1 山區(qū)公路高邊坡勘察設(shè)計(jì)的重要性

山區(qū)最明顯的特征在于復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及地形地貌，而正因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致在山區(qū)建設(shè)公路具有一定的困難，相關(guān)建設(shè)人員如果不能在施工準(zhǔn)備工作中全方位地勘測(cè)規(guī)劃公路路線，沒(méi)有全面分析所處位置的地質(zhì)地貌，那么在山區(qū)高速公路建設(shè)過(guò)程中，對(duì)山體不合理的切割會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)較多的高邊坡，而在施工中這些邊坡就會(huì)發(fā)生加固不足或者加固過(guò)度的問(wèn)題，不僅影響施工進(jìn)度，而且過(guò)度加工會(huì)造成浪費(fèi)資源的問(wèn)題，對(duì)整個(gè)工程建設(shè)的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益都造成了較大的影響。

2 山區(qū)公路邊坡失穩(wěn)因素及發(fā)生災(zāi)害特征

2.1山區(qū)公路邊坡失穩(wěn)主要因素

山區(qū)公路所處地理位置的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和地形地貌都會(huì)使山區(qū)公路出現(xiàn)失穩(wěn)問(wèn)題。下面就針對(duì)3種重要因素進(jìn)行分析：

（1）在滑坡地段，工作人員在設(shè)計(jì)工作中依然將坡比設(shè)計(jì)較大，沒(méi)有根據(jù)實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)狀況改善，對(duì)地質(zhì)的勘測(cè)缺乏完整性，施工過(guò)程中仍然按照之前設(shè)計(jì)的方案圖紙施工，導(dǎo)致邊坡出現(xiàn)失穩(wěn)。

（2）邊坡開(kāi)挖完成后沒(méi)有及時(shí)做好防護(hù)措施，造成邊坡上經(jīng)常有裸露在外的巖石，長(zhǎng)時(shí)間遭受到風(fēng)雨和陽(yáng)光的侵蝕，導(dǎo)致邊坡土層整體質(zhì)量下降，進(jìn)而出現(xiàn)邊坡失穩(wěn)。

（3）山區(qū)經(jīng)常會(huì)有較大以及長(zhǎng)時(shí)間的降水，雨水通過(guò)邊坡表面逐漸滲入到破體內(nèi)部。時(shí)間一長(zhǎng)，巖土層的各項(xiàng)參數(shù)會(huì)出現(xiàn)變化，邊坡也容易出現(xiàn)下滑。

2.2常見(jiàn)的邊坡破壞形態(tài)

滑坡、崩塌和坍塌這3種屬于最常見(jiàn)的山區(qū)公路高邊坡破壞形態(tài)，具體如圖1—圖3所示。

滑坡就是該地理位置的土層結(jié)構(gòu)存在不利位置或者軟弱夾層，造成邊坡的坡體持續(xù)向下滑動(dòng)，導(dǎo)致路面發(fā)生破壞，一定程度上影響了過(guò)往車(chē)輛的行駛安全；崩塌則是因?yàn)橛行r土體長(zhǎng)時(shí)間受到風(fēng)雪和雨水的沖刷侵蝕，巖土體從邊坡上方隨著破裂的地方崩落到公路中，從而嚴(yán)重影響高速公路的正常行駛，另外崩塌最明顯的特征是具有一定的突發(fā)性；坍塌是因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間的降雨導(dǎo)致邊坡破表散動(dòng)的巖土體被軟化，突然大面積出現(xiàn)降低，增加了邊坡破體重量，造成上部邊坡出現(xiàn)失穩(wěn)。

圖1滑坡

圖2崩塌

圖3坍塌

3 山區(qū)公路邊坡勘察重點(diǎn)

3.1運(yùn)用先進(jìn)的勘察技術(shù)

因?yàn)榻ㄔO(shè)高速公路周邊的山區(qū)地理結(jié)構(gòu)以及地勢(shì)地貌較為復(fù)雜，要是在山區(qū)公路邊坡勘測(cè)過(guò)程中，仍然如往常使用傳統(tǒng)的勘測(cè)技術(shù)，那么公路邊坡勘察工作就會(huì)不完善，存在一定的安全隱患，進(jìn)而導(dǎo)致需要投入更多資金，還會(huì)受到周?chē)h(huán)境變化的影響，公路邊坡勘察的結(jié)果容易出現(xiàn)較大誤差。所以，為確保公路邊坡勘察結(jié)果的準(zhǔn)確性，明顯提升公路邊坡勘察的水平和工作效率，為之后更好地協(xié)助完成公路邊坡設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ)，就需要公路邊坡勘察人員多選擇使用較為先進(jìn)的勘察技術(shù)完成勘測(cè)工作，例如RS技術(shù)和GPS等先進(jìn)技術(shù)。

在這兩種先進(jìn)技術(shù)中，RS較GPS技術(shù)來(lái)說(shuō)勘測(cè)效果更好，勘察到的圖片更清晰準(zhǔn)確。這主要是由于RS技術(shù)的勘察面積比較廣泛，能明顯降低山區(qū)各種地形地貌對(duì)勘察效果的影響，確保公路邊勘察人員能清晰真實(shí)地看到地質(zhì)圖像。同時(shí)工作人員也可以利用先進(jìn)的讀圖App來(lái)分析地質(zhì)圖像，從而進(jìn)一步提高山區(qū)公路邊坡勘察結(jié)果的準(zhǔn)確率。此外，勘察人員在山區(qū)公路邊坡地質(zhì)勘察設(shè)計(jì)繪圖過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)使用GPS精準(zhǔn)定位勘察現(xiàn)場(chǎng)，在確保山區(qū)公路邊勘察結(jié)果準(zhǔn)確的同時(shí)減輕自身的工作量，提高工作效率。

3.2加強(qiáng)地質(zhì)選線

不僅要有先進(jìn)的勘察技術(shù)，勘察人員還要嚴(yán)格確保地質(zhì)選線的合理性。做好公路邊線勘察工作的同時(shí)也要保證公路勘察數(shù)據(jù)精準(zhǔn)無(wú)誤，為之后的公路設(shè)計(jì)提供高質(zhì)量的參考依據(jù)。設(shè)計(jì)人員要盡可能降低周?chē)刭|(zhì)環(huán)境對(duì)勘察結(jié)果造成的影響，要選擇地質(zhì)條件好、地質(zhì)災(zāi)害少的地區(qū)進(jìn)行勘察。同時(shí)為進(jìn)一步提升地質(zhì)選線質(zhì)量，勘察人員應(yīng)全方位地分析周?chē)牡刭|(zhì)地貌。如果出現(xiàn)地質(zhì)環(huán)境比較差的山區(qū)，要調(diào)整修改之前的地質(zhì)選線，在保證山區(qū)公路邊坡地質(zhì)勘察質(zhì)量的情況下，地質(zhì)勘察人員和山區(qū)公路路線設(shè)計(jì)人員要及時(shí)溝通和反饋，仔細(xì)勘察之前的公路路線，進(jìn)而提升山區(qū)公路設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性。

4 山區(qū)公路邊坡設(shè)計(jì)重點(diǎn)

4.1合理選擇山區(qū)公路邊坡形狀

通常山區(qū)公路邊坡形狀以直線形、折線形以及臺(tái)階形為主。其中折線形具體是通過(guò)與實(shí)地的公路邊坡巖土特質(zhì)相結(jié)合，采用從上往下的順序設(shè)得邊坡形式，同時(shí)施工人員要確定好合適的挖方高度，根據(jù)周?chē)絽^(qū)巖土密度和破碎度情況，盡可能地使用比較牢固的折線形邊坡，從而根據(jù)折線形邊坡設(shè)計(jì)方案進(jìn)行施工。另外山區(qū)公路邊坡點(diǎn)的設(shè)置也有一定標(biāo)準(zhǔn)，邊坡點(diǎn)的設(shè)計(jì)不能超過(guò)3個(gè)點(diǎn)，要密切關(guān)注雨水對(duì)公路邊坡點(diǎn)的影響，確保山區(qū)公路邊坡能高效率高質(zhì)量地完成施工。

直線形邊坡在巖土性質(zhì)均勻的山區(qū)公路邊坡施工中應(yīng)用較多，當(dāng)公路巖石邊坡高度較小時(shí)，使用相同坡度從上往下設(shè)計(jì)邊坡。而針對(duì)之前兩種邊坡形式來(lái)說(shuō)，臺(tái)階形邊坡比較復(fù)雜，在巖土層分離處或者邊坡中間位置布置的平臺(tái)就成為臺(tái)階形邊坡。為確保設(shè)計(jì)的平臺(tái)以及山區(qū)公路邊坡的穩(wěn)定性，保證臺(tái)階上的雨水能及時(shí)排除，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)平臺(tái)過(guò)程中將坡度設(shè)置為4%左右的橫坡。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)勘測(cè)得到的公路地質(zhì)和巖石數(shù)據(jù)，選擇合適的邊坡形式進(jìn)行山區(qū)公路邊坡設(shè)計(jì)，從而提高山區(qū)公路邊坡穩(wěn)定性。

4.2合理確定公路邊坡坡度

除了要準(zhǔn)確合理地設(shè)定公路邊坡的坡度之外，山區(qū)公路邊坡設(shè)計(jì)人員還要科學(xué)選擇土質(zhì)邊坡和巖石邊坡。由于山區(qū)公路的車(chē)流量比較大，外界因素對(duì)正常行駛中的公路影響非常大，因此山區(qū)公路的保養(yǎng)護(hù)理工作也有很大的難度。如果選用土質(zhì)邊坡設(shè)計(jì)方案進(jìn)行施工，設(shè)計(jì)人員必須結(jié)合所在山區(qū)的巖土體密度以及邊坡高度等，合理設(shè)定公路邊坡的坡度。在山區(qū)公路邊坡設(shè)計(jì)過(guò)程中工作人員最好將邊坡坡度值控制在1:1~1:1.75范圍內(nèi)，從而確保山區(qū)公路邊坡的穩(wěn)定。

設(shè)計(jì)巖石邊坡的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員要全面分析周?chē)鷰r石的土質(zhì)特點(diǎn)、地形地貌以及公路邊坡高度等。比如有些地方的巖石容易出現(xiàn)風(fēng)化，因此在設(shè)計(jì)坡度時(shí)應(yīng)盡可能提升坡度值。設(shè)計(jì)人員也要按照山區(qū)公路巖石邊坡的土質(zhì)結(jié)構(gòu)，對(duì)邊坡進(jìn)行加固設(shè)計(jì)，制定防護(hù)措施，防止公路施工時(shí)對(duì)巖石坡面造成影響。

4.3合理優(yōu)化公路邊坡率

一般山區(qū)的巖石種類(lèi)比較多，但是其土壤含量非常少，所以山區(qū)公路邊坡穩(wěn)定性不強(qiáng)，那么設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)要采用新的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)作為參考依據(jù)，提高山區(qū)公路邊坡的穩(wěn)定性。例如拱形骨架坡面設(shè)計(jì)的方式適合應(yīng)用在降水量少的山區(qū)公路施工現(xiàn)場(chǎng)。同時(shí)，施工人員要注意在山區(qū)公路為軟土地基的邊坡中使用沖擊碾壓的施工方式，使用該項(xiàng)技術(shù)需要大量的施工機(jī)械參與施工，因?yàn)樯絽^(qū)交通條件較不便利，較大的施工機(jī)械很難進(jìn)入到實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)，因此施工單位要做好相關(guān)路段的養(yǎng)護(hù)工作，確保山區(qū)公路能高質(zhì)量完成沖擊碾壓施工建設(shè)。

4.4選擇合適的邊坡形狀以及加固防護(hù)設(shè)計(jì)

直線形、折線形和臺(tái)階形是公路邊坡主要的3種形狀，不同性質(zhì)的山區(qū)公路選擇不同的邊坡形狀進(jìn)行施工。例如，針對(duì)巖土體的密度和破碎程度較為明顯的情況，在特定的挖方高度范圍內(nèi)，則可以選用上陡下緩的折線形超邊坡，從而提升公路邊坡的穩(wěn)定性。對(duì)于路埑邊坡或者邊坡殘積層較多的邊坡應(yīng)有相應(yīng)的防護(hù)設(shè)計(jì)，以確保邊坡穩(wěn)定性，但不管是何種防護(hù)手段，都是在保護(hù)自然環(huán)境，在生態(tài)、綠色的生態(tài)觀念下展開(kāi)的。

5 結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)造成山區(qū)公路邊坡失穩(wěn)因素和容易出現(xiàn)的災(zāi)害、合理的勘察方式以及山區(qū)高速公路邊坡設(shè)計(jì)重點(diǎn)進(jìn)行分析討論，明確山區(qū)公路高邊坡勘察設(shè)計(jì)中存在的主要問(wèn)題，并提出了優(yōu)化改善措施，為之后的公路設(shè)計(jì)提供了參考。

撰稿：曾飛云，中交第二公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司工程師，研究方向：路橋設(shè)計(jì)。