1、1宁夏火石寨景区公路边坡变形破坏模式及治理措施研究摘要：针对宁夏火石寨景区公路边坡工程地质条件及边坡变形破坏现状的调查研究，将景区内边坡划分为四种类型，并对不同类型边坡提出不同的稳定性分析方法，在此基础上提出了相应的治理措施。 关键字：公路边坡变形破坏模式治理措施 中图分类号： U416.1+4 文献标识码： A 文章编号： 目前，我国公路建设正在快速发展，在施工过程中，公路边坡的崩塌、滑坡现象时有发生，不仅其危害严重、损失大，往往使工程无法正常进行，还可能会给工程竣工后的正常运营留下安全隐患。因此边坡的稳定性尤为重要。本文主要研究宁夏火石寨景区公路边坡的工程地质条件、变形破坏模式及边坡稳定性
2、，在此基础上针对不同类型边坡提出相应的治理措施。 1. 边坡基本特征 宁夏火石寨景区公路位于宁夏回族自治区固原市西吉县火石寨景区内，该公路是连接景区南北大门之间的主要道路。其中 K3+740K4+836段公路边坡位于该路线的越岭段，按照四级公路标准设计，原设计仅在该段采取放坡措施，边坡高度不大于 12m 时，坡率采用 1:0.5；大于 12m时，坡率采用 1:0.75，中间设置 2m 宽的平台，未采取任何防护。边坡开挖后，该段岩体节理裂隙发育，尤其是顺坡节理和陡倾节理组合的不利2结构面，将岩体切割成块状，施工过程中岩块易沿节理发生顺坡滑动、坍塌，施工很难按照原设计坡率放坡，2m 宽平台亦难以形
3、成，造成目前一坡到顶的坡形，坡高最高达 45m 左右。加之，受雨水影响，松散土体易发生表层坍塌，掩埋公路和边沟，危害较大。 2. 边坡工程地质条件 （1）边坡地层岩性：火石寨景区公路边坡主要出露白垩纪下统（K1）及第四系（Q）地层。其中白垩纪下统地层岩性主要为含砾砂岩（K1h） ，色红，中粗粒砂状，块状构造，泥质胶结，水平层理；而第四系松散堆积物包括下部较厚的坡积碎石土（Q4dl） 、上部较薄的冲洪积粉土（Q4al+pl）和表层修路过程中的人工堆积物（Q4ml）等，局部在冲洪积粉土（Q4al+pl）上部出露薄层的冲积粉土（Q4al） 。 （2）边坡地质构造：火石寨景区公路边坡的地质构造以节理为
4、主。调查发现景区公路边坡主要发育有三组节理，即 18403042、2583454156和陡倾顺坡节理。前两组发育较差，但易形成不利组合影响边坡的稳定性；而陡倾顺坡节理发育较好，上部密度较大，下部间距逐渐增大，倾角多在 3055之间，节理面多粗糙、起伏、无充填，局部呈波浪状。 3. 边坡类型及变形破坏模式分析 根据现场调查及边坡的物质组成、形态特征、破坏模式，将景区内公路边坡分为以下四种： （1）岩质边坡：边坡物质成分主要为白垩纪含砾砂岩，边坡岩体呈中厚层近水平状展出，岩体内节理发育，特别是顺坡高陡节理极为发育，3从而造成该类边坡岩体多沿顺坡节理滑移或发生掉块。 （2）土质边坡：边坡物质成分主要
5、为第四纪松散堆积物，岩性主要为坡积碎石土及冲洪积粉土，质地松散，工程性能较差。边坡破坏模式主要为松散堆积物沿其内最大的可能滑移面发生滑塌破坏。 （3）半岩半土边坡：边坡下部为白垩纪含砾砂岩、上部为第四纪松散堆积物，下部基岩被结构面切割易发生岩体滑落，上部松散堆积物沿着岩土分界面发生滑移。 （4）贴邦构造边坡：边坡主要以白垩纪含砾砂岩为主，其开挖面附着有很薄的第四纪松散堆积物，坡面较薄的松散体受雨水冲刷坍塌破坏，破坏模式属典型的松散坡积体冲刷崩落破坏。 4. 边坡稳定性分析 基于景区公路边坡坡体结构的调查及变形破坏模式分析可知：火石寨景区公路各段边坡的破坏形式与边坡的物质组成、形态特征密切相关。
6、针对其不同段边坡的变形破坏模式，根据建筑边坡工程技术规范（GB50330-2002）分别提出不同的稳定性分析方法。 （1）岩质边坡：该边坡主要破坏模式为岩块沿顺坡节理滑移、掉块，可按平面滑动法计算边坡的稳定性系数。 （2）土质边坡：边坡破坏模式主要是松散堆积物发生坍塌，该类边坡可以按照圆弧滑动法进行验算。 （3）半岩半土边坡：边坡破坏模式主要为上部松散堆积物沿着岩土分界面发生滑移。针对该类边坡可采用折线滑动法进行验算。 5. 边坡治理措施研究 4依据上述边坡的基本特征、变形破坏现状，结合不同工程措施特点等，对边坡分段采用不同方法进行治理。 5.1 上部削方+下部挡墙支挡措施 该措施主要针对设计
7、段边坡起始位置、相对低矮的土质边坡进行。 K3+707K3+762 段右侧、K3+793K3+870 段左侧和 K4+106K4+144段右侧坡体为较松散土体，防止坡面坍塌，对其采用挡墙支挡。K3+762K3+870 右侧和 K4+478K4+540 段左侧坡体松散、高陡，防止坡面受雨水浸泡坍塌，对坡脚采用挡墙支挡，挡墙顶部按坡率 1:1 刷方卸载至挡墙顶面。 5.2 上部框架锚杆+下部挡墙支挡措施 针对景区较高的岩质边坡或半岩半土边坡。 K3+970K4+090、K4+170K4+478 段、K4+647K4+710 段和K4+797K4+804 段，边坡对公路一侧高边坡采用锚杆框架防护，坡
8、脚设置挡墙防护，另一侧低矮边坡仅采用挡墙支挡。K4+190K4+290 段左侧坡体，采取分两级进行刷坡，坡率 1:0.75，中间设置 2m 宽平台，第一级坡高 10m，坡脚设置挡墙，坡面采用锚杆框架防护。墙顶以上坡面采用锚杆框架防护，在框架内部采用挂网喷射客土植草，与周围自然景观相融合。 5.3 明洞治理措施 对于高陡的岩质边坡、贴邦构造边坡，由于框架锚杆等治理措施施工难度大、工程质量无法保证，为了彻底根治该类型边坡的病害，针对该路段边坡主要采用明洞的治理措施。 5K3+870K3+980、K4+535K4+620 和 K4+690K4+764 段坡体高陡，防护措施实施困难，采用明洞措施，保护
9、过往车辆行人，防止落石砸车伤人。其中第一段（K3+870K3+980）边坡考虑到路基为第四纪松散堆积物，为了防止路基变形，采用设置仰拱的明洞方案；后两段（K4+535K4+620 和 K4+690K4+764）路基为含砾砂岩，路基不易变形，为了保留原有路面，采用不设置仰拱的明洞方案。 6. 结语 公路边坡稳定性治理需要对边坡工程地质条件及变形破坏模式进行详尽的调查分析，在此基础上选用正确的方法进行稳定性分析，最后提出科学、可行的治理措施建议。 参考文献： 1GB50330-2002，建筑边坡工程技术规范S； 2张立峰. 公路边坡灾害因素及治理措施J.建筑与发展，2012,4:22-23； 3张福强，冯忠居，任俊甫等山区公路边坡失稳防治技术研究J公路交通科技(应用技术版)，2007，4：8487；
