山区路基灾害防治工程技术的论文
一、山区路基工程灾害与道路工程的关系
路基工程灾害与道路工程的选线设计、施工方法、施工质量、治理措施等有密切关系。
（一）地质条件不良地段的路基选线
某些山区道路路基工程的设计坡度能达到70°以上，设计高度多在15-40m以上，最高可达60m，而且个别地段还有顺层高陡路基工程，所以，不稳定的崩塌落石点特别多。山区道路周围的倾倒崩塌，位于构造破碎的岩层地带，设计路基工程高度较高，坡度较陡。在构造破碎基岩地段不适宜地设计高陡路基工程是崩塌落石严重的原因。所以在山区道路路基工程的设计选线中，这是必须注意的一点。
（二）切坡过多破坏了原有平衡使路基工程灾害形成和发展
我国很多山区公路和铁路沿线的岩石残积物是以松散堆积物为主体，它们的水稳性差，遇水易崩解。公路切坡过多，破坏了原有的植被及其力学平衡，又设计成高陡路基工程，坡高多在15-30m以上，坡度多在40°以上，使水动力强度增大，是造成坡面冲刷侵蚀、水土流失、坍塌、滑坡的重要原因。
（三）施工方法不当、质量不高、留下后患
山区道路施工中深挖土石方往往很大，施工方法多采用大爆破，使原本存在裂隙发育的岩体发生松动、裂隙张开、宽度扩大。加上施工质量不高，岩质路基工程施工不规范，坡面不平，岩体参差不齐；施工后期对危岩、浮石未进行清理，使大多数高陡路基工程上都残留大量危岩，给长期行车安全带来后患。
二、山区道路路基的工程特点
山区由于山区地形、地质等特点和公路路基设计要求特别是高速公路路基设计的更高要求，山区公路路基具有以下几个方面特点：变异性和不确定性大，道路沿线的地形、地质和水文等自然条件往往变化很大，即便在较短的路段内，路基的填挖情况、岩质和土质以及水文条件都可能有较大差别，从而使路基的物理和力学性能有很大的差异；由于自然地面的起伏不平，路基形式有填方路堤、挖方路堑、半填半挖路基等三种类型，在纵、横向均存在填挖交界过渡区，容易造成路基不均匀沉降，山区公路路基的不均匀沉降造成路面局部裂纹、沉陷的现象,不但会导致路基本身损坏,还将导致路面结构损坏；由于地形变化复杂，路基边坡高度和填挖高度相差较大，在路线跨越深沟时常常出现高路堤，且不可避免地存在陡坡、斜坡路基、路堑高边坡；由于地形限制，山区路基工程往往需要通过设置支挡防护工程以确保路基稳定，同的由于路基宽度大、土石方数量相对较大，有时也需要采用支挡工程以减少土石方数量；路基工程由于填挖造成地表植被损害等，破坏了自然景观，且容易造成大面积的水土流失，故山区高速公路路基工程设计应重视环境保护和水土保持。从地质构造上讲，岩层的结构与构造，对山坡的稳定性、滑动面的形成以及滑坡的发展都有很大的影响，如堆积与岩层的接触面愈陡，则堆积层土地体的重力作用就愈大，极易发生滑坡的危险。
三、山区道路路基灾害防治措施
（一）山区道路路基常见灾害
1、崩塌现象
崩塌是巨大的岩体与基层失去联系后，在重力的作用下，瞬时突然从边坡陡崖上倒塌下来，岩块被撞碎的破坏形式。崩塌属于坡体的破坏，其危害程度比较严重。对于山区的道路，由于山区地质环境的特殊性，路基横断面容易形成路堤路堑形式，加陡了开挖路堑边坡的坡度，加之雨水天大量涌入路堑的雨水冲刷，使得土质较差、岩性松软、风化严重的的路基段产生破坏，经常断绝交通，给行人带来不便。
2、翻浆的发生
潮湿地段的路基在冰冻过程中,土中的水分不断地向上移动,使路基上部的含水量增大；再加上行车的作用,路面便会发生鼓包、冒泥等现象,人们称之为翻浆。山区道路翻浆主要暴露在路基潮湿、冰冻作用严重、筑路材料缺乏等路段。山区道路翻浆也是山区路基破坏的主要形式之一。
3、水毁的出现
山区公路地形复杂,坡陡弯急,路面较窄,防护工程设置较少。而山溪河流变化幅度较大,洪水来势凶猛,经常造成水淹路面，导致排水不畅,山洪直冲路面,形成路基缺口,加之雨水渗入,使覆盖层与山体岩层的粘结面摩擦力减小,而部分覆盖层失稳，致使深挖路段边坡滑塌。水毁也是山区道路路基破坏的主要形式之一。
4、泥石流
地山岭地区，由于瀑雨或大量的融雪水在沟浴中造成突然的短暂的间歇性水流，它挟带着大量的固体物质（如风化后产物和山坡上的土体上的土粒、碎石、块等，流动过程中还挟带砂砾石）而形成泥石流。泥石流的造成，主要是在瀑雨地区很短的时间的大量降水产生集中水流而形成山洪，而当集水落石出区内岩层风化具有大量的松散堆积物，当山坡坡面受到集中水落石出流及沟谷下切产生坍塌、崩塌、滑坡现象以后，成为泥石流固体的来源。泥石流是山区公路常见的一种病害，泥石流发生时，常冲毁路基，破坏桥涵等建筑物，断绝交通。
（二）高路堤灾害防治设计
高路堤土石方工程量大、施工周期长、占地多、技术要求高、工后出现灾害的风险较大。因此，山区高速公路高路堤应与高架桥在工期、水土保持、造价等方面综合比较，在挖余土石方较少或较为合理（符合环保、水保要求）时，一般不要采用高填土方案。为减少工后剩余沉降和破坏，应适当提高路堤填土的压实度。对于一般细粒土（含黄土）和粗粒土，当填土高度大于10m时，其下路堤（路床顶面以下150cm以下）的压实度应控制在93％以上；当填土高度为20-30m时，其上路堤（路床顶面以下—150cm）的压实度应控制在95％以上，下路堤的压实度应控制在93％以上3而对于填土高度大于30m的超高路堤，其上、下路堤的压实度均应控制在95％以上。高路堤土石方数量大，填筑用土料一般来源于多个取土场或多个路堑段的挖余土方、石渣，土性成分比一般路段复杂，最大干密度和最佳含水量变化较大，压实指标不易控制，常导致路基压实施工不匀，造成路基不均匀沉降及浸水附加沉陷。因此，路堤填筑必须严格按重型标准击实试验所得的最佳含水量来进行填筑，并改进检测方法，加大检测频率，严格控制填土干密度。对有可能发生公路路基病害的地段，经常进行检查和观察，以便根据病害现象和原因，拟定防治措施，根据判断可能发生的公路路基病害：新开挖的`边坡坡脚有水冲刷；有平行于斜坡的裂缝，斜坡上有不规则的鼓起；坡脚周围有破裂和损坏现象，并有倾倒的树木；在地面上有地下水流的地方，构成山坡岩石的层时甚薄并有裂缝或滑动或滑层的走向与路线垂直等；由于设计或施工不良，造成开劈石不彻底或坡度过陡，又受开山炸药震动，石坡裂缝，故经过风化或雨水冲刷而出现大小不等的塌方。
在工后剩余沉降的处理上，建议在采取分层强夯、冲击碾压等各种技术措施尽可能减小工后剩余沉降量的前提下，根据工后沉降主要集中在路堤竣工后较短时间内的特点，利用预压沉降期再使路堤完成绝大部分剩余沉降；通过沉降观测，待路堤沉降接近稳定沉降量时再实施路面防护、排水及其它附属工程。防止坍塌和崩塌的办法，要根据坍塌的形成的原因，结合具体条件，因地制宜地进行，常用的办法有：引起表面水流：该法主要有修建起围护作用的截水沟，把塌方以上斜坡处流下的水落石出截断，引导到别处去，在塌方体表面上修建排水系统，把水汇集到塌方体以外；调整或改变塌方地区以内人工灌溉设施。截断地下水流：为了降低地下水位，减少塌方体的重量渗透压力，采取设置支撑盲沟的办法把水截断，使塌方体干燥、聚集和排出斜缝中的地下水。用种植物和铺砌块石护坡等方法，增加边坡防止上冲刷的能力进行加固。设置支撑构造物：设置挡土墙建筑物可增加边坡的支撑力量，以维持土体的平衡，防止土体塌落下来，同时使路基内侧（挖方）坡脚变陡，减少边坡挖方数量，加强坡脚土体的稳定性。挡土墙结构的选择，断面设计按有关的规范进行验算设计。刷方减载：刷方减载通常在防止塌方中采用，其数量需根据土石的物理力学性质进行验算，并考虑边坡的地质条件。改道绕线：当塌方规模较大时，难以根治而路线不可能绕避时，可考虑改线，但应作经济技术方案的比较后才能确定。高路堤边坡必须进行稳定性验算。当稳定系数达不到要求时，需要进行加固处理。为提高高路堤的稳定性，应设置完善的防护和排水系统。地基和路堤可采用土工格栅、土工格室等土工合成材料加固处理；边坡宜设置骨架（方格、拱形、菱形等）加生物防护；路肩应设拦水带集中排水。对于坝式路基（高路堤跨越冲沟且沟底无涵），上游有积水可能时，洪水位以下尚应设防渗及护坡工程。
四、应用研究实例
G316线K1718-K1885段位于汉江阶地，该段道路沿线地质条件差，道路技术等级低，经过多次改造、改善，目前基本达到三级标准，但沿线坡面岩石风化严重，地质灾害时常发生，塌方、滑坡、泥石流遇雨经常发生，为提高道路通行能力，确保道路安全畅通，近年来对路实施了灾害治理工程，在实际防治中，根据地质灾害成灾过程、灾情构成及风险分析的基本理论体系，结合当地实际，建立了岸坡稳定性风险评价内容及其体系结构，确定了不同类型岸坡稳定性在不同精度条件下的危险性评价指标，如表1所示。对于各种不同类型岸坡的破坏方式，提出了危险性评价指标体系及其量化方法，并选用影响因素综合评判法、模糊综合评判法和拓扑学方法进行风险稳定性分析。并将该方法应用于示范路段，主要是对上坡面实施卸载、刷坡，坡面防护、坡脚支挡，土质坡面进行生物防护，风化破碎石质坡面采取挂网等措施，对滑坡根据不同情况分别采取抗滑桩加挡墙和坡脚抗滑挡墙加护坡加生物防护等措施，均取得了一定效果，对提高国道的抗灾害能力和保畅通能力具有重要作用和意义。
五、总结
随着我国经济的飞速发展和道路网络建设的不断改善，道路建设甚至高速公路建设越来越多的进入山区。山区道路建设线性指标要求较高，工程难度较大，工程环境较为艰巨，在地质条件复杂的路段，地质环境相对脆弱，在深度挖掘、高度填坑和隧道挖掘等工程活动下，地质灾害的发生频率也随之增加。因此，在山区道路的路基工程中，引入灾害防治技术，并研究出具有针对性的可行的措施是路基工作中的研究重点。
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