高速公路邊坡加固與防護技術研究

閻麗紅

山西交通控股集團有限公司太原高速公路分公司 山西太原 030006

高速公路邊坡容易出現(xiàn)塌陷，會出現(xiàn)重大安全事故，阻礙安全行駛，影響人們的正常生活，制約經(jīng)濟發(fā)展。因此，需要對邊坡進行加固，保障高速的正常運行，為經(jīng)濟發(fā)展保駕護航。

1 影響邊坡穩(wěn)定因素

1.1 巖土地質

我國疆土遼闊，有非常復雜的地質構造，有些地質巖土非常松軟，具有較強脆性，這就使得力學性能較弱。一旦在這樣的地質條件下開挖邊坡，就出現(xiàn)塌陷，引起滑坡。因為邊坡開挖深度大，會造成力學結構變化，邊坡的承受力加大，就會使邊坡穩(wěn)定性下降。

1.2 外力因素

對于高速公路工程來說，它屬于大型工程，在施工中，時常會有沖擊力大的行為產(chǎn)生，一旦沖擊力對邊坡發(fā)生作用，就使得邊坡力學結構驟變，產(chǎn)生巨大影響。一般來說，邊坡穩(wěn)定性由兩個因素決定，一是力學性能，二是力學結構。邊坡受到外力沖擊出現(xiàn)塌陷，是因為沖擊力使土體分布受到干擾，影響了力學結構，使邊坡的載荷能力受到影響[1]。另外，外力影響多種多樣，一些人員出現(xiàn)或者意外事故，會使邊坡受到?jīng)_擊。

1.3 人工因素

高速公路的施工，要通過施工人員執(zhí)行。在人員施工中，就存在一定的波動性，還存在一定誤差，這樣邊坡傾斜的幾率就會大大增加，引發(fā)塌陷的可能性就會增大。對于邊坡設計來說，它是一項非常復雜工作，在設計的過程中，要與高速公路主體結構相結合。要考慮以下幾個因素，第一是邊坡深度，第二是土力學強度，第三是邊坡坡率。在設計中，所涉及到的因素非常多，就要求設計人員必須具備較高素質和理論水平。如果計算方法錯誤，就會給工程帶來危險。另外，要按照設計要求進行邊坡開挖，施工結果一到要達到設計和驗收標準，但是實際的施工很難達到理論上的要求，有的問題施工人員也不能做出合理解決。這些因素的存在，都會使邊坡的穩(wěn)定性受到很大影響[2]。

2 穩(wěn)定性分析方法

邊坡塌陷最為直接的原因是因為邊坡開挖，使得原有的穩(wěn)定性得到破壞，所以，需要運用加固防護技術來補強。要先對邊坡穩(wěn)定性進行分析，通過分析來確定是不是需要加固。

2.1 定性分析

這種分析法綜合性強，對邊坡各種資料全面搜集，在進行分析或對比，來確定邊坡穩(wěn)定系數(shù)，從而確定是否需要加固。定性分析的方法多種多樣，第一，歷史分析法，第二，地質類比分析法。這些方法中，最為有效的方法是地質類比分析法。

2.2 定量分析

一般來說，定量分析有兩種方法，第一，極限平衡分析，第二，有限元法。第一種方法的適用范圍是均質良好的邊坡。第二種方法適用于邊坡較差的條件。

3 加固技術

3.1 放坡減裁法

決定邊坡穩(wěn)定性的最主要因素是載荷。為了提高其穩(wěn)定性，可以削減體積，使得邊坡上部結構的載荷降低，下部所承受壓力減小。這種方法雖然效果很好，如果穩(wěn)定性到達一定程度，要想使用此法，就要對邊坡土體大量削減，這會和公路建設標準發(fā)生矛盾。

3.2 注漿法

這種方法用于地質力學不佳情況。一般說，如果力學性能不好，會有許多空隙存在。可以使用水泥和粉煤灰等進行灌注施工。因為拌和料流動性很強，會向空隙中流動，直到把空隙填滿，慢慢就會固化，從而使巖土支撐力加大，可以更好預防塌陷。

3.3 支擋加固法

這種方法是利用支擋構造進行加固。在高速公路邊坡開挖中，使得坡腳剪應力得以集中。一旦抗剪力不夠，坡體就大大變形，因此就需要加固。對于支擋結構來說，設置的主要部位是在邊坡腳剪應力集中的地方。這種方法的優(yōu)勢有：第一，工程量少，第二，環(huán)境影響小，第三，施工簡單，第四，成本低。在選擇這種方法的時候，要全面考慮，不僅需要考慮邊坡的地形、地質，還要考慮周邊環(huán)境。

4 邊坡防護措施

4.1 坡面防護

在對坡面進行防護設計中，要遵循四個原則。一是因地制宜，二是安全可靠，三是經(jīng)濟合理，四是利于景觀。外部因素很容易影響坡面，比如，坡面周圍有水，就會面臨水沖刷的影響，會影響力學性能。所以，在施工中，要進行防護。現(xiàn)在防護技術多為生態(tài)防護。可以在坡面種植植被，可以栽種樹木，種植花草。利用根系，加固坡面土體，就能抵抗水體沖刷。另外，還可以采用骨架和框架梁防護。

4.2 落石防護

高速公路周邊會有一些特殊環(huán)境，在開挖的過程中，會有一些石塊落下。這些落石會對穩(wěn)定性帶來很大影響，還會引發(fā)安全事故。要對落石進行全面預測。一是分布范圍，二是規(guī)模大小，三是運動軌跡，四是邊坡高度，五是坡面植被，六是和高速公路遠近。根據(jù)這些因素，對落石進行綜合判斷。可以對危石進行清除，可以設置防護網(wǎng)把落石攔住，還可以設置攔石墻進行防護[3]。

5 結語

總之，隨著經(jīng)濟發(fā)展，也促進了高速公路的建設。在高速公路建設過程中，會存在一些安全隱患。尤其是邊坡中，會由于力學性能發(fā)生改變，經(jīng)常會出現(xiàn)塌陷和滑坡，會給高速公路帶來很大危險，也會阻礙高速公路正常運行，甚至會引發(fā)生命安全。因此，要加強對邊坡的防護和加固，確保邊坡不會因為外力因素而發(fā)生塌陷和滑坡。在采取措施中，要針對邊坡的實際情況，綜合考慮，采取有針對性的措施，使邊坡的穩(wěn)定性得到提高，提升邊坡安全系數(shù)，確保高速公路的安全。