高速公路邊坡防護加固的技術

周毅 翟付科

摘 要：高速公路的邊坡位置是其重要的組成部分，高速公路邊坡的加固可以提高道路的質量，確保車輛正常的運行。所以，做好高速公路的邊坡加固處理十分重要。本文對高速公路的邊坡防護加固技術進行簡單的探討分析，以期采取相應的措施做好防護加固工作。

關鍵詞：高速公路；邊坡；防護加固

隨著國民經濟建設不段發展，公路交通事業日新月異，高速公路日益增多，人們出行帶來極大便利。但由于道路邊坡失穩影響行車安全，甚至掩埋道路，中斷交通，造成不可估計的經濟損失事件時有發生。所以加強道路邊坡防護至關重要，根據地質條件、水文地質條件、氣候條件、地形地藐等多種因素影響，所采取的邊坡防護相應措施也不同。總之，搞好公路建設，確保路基邊坡穩定、安全、搞好環境保護，要深入了解現場，針對不同的工程土質、水文、氣候等特點設計靈活的防護形式，并加強施工管理，這樣，才能建設—條安全之路、生態之路、人文之路。為了提高高速公路邊坡的穩定性，應該通過對高速公路特征的分析，采取有效的措施進行防護加固。

1 路基現存病因分析

目前，路基邊坡的質量通病，大多是邊坡破壞和坍塌。

1.1 路基邊坡破壞

主要表現為邊坡坡面及坡腳的沖刷。坡面沖刷主要來自大氣降水對邊坡的直接沖刷和坡面徑流的沖刷，使路基邊坡沿坡面流水方向形成沖溝，沖溝不斷發展最終導致邊坡破壞，進一步造成路面塌陷，直接影響了行車的安全。沿河路堤及修筑在河灘上滯洪區內的路堤，還要受到洪水的威脅，這種威脅表現為直接沖毀路堤坡腳，導致邊坡破壞。邊坡破壞還與路基填料的性質，路基高度，路基壓實度有關。一般來說，砂性土路基邊坡較粘性土邊坡易于遭受沖刷而破壞；較高的路基邊坡比較低的路基邊坡更容易遭受坡面流水沖刷；壓實度較好的邊坡比壓實度差的邊坡更耐沖刷。沖刷破壞一般發生在較緩的土質邊坡上，如砂型土邊坡，亞粘性土邊坡，黃土邊坡等。在日常大氣降水和風化作用下，沿坡面徑流方向形成許多水沖溝，如平常不注意養護或養護不到位，日積月累，逐年擴大。加上冬季積雪，造成坡腳濕軟，路基強度降低，上部土體失去支撐，最終發生破壞。同時，高速公路行駛的汽車濺起的雨雪水，也會沖刷坡腳。因此，對土質路基來說，邊坡坡腳是邊坡的最薄弱環節，應加強養護。

1.2 路基邊坡坍塌

一般分為三類；滑動型、落石型、流動型坍塌。這三類情況可單獨存在，也可同時在一種情況中出現。滑動型坍塌，在路基挖方段，尤其在深挖石質地段，由于巖層在外力的作用下剪斷，沿層間軟石發生順層滑動，造成坍塌。施工爆破開挖破壞了原來巖體的穩定性，當基巖上有巖屑層、巖堆等松散堆積物時，堆積物也易沿巖層的層理面、節理面或斷面層發生坍塌。落石型坍塌，一般指較陡的巖石邊坡，易產生落石的巖石必然是節理、層里、斷層影響下裂隙發育，被大小不一的裂面分割成軟弱的短塊。裂隙張開的程度，肉眼看不出來，在平常的養護中，也很難發現。由于滲水，反復凍融，造成長時間的微小移動，裂縫逐漸擴大。在夏季，雨水會經常充滿裂縫，產生側向靜水壓力作用。最終造成坍塌。一般裂隙發育巖體、硬巖下臥軟弱層，更易發生落石現象，此類破壞形式，對行車安全構成很大威脅，必須嚴格控制。在日常養護中，應加強巡視，盡早發現，提前處置。流動型坍塌，為砂、巖屑、頁巖風化土等松散沉積土，由于大雨沖刷，產生流動，造成坍塌。下雨造成的坍塌，多為這類坍塌，在日常養護中很容易發現，應及時處置。

2 影響邊坡穩定的因素

2.1 地質條件

地質條件是邊坡的物質基礎，決定了坡體穩定性的主要因素。

2.2 路塹邊坡坡形、坡率、坡高及加固措施

路塹邊坡的設計是否合理是決定路塹邊坡穩定的關鍵，它包括確定坡形、坡率、邊坡高度和加固與防護結構的類型等。故在一定的工程地質條件下，路塹邊坡的穩定性取決于設計的坡形坡高及加固措施是否與地質條件相適應。

2.3 施工方法、工藝及施工順序

路塹開挖是對山體應力狀態的重大改變，如處理不當，將是造成邊坡失穩的直接因素。因此應結合不同地質條件及工程特性，在設計合理的前提下，做好施工組織，選擇合理的施工方法及工藝，尤其做好開挖與支擋工程的有機配合。如對穩定性風險較大的邊坡，必須分級開挖，隨即支擋，挖一級，防護一級，再向下開挖。若一挖到底再進行加固防護，或采用大爆破等不當施工方法，可能造成邊坡失穩變形，輕則局部坍塌，重則引發工程滑坡，從而增加工程費用及影響施工進度。

2.4 其它因素

除上述因素以外，如破壞植被，生產、生活用水管理不善、邊坡上部人為堆載等，均對邊坡的穩定有不利的影響。

3 常用的邊坡防護加固方案及其優缺點

3.1 防護的作用和目

防護的作用和目的有兩個：一是控制邊坡表層的風化速率；二是防止地表雨水沖刷。

1）殘坡積層及全風化巖地層的邊坡防護：這些邊坡的地層呈土或類土狀，為了防止坡面受雨水沖刷并兼顧美觀，一般采用植物防護，采用適合本地生長草籽，并加入種子量30～40%的根系發達的矮灌木籽，形成一個隔離坡面的防護層，以減少雨水下滲和緩沖徑流條件而保護坡面。

2）對強、中風化巖質邊坡和坡率較陡普通植草不易成活的地層，采用噴混植生為主，采用適合本地生長草籽，并加入種子量30～40%的矮灌木籽。對于旅游線路，有條件時可加適量花卉種子。

3.2 防護加固方案的選用及其優缺點

目前，巖土邊坡常用的加固工程可分為傳統的支擋體系（如：各種形式的擋土墻等）、樁式體系（如：普通抗滑樁、預應力錨索樁）和錨式體系（如：砂漿錨桿、注漿鋼錨管、預應力錨索等）。這些常用措施，經長期的工程實踐檢驗都是行之有效的，設計理論是成熟的，技術上的可靠的，在不同領域的巖土邊坡治理得到廣泛應用，總體來說效果是好的。尤其近十多年來，在我國公路巖土邊坡治理中擔當重要角色，發揮了各自應有的作用。`

不同體系的支擋加固技術措施，既具有各自的優勢，也存在一定的局限性和不足：

1）擋土墻（支擋體系）：最大的優勢是片石（或砼）來源廣泛，施工方便，具有良好的經濟性。其最大的局限性是承載能力較小，對高陡邊坡適應能力差，擋墻建筑高度受限制，收陡效果不明顯，且圬工量較大，影響人為工程與自然環境的協調。

2）鋼筋砂漿錨桿：鋼筋砂漿錨桿具有施工簡便、快速、工程造價低廉的優點，適用于邊坡淺層變形（坍塌、小型楔體破壞等）的預防性加固。鋼筋砂漿錨桿配套框架，增強了坡面的整體性和穩定性外，并為巖質坡面綠化提供了良好條件。

在現行可供選擇的加固工程技術措施中，對存在深層破壞的多級高邊坡，擋土墻顯然是力不從心的，采用預應力錨索或砂漿錨桿這一技術措施無論其適應性和加固效果、經濟性及方便施工等方面對本工程來說，是最佳的選擇。盡管預應力錨桿技術措施存在某些不足，如永久錨索體、錨桿的防腐、防水問題，可通過采取有效技術措施是可以解決的。

3）錨桿工程作為邊坡加固設計的主要措施，其可靠性是邊坡病害治理成功的關鍵所在。因此設計建議：①大面積施工前，應針對不同的地質單元進行抗拔力基本試驗（即破壞性試驗）。由此確定不同地質單元中的具體參數，并由此復核驗算穩定性、調整加固方案、明確壓漿工藝，從而確保設計的可靠性。②錨桿施工完成后，應按總根數的3%～5%（每坡不少于3根）作抗拔力檢測驗收（非破壞性）。如有不合格應加大抽檢頻率并采取相應的補救措施，以確保施工質量的可靠性。

4 結語

總之，高速公路邊坡防護加固工程在公路工程施工中占據重要的地位，一旦發生邊坡的失穩滑塌，將產生嚴重的施工后果，而且對人們的生產財產安全產生一定的威脅，在工程施工過程中做好邊坡的防護工作并加固顯得至關重要。因此設計人們需要跟根據地質情況設計合理可行的方案，施工人員則需保證施工質量。

參考文獻

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