李 蒙,熊曉暉
(1.中交一公局公路勘察設計院有限公司;2. 重慶大學土木工程學院)
路基邊坡是高速公路的主要組成部分之一,如邊坡失穩,易出現崩塌、滑塌或滑坡,造成交通中斷,導致經濟的重大損失。隨著我國公路建設快速發展,深挖路塹和高填路堤大量的出現,公路交通部門逐漸重視路基邊坡防護體系的研究。
據高速公路建設的統計數據對比分析,近70%的高邊坡是由于施工過程中多次坍塌、滑移后最終形成的,應加強施工工藝控制如預裂爆破和光面爆破,建立邊坡動態觀測監控系統,根據觀測數據和結果,即時調整防護措施和防護時機,采取“先防護,后開挖;邊開挖,邊防護;開挖后,即防護”的措施。
永(永川)江(江津)高速公路全長58.1 km,長江大橋及引道采用六車道高速公路標準建設(大橋橋面寬度35.5 m、引橋寬度33.5 m、兩岸引道路基寬度32 m),其余路段采用四車道高速公路標準建設(整體式路基寬度24.5 m,橋寬24.0 m,分離式路基寬度12.25 m,橋寬12.0 m),設計速度80 km/h。
工程區地處四川盆地東南邊緣與云貴高原北端之交匯地帶,因構造、巖性、新構造運動的差異性而造成了區域內地貌特征的復雜化和多樣化。工程區地形高差較大,最高點在黃瓜山上,高程570 m,最低點在長江江面,高程204 m,最大相對高差366 m,一般地形坡角10° ~35°,溝谷較發育,縱坡降多小于10%,切割深度多在10 ~30 m。
路基應根據不同的地質條件和邊坡高度采用相應合理的防護形式,為貫徹新的設計理念,切忌避免采用大量圬工防護的形式,應把生態防護與工程防護密切結合,做到環保、舒適、美觀、協調、和諧等。邊坡大量采取綠化、美化處理,最大限度地與周圍自然環境融合,掩蔽工程建設對自然地貌破壞的痕跡;對于整體穩定好,堅硬的砂巖邊坡,可不采用任何綠化、防護形式,保持其天然的地質景觀。同一坡面盡量采用相同的綠化、防護形式。
路基開挖前應按設計要求做好坡口外的防護、排水工作,并作好坡面防護的準備工作;自上而下分級開挖,開挖完一級并及時(間隔不得超過5 d)實施坡面防護后,再進行下一級的開挖和防護;如設有抗滑樁,應在抗滑樁混凝土達到要求的強度后,再開挖抗滑樁頂以下的坡面。
對于土質、強風化或順層邊坡應采取邊開挖、邊防護的方式,避免在邊坡開挖過程發生大面積破壞或形成更大的坍塌、滑移,給工程防護造成更大難度。原則上上述邊坡的施工,在施工組織上應避開不利季節施工,否則應采取相應的臨時的防、排水措施。
對于巖石路塹邊坡臨近路塹設計坡面線2 ~3 m 范圍宜采用光面爆破、預裂爆破和松動爆破施工技術。
填方邊坡根據不同的邊坡高度和坡腳處地表情況,主要采用掛三維網植草防護、襯砌拱式護坡、方格網植草護坡、漿砌片石實體護坡、護肩、護腳、擋土墻等填方邊坡防護形式。
(1)在路堤邊坡平均高度H≤4 m 路段,采用掛三維網植草防護。掛三維網前須培10 cm 厚以上的耕植土,三維網采用EM4 型綠色三維網,其技術參數:厚度≥14 mm,單位面積質量≥350 g/m,縱、橫向拉伸強度≥2.0 kN/m。
(2)在路堤邊坡平均高度4 <H≤8 m 路段,采用方格網植草護坡形式。方格網尺寸1.5 ×1.5 m,M7.5漿砌片石骨架厚度為30 cm,磚鑲邊為一匹磚長度,內、外、上三面M7.5砂漿抹面2 cm
(3)在路堤邊坡平均高度H >8 m 時,一般采用拱式襯砌護坡防護形式。在H≤8 m 部分的路堤邊坡采用多排的襯砌拱,襯砌拱的排數分類如表1 所示。

表1 襯砌拱排數分類
當路堤邊坡平均高度H >8 m 時,H≤8 m 部分與H >8 m 部分的拱式襯砌護坡。
(4)路堤邊坡高度H >20 m 時,采用襯砌拱式護坡防護形式;
(5)坡腳處于漁塘或溝渠之中時,坡腳至設計水位以上0.5 m 范圍采用M7.5漿砌片石實體護坡防護形式,并設置護腳以保路基穩定。對于坡腳無排水需要或因坡腳地面橫坡較陡的路段,可設置不大于4 m 高護腳以保路基穩定。當填方高度過大或地面橫坡較陡而無法填筑路堤時,設置護肩或衡重式或重力式擋土墻進行支擋。
擋土墻根據墻高采用M10漿砌塊石和C15片石混凝土,護肩考慮設置防撞護欄的需要,當高度小于1.25 m 時,采用C25混凝土。
對于路塹邊坡,根據地質條件、邊坡坡率、邊坡高度的不同,分別采用三維網噴播植草護坡綠化、掛雙網噴射有機基材綠化、錨釘(錨桿)框架內掛網噴播綠化防護。挖方邊坡防護形式如表2。

表2 挖方邊坡防護形式
(1)三維網噴播植草護坡適用于整段邊坡高度≤10 m、坡率≤1∶0.75 的泥巖、泥巖夾砂巖、面、巖層反傾的穩定邊坡防護,三維網坡頂采用埋壓溝,溝底用U 型釘固定。
(2)掛雙網噴射有機基材綠化護坡適用于邊坡高度≤20 m、坡率1∶0.75 ~1∶1.00 的泥巖、泥巖夾砂巖、面、巖層反傾的穩定邊坡防護。
坡面鋪設的雙網為鋼筋網和鐵絲網,前者采用φ6.5 鋼筋條,框條間距2.0 m,后者的鐵絲直徑不小于2.2 mm,網徑為5 cm×5 cm 左右;坡面錨桿起固坡和掛網的雙重作用,坡面間距為2 m,錨桿鋼筋直徑20 mm。
施工順序:人工滑坡—坡面錨桿施工(挖坑)—掛鐵絲網—掛鋼筋網—封閉錨桿錨頭—噴射有機基材—植樹—養護。
施工要點:掛鐵絲網時應拉緊網,網間用鐵絲連接,并采用不同百度的墊圈等來調節,使網與坡面的距離保持在5 ~7 cm。鋼筋網與坡面錨桿焊接牢固,焊接高度以緊貼鐵絲網為宜,距坡面距離也保持在5 ~7 cm,鋼筋網與鐵絲網間用鐵絲綁扎。噴射基材時應盡量從正面進行,凹凸部及死角要補噴,噴射有機基材后,網之上的基材應保證3 ~5 cm 厚。
(3)實體護面防護適用于邊坡坡率受限制或開挖后坡面易坍塌路塹邊坡防護。
(4)錨釘(錨桿)框架內預制混凝土框格填土綠化防護適用于整體穩定性好、局部易剝落、坡高大于20 m 的路塹邊坡。單元格錨桿框架結構如圖1 所示。
施工順序:先將坡面修理平整后,再進行框架錨桿作業(先施工錨桿,再施工框架格梁)。

圖1 單元格錨桿框架結構圖
在高速公路尤其是山區的高速公路設計中,采用何種邊坡防護型式是的設計需要考慮的重要內容之一,應根據地形地貌、公路等級、降雨強度、土質材料等綜合考慮,合理布局,因地制宜地選擇實用、合理、經濟、美觀的工程措施,確保公路的穩定、安全和高效運營,同時使公路建設與環境景觀相協調,保持生態環境的相對平衡。
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