇升 單位：濟南金曰公路工程有限公司