公路高边坡滑坡治理与加固分析

李娜

（贵州省平塘公路管理段，贵州 黔南州 558300）

0 引言

公路交通在现代社会中扮演着至关重要的角色。然而，公路工程面临着各种地质灾害的挑战，其中高边坡滑坡是一种常见且危害极大的地质灾害类型[1]。高边坡滑坡不仅会对道路的使用和维护造成严重困难，还可能导致人员伤亡和财产损失。因此，寻求有效的方法来治理和加固高边坡滑坡成为公路工程领域的一个重要问题。

1 高边坡滑坡的成因

1.1 地质条件

高边坡滑坡的发生与地质条件密切相关[2]。

第一，岩层性质。不同地区的地质构造中存在不同类型的岩层，如砂岩、页岩、花岗岩等。岩层的物理性质、强度和透水性对高边坡的稳定性有重要影响，软弱的岩层更容易受到侵蚀和滑坡的威胁，坚硬的岩层则相对稳定。

第二，岩石类型。不同类型的岩石在受力和天气作用下会表现出不同的特性。例如，片理发育的页岩更容易发生分层滑坡，坚硬的花岗岩能更有效地抵抗侵蚀和破坏。

第三，岩层的倾角。岩层的倾角对高边坡的稳定性有重要影响。陡峭的坡度会增加滑坡风险，主要是由于岩层容易沿斜坡滑动，尤其是在弱质地层的情况下。

第四，断层分布。断层是地壳中的断裂带，可能影响高边坡的稳定性[3]。断层处的岩石容易破裂和滑动，从而增加滑坡的潜在风险。

1.2 气候因素

气候因素也会影响高边坡的稳定性。降雨量、降雨分布和温度变化等因素会改变高边坡的水分含量，降雨可能导致土壤饱和，使坡体松散，增加滑坡风险[4]。

1.3 地下水位

地下水位的升降对高边坡滑坡的发生和演化具有至关重要的影响。

第一，地下水位升高会显著提高坡体内的水分含量，使土壤变得松散，从而降低土壤的抗剪强度，增加滑坡危险。

第二，地下水位升高可能导致坡体内的水压增加，进一步削弱坡体的稳定性。此外，地下水位的季节性变化也会影响高边坡的稳定性。在雨季或融雪期间，地下水位可能上升，会增加滑坡风险。因此，应定期监测地下水位变化情况，采取排水措施，进而将地下水位维持在安全范围内，降低高边坡滑坡风险。

1.4 人为活动

人为活动是导致高边坡滑坡危险增加的另一个重要因素。采矿、开发建设、道路施工等人类活动可能改变地表和坡体结构，破坏原有的地质平衡。

第一，土地破坏。开发建设和采矿活动通常需要大规模地挖掘土壤和岩石，会削弱原本稳定的坡体结构，增加潜在滑坡风险。

第二，水资源影响。人为活动可能改变地下水流动路径和分布，导致地下水位升高或降低，影响坡体的稳定性。

第三，土壤侵蚀。大规模清理和施工可能导致土壤侵蚀，特别是在降雨时，土壤侵蚀会导致坡体松散，增加滑坡风险。

第四，工程活动。道路施工、隧道开挖等工程活动通常需要改变地表地貌，如果没有采取适当工程保护措施的情况可能加剧滑坡风险[5]。因此，进行相关活动时，必须采取严格的环境保护和工程控制措施，以减少对地质环境的干扰。

2 高边坡滑坡危害

2.1 道路封闭和交通受阻

高边坡滑坡的严重危害之一是会导致公路封闭，给交通和经济发展带来不利影响。

首先，货物运输和供应链受到重大影响。货物无法按计划交付会使供应链中断，可能导致商品供应短缺，价格上涨，甚至对国家和地区经济造成影响。

其次，道路封闭会造成通勤时间延长，可能导致工作效率降低；使商业活动受到影响，如商店和餐馆会由于客流减少产生经济损失。

最后，在自然灾害、医疗紧急情况或火灾等紧急情况下，道路封闭可能阻碍救援车辆快速到达事发现场，延误紧急救援行动，增加人员伤亡风险。

2.2 人员伤亡和财产损失

高边坡滑坡具有突发性和破坏性等特点，会导致人员伤亡和财产损失。滑坡发生时，行驶在道路上的车辆和行人可能受到泥石流、岩石坠落或泥土流动的直接威胁，尤其是在无法及时疏散的情况下，人员受伤或丧生的可能性极高。此外，高边坡滑坡还可能导致大量的财产损失。房屋、农田、农作物等财产可能被泥石流、土石流或岩石坠落破坏，会给居民和农民带来严重的经济损失，高昂的重建和修复费用也会影响他们后续的生活质量。

2.3 环境破坏

第一，水质污染。高边坡滑坡常常伴随泥石流、岩石碎片和土壤流动，这些物质可能污染附近的河流、湖泊和水源。泥石流和土壤侵蚀会将悬浮颗粒物、有机物和化学物质带入水体，对水质造成严重污染，威胁水生生物和供水安全。

第二，生态系统破坏。高边坡滑坡会破坏周边生态系统。滑坡可能覆盖植被，导致土壤流失和生物栖息地被破坏。滑坡还会对野生动植物造成直接损害，导致生物多样性减少。

第三，土壤侵蚀。滑坡带来的土壤侵蚀会使土壤质量下降，影响农田的肥力，可能导致农业产量下降，对农民的收益产生负面影响。

第四，地貌变化。高边坡滑坡改变地表地貌，可能导致地表塌陷、峡谷形成等地理现象，进而对周边社区和生态系统造成持久性影响。

2.4 经济影响

滑坡事件后，道路和基础设施的维修和重建，如清理滑坡物质、修复道路、重建桥梁和排水系统等，通常需要大量资金。这些资金往往需要政府或保险公司承担，因此会增加公共财政负担。如果高边坡滑坡影响了农田和农作物，农业产出可能急剧下降，农民可能面临收入减少等问题。为了恢复受滑坡破坏的生态系统，需要投入资金进行生态修复，从而产生大量财政支出。

3 高边坡滑坡治理与加固措施

3.1 地质勘查和监测

在地质勘查阶段，首先应进行地质地形调查，以详尽了解工程所在区域的地貌特征、地形起伏、河流分布、地层岩石类型和分布等，初步识别潜在的高边坡滑坡危险区域。

其次，进行地层探测，采用钻孔、岩芯采集等技术获取地下地层信息，包括地层厚度、岩性、倾角等，了解地下地质条件，尤其是软弱土层和岩石的分布。

再次，进行水文地质调查，研究地下水位的深度、变化情况以及地下水流动方向，了解地下水对高边坡稳定性的影响和可能引发滑坡的地下水因素。此外，由于断层是引发高边坡滑坡的主要因素之一，因此需要进行地质断层分析，识别地质断层的位置和性质。

最后，利用遥感技术，如卫星遥感和航空摄影等，获取高分辨率的地形和地貌信息，初步识别潜在高边坡滑坡危险区域。

地质勘查基础建立后，应建立监测体系。

首先，位移监测。部署位移传感器，如倾斜仪、位移计和全站仪，以监测高边坡的实时位移变化，任何不正常的位移都可能是滑坡迹象。

其次，地下水位监测。定期监测地下水位升降情况，确保地下水位在安全范围内。地下水位监测可通过井水位监测、水位计等手段来实现。

再次，降雨监测。可建立气象站以监测降雨情况，尤其要对长时间和大强度降雨事件进行监测，降雨数据可用于判断滑坡风险。

最后，震动监测。地震可能导致高边坡滑坡，可利用地震仪器监测地震活动，监测结果有助于及时采取防范措施。此外，安装摄像头可以实时监测高边坡变化，提供视觉数据，有助于在早期发现滑坡迹象。

3.2 坡面加固

为了提高高边坡的稳定性并减少滑坡风险，应采取坡面加固。

第一，挡土墙。挡土墙是一种常见的坡面加固结构，通常由混凝土、砖块或石材构建。挡土墙可以有效抵抗坡面的土体侵蚀和崩塌，保持坡面的稳定性。

第二，护坡网。护坡网是一种用于固定土壤的网状结构，可以减少土壤侵蚀和滑坡的风险，通常与植被结合使用，有助于防止土壤流失。

第三，石笼。石笼是由网状结构围绕填充石块构成的墙体，用于加固坡面和抵抗水流侵蚀。石笼的透水性质使其成为有效的排水结构。

第四，深层土工墙。深层土工墙是一种通过植入土工合成材料（如土工布）来稳定坡面的结构，可以提高坡面抗滑能力，减少滑坡风险。

3.3 排水系统

建立有效的排水系统有助于控制地下水位，减少水分对高边坡的侵蚀作用，可降低高边坡滑坡风险。

第一，排水沟。排水沟可以收集雨水并将其引导远离高边坡，减少水分向坡面的渗透。因此应定期清理和维护排水沟，确保其畅通无阻。

第二，排水管道。安装排水管道可将地下水从高边坡引导到安全的排放点，有助于控制地下水位，降低滑坡的风险。

第三，渗透防护。使用渗透防护材料，如地膜和土工布，可以减少水分渗透到坡体内部，可以改善坡面的稳定性。

第四，监测系统。定期监测排水系统的性能，确保其正常运行，及时发现并解决排水问题，可以有效减少高边坡滑坡风险。

3.4 植被恢复

首先，需要根据当地的气候、土壤和坡面条件，选择适宜的植被种类，以确保植被能够适应环境，提高成活率。

其次，植被种植包括播种、栽植和使用植被毯等多种方式，应根据当地的气候、土壤和坡面条件选择种植方式，确保在高边坡上快速形成植被覆盖。

最后，生态修复涉及引入本地植物物种，以促进自然生态系统的恢复和生态平衡的建立。重建当地生态系统，可以改善生物的多样性，为各种生物提供栖息地，还有助于保护环境和维护生态健康。

3.5 工程结构加固

工程结构加固是高边坡滑坡治理与加固的另一项重要措施，通过引入各种结构增强高边坡的稳定性，特别是在高风险地区或面临严重滑坡危险的情况下。工程结构加固的关键方法如下：

第一，支撑墙。支撑墙是一种常见的工程结构，通常由混凝土、钢材或其他坚固材料构成。支撑墙设置于高边坡底部，可抵御土壤侵蚀和坡面崩塌、增加坡面稳定性，还可以创造出更多施工空间。

第二，锚杆。锚杆是一种用于固定坡面的长型金属杆或钢筋，锚杆插入坡体深处能够提高坡体的抗滑能力，从而有效防止坡面下滑和滑坡。

第三，挡土墙系统。挡土墙系统通常包括多个挡土墙、地下梁和排水系统，这种系统可以在高边坡上建立多层支撑结构，分散土体重力并提高高边坡的整体稳定性。

第四，土工合成材料。土工合成材料如土工布、地膜等可用于加固坡面，其通常被埋在土壤中，能够增加土壤的抗滑能力，同时能够提供额外的防渗能力。

第五，岩石锚定。在坡面上钻孔并插入岩石锚定物，能够将坡面牢固地固定在地下的岩石层上，该方法适用于具有坚硬岩石层的高边坡。

4 结语

高边坡滑坡是公路工程领域的重要问题，需要采取综合治理与加固措施来降低风险。地质勘查、监测、坡面加固、排水系统、植被恢复和工程结构加固等方法可以有效减少高边坡滑坡风险。科学规划、采取有效措施可以保障公路交通的安全性和可持续发展性，从而为社会经济健康发展提供坚实的基础。