高速公路邊坡災害防治與預警

(重慶交通大學 重慶 400000)

引言

我國高速公路總里程居世界第一，在自然和人為因素的影響下高速公路邊坡災害時有發生，尤其是滑坡、崩塌等災害。這些災害的發生小則造成交通堵塞，大則導致車毀人亡，交通癱瘓，帶來巨大的經濟損失。因此，對高速公路邊坡災害與預警做一個系統的概述有著相當重大的意義。

本文介紹了幾種常見的高速公路邊坡災害防治方法和監測預警方面的相關知識。

一、高速公路邊坡災害防治方案

高速公路邊坡災害同其他地質災害一樣都是在自然和人為因素影響下形成的，其主要災害形式有崩塌、滑坡和泥石流等。研究其防治方案對于保證人們生命財產和建設和諧社會主義具有重大意義。根據高速公路所處位置周邊的地形、地貌和地質特征采取相應的邊坡災害防治方案。這樣既能達到保證人們生命財產的目的，而且經濟實用。通常在穩定的邊坡上做坡面防護；而當邊坡穩定性不能滿足要求時，應對其采取支擋加固的措施。

(一)坡面防護。通過設置護坡，可以達到防止水蝕、滲透，減少土壤侵蝕，穩定淺坡土壤，減緩或防止坡面風化的目的。

常見的坡面防護的措施有如下幾種：

(1)植物防護。植物防護是坡面防護中最簡單易行的防護措施，它主要包括植被防護、三維植被網防護等。它可以用來調節土壤溫度，控制裂縫，鞏固表土，并防止覆蓋的表土層的風化剝落。

(2)骨架植物防護。骨架植物防護是由框架構筑物和植物防護共同構成。通常框架構筑物的形狀有人字形、拱形和菱形等。它既能防止路基邊坡崩塌，又具有植物防護的作用。

(3)圬工防護。圬工防護是坡面防護的主要措施之一，適用于易風化和受雨水沖刷的邊坡。其形式有噴護、掛網噴護、圬工全防護、護面墻等。

(4)主動防護網。主動防護網是將鋼絲繩網包裹在需要防護的區域，其作用有兩種：加固作用和圍護作用。它的加固作用表現為防止和限制坡面巖石土體的風化，剝落以及危巖的崩塌。圍護作用表現為將崩塌落石控制在一點的范圍內。

(5)被動防護網。被動防護網是由鋼柱和鋼絲繩網組合成一個整體，用以防治坡面崩塌的巖石滾落的一種邊坡防護設置。

(二)支擋加固。為確保路基的穩定性，支擋加固是不可缺少的工程技術措施。常見的支擋加固形式有擋土墻、預應力錨索、錨桿、抗滑樁、抗滑擋墻和其它防治措施。

(1)擋土墻。這里主要針對的是重力式擋土墻，利用其自身重力抵抗土壓力，維持邊坡穩定。根據其墻背的角度分為直立、仰斜和俯斜三種類型。

(2)預應力錨索。由鉆孔穿過軟弱巖層或滑動面，把內錨頭錨固在堅硬的巖層中，然后在外錨頭端進行張拉，從而對巖層或土體施加壓力對不穩定巖土體進行錨固。

預應力錨索所受的力主要是被動土壓力。錨固段若置于穩定的巖體中時，通常用拉力型錨索；錨固段若置于土體中時，除了進行拉拔實驗外，還要對錨索進行特別設計，通常采用壓力分散型錨索。

(3)錨桿。錨桿分為預應力錨桿和全長粘結型錨桿，適用于土質、巖質地層邊坡加固。

預應力錨桿與預應力錨索既有區別又有相似之處。全長粘結型錨桿一般選用普通鋼筋，為了降低施工難度一般長度小于20米。

(4)抗滑樁。抗滑樁在高速公路邊坡治理中應用非常普遍，而且效果顯著，但抗滑樁一般不單獨使用，它常常與錨索或錨桿組合成錨索/桿抗滑樁、與擋土板結合成樁板墻共同承擔抗滑“任務”。

(5)抗滑擋墻。抗滑擋土墻與一般擋土墻類似，但與其不同之處在于:防滑擋土墻在外觀上與普通擋土墻相比是“矮胖”的，并且抗滑擋土墻受到土壓力的方向、分布、大小和作用點也與一般擋土墻不同。 擋土墻通常能承受主動土壓力，而防滑擋土墻抵抗滑坡體的剩余滑動推力。 在一般情況下，滑坡推力大于主動土壓力。

(6)其它防治措施。除上述的防治措施外，還有其他預防措施包括支撐滲溝、土工格柵支護、完備的綜合防排水體系。

二、高速公路邊坡監測與預警

對高速公路邊坡進行長期的監測是減少邊坡災害的最有效的舉措，體現了“以人為本”的思想，“未雨綢繆”，“防微杜漸”對于保證人們生命財產的安全具有重要意義。

(一)監測的目的。邊坡監測是預防邊坡災害措施中的重要環節，通過對邊坡的長時間監測，可以獲得諸多有關邊坡變形的相關特征信息，為分析邊坡動態變化規律，預測預報邊坡災害發生的位置、時間及規模提供可靠的技術資料和科學依據，也是正確評價邊坡穩定性的重要手段。

(二)監測儀器。常見的邊坡監測儀器有：雨量計、孔隙水壓力計、TDR同軸電纜、固定式測斜儀、傾斜儀等。

(三)監測、預警系統的組成。監測、預警系統主要由測量機器人和計算機組成。全自動監測系統意味著測量機器人長時間的固定在監測站上進行自動監測通過通訊，電源和其他設備，將監控數據傳輸到控制中心，并且實現監控，數據處理和報警過程完全自動化。

三、總結

高速公路邊坡災害的防治方案是解決防護區域較為有效的手段。對邊坡進行長期的監測體現了“以人為本”的思想，“未雨綢繆”，“防微杜漸”既能為邊坡災害的防治方案提供可靠地數據，又可以對已設有邊坡防護的路段進行檢測，從而達到預測預警的目的。