公路路基高邊坡防護設計分析

李 舜

（貴州有色地質工程勘察公司，貴州 貴陽 550002）

隨著我國社會經濟不斷發展，公路工程數量不斷增多，我國公路交通運輸網絡也不斷完善。但由于我國地形條件十分復雜，不同地區、不同地段的地形條件都有所差異，因此路基高邊坡也存在復雜性、多樣性，如果不能很好地處理公路高邊坡問題，就會給公路交通安全帶來很大的威脅。所以，做好公路路基高邊坡防護工作十分必要。為了能夠提升公路路基在施工、應用中的穩定性，要采取科學的防護方式，加強對各種高邊坡防護技術的研究，保證高邊坡防護方案設計的合理性，提高公路工程的整體效益。

1 公路路基高邊坡危害

1.1 沖溝

公路路基高邊坡問題容易產生沖溝情況，其原因主要包括路基邊坡壓實度不足、強度不足。除此以外，邊坡土質較為松散、防護工作不到位、沒有科學設置水槽等也會降低路基高邊坡強度，造成邊坡沖溝現象[1]。

1.2 邊坡塌方

邊坡塌方也是十分常見的問題之一。其主要是因為邊坡整體強度不足，長期受到雨水侵蝕影響，在高強度水流沖擊當中，造成邊坡塌陷、剝落等問題，長時間累積會直接損害路基。

1.3 侵蝕與滑落

邊坡長期受到雨水影響或風化影響，對高邊坡造成侵蝕，出現邊坡整體軟弱。再加上邊坡角度不合理、強度不足、勾縫設置不嚴等，且受到諸多自然因素影響，造成邊坡防護滑落，導致公路路基遭受損壞。

1.4 急流槽懸空

為了保證高邊坡的長期穩定性，通常要設置高邊坡急流槽，以確定急流槽尺寸。如果急流槽尺寸較小，就無法有效疏通流水，水流在急流槽四周沖刷，長此以往將導致急流槽懸空。如果遇到暴雨天氣，甚至還會出現濺水情況，嚴重影響高邊坡的穩定性。

2 影響公路路基高邊坡穩定性的重要因素

2.1 坡長

坡長是指邊坡縱向長度。公路路基高邊坡的坡長會直接影響路基邊坡穩定性，在路基邊坡施工中，受到雨水影響，會導致邊坡侵蝕。邊坡長度越長，雨水帶來的徑流量越大，上坡侵蝕產生的泥沙量也會更多，從而降低水流流速，造成很多部位存在積水現象，滲透量增加、徑流量減小。所以，高邊坡的坡度較長情況下更應該做好高邊坡防護工作。

2.2 坡度

邊坡與地基表面之間的角度也決定了邊坡的穩定性。通常邊坡坡度與徑流沖刷能力成正比，也就是坡度越大、徑流沖刷越強。如果坡度較大，降水時的沖刷能力越大，就很容易破壞邊坡，影響邊坡穩定性。當然，邊坡也不是越小越好，邊坡的坡度較為平緩會增加雨水滲透，增加邊坡含水率，降低邊坡整體強度。

2.3 土質硬度

土質硬度是土壤重要的物理性狀，影響土質硬度的因素包括土壤顆粒度、孔隙率、結構、含水量等，如果土質硬度不足，則會直接影響邊坡強度。因此，需要全面分析土質硬度情況，采取有效措施保證土質硬度，更好的保護公路路基。

3 公路路基高邊坡防護設計要求

高邊坡防護設計中，必須做好全局規劃工作，就地選擇建設材料，保證邊坡防護內容完善性，使設計方案可以順利展開。在高邊坡防護導設計中，要加強每個施工方案的聯系，所有程序要在統一框架下展開[2]。設計開展前，需要對公路工程環境做好調查，結合當地的地質氣候條件，采取綜合性防護措施，確保公路施工與運行安全。防護設計內容要盡可能完善，這樣有助于減少后期養護工作量，節省整個工程的預算。公路路基高邊坡穩定性分為多個等級，其主要表現在下以四個方面。

（1）穩定。沒有或者地下水非常少，邊坡整體、局部穩定系數都能夠符合標準，穩定系數在1.2以上。

（2）基本穩定。地下水很少，邊坡整體、局部較為穩定，但坡面偶爾出現落實，穩定系數為1.1～1.2。

（3）欠穩定。邊坡整體較為穩定，但部分坡比要大于巖土穩定角，或者由于地下水較為豐富，影響了巖土強度，穩定系數為1.0～1.1。

（4）不穩定。邊坡坡形、坡度、坡長參數條件不符合設計標準，或者是在原有滑體上開挖，造成原有滑坡復活，容易造成地質災害，穩定系數小于1.0。

路基邊坡防護設計切忌紙上談兵，在防護方案設計前做好勘察工作十分關鍵，不僅要結合當地地質水文條件，科學選擇防護材料，還要重點考慮路面排水功能。在實際工作中，難免會遇到地表不牢固部位，特別是在惡劣天氣下，如大暴雨就會讓雨水和地表雜物混合，嚴重時會產生泥石流。所以，對于這種隱患問題必須做具有針對性的防護設計，并結合地質情況差異決定是采取全方位防護還是局部防護等[3]。

4 公路路基高邊坡防護設計方案

4.1 支擋防護

為了維持公路路基原有形態，可以通過增加支擋設施保護路基。在選擇支擋物過程中，主要有擋土墻、石垛等。其中，應用最為廣泛的是擋土墻。雖然石垛支擋方法也能夠滿足防護要求，但美觀性相對較差。擋土墻設計中，不僅要盡可能減少設施體積，還要注意與周邊環境的協調性。

（1）砌體工藝要求。在基礎砌筑當中，擋土墻應盡可能選擇較大的石材，如果排水溝和基礎相連，則要在溝底部進行基礎設計。砌筑過程中要保證材料之間的緊密性，加強墊層、鋪砌層連接緊密性，一邊鋪設、一邊砌筑。

（2）砌筑設計方案。如果是砌筑拱式護坡，要先清除邊坡松動巖石，之后再清理巖面，在邊坡凹陷部位深挖形成臺階，不可在補砌時回填土石。設計中要將坡面和墻背緊緊貼合，砌體部位要有緊密的咬口來增加接觸面積，咬口和貼合面不能出現任何的浮塞情況。拱式護坡作為一種填方護坡，砌筑時要由上到下層層砌筑，直到砌筑到頂部為止。在砂漿配比中，要用磅秤稱量各類材料質量，保證配比精度，且砂漿要邊攪拌邊使用[4]。砌體工程施工主要是采用擠漿方法，這樣可以保證砌筑的緊密度、飽和度。底層砌漿要將石質路基表面清洗干凈，之后再進行坐漿砌筑。如果路基為土質層底，要先清理松土，之后再下漿砌筑。

4.2 植被防護

植被防護主要是借助其土壤涵養性特點，所以可在路基高邊坡處種植一些植被，實現公路建設與生態建設的融合。如今我國很多公路高邊坡工程都采用了植被防護法，并且使用效果也較為理想。受到大暴雨影響，高邊坡疏松土壤會順著徑流排出，給公路帶來了巨大隱患，同時邊坡的水土流失量也非常多。因此，在植被選擇中，要確保植被可以適應當地環境，且具有非常發達的根系，這樣才能夠起到固土作用，從而給公路周邊增添美麗的風景。

除了種植樹木，還可以鋪設草皮。要根據邊坡實際情況確定草皮面積、種植數量，草皮高度不低于10cm[5]。在設計中還要考慮草皮的美觀性。當然，種草防護和草皮防護是兩個概念，對于路基高邊坡侵蝕不嚴重的工程，可以直接在坡面上撒草種，這樣草皮就可以自然生長；對于侵蝕十分嚴重的路基邊坡，除了要撒一定量的草籽，還要鋪設草皮，選擇耐寒、耐寒的品種，且高危邊坡還應使用泥漿提高強度。

4.3 施工防護

施工防護建議采用預應力錨索技術，其可以加固邊坡、降低塌方與滑坡風險，保證高邊坡的穩定性。

（1）錨孔測放。使用預應力錨索技術前，要做好邊坡修理工作，清除廢渣、小石塊等，保證現場清潔度；拆除裸露的鋼筋，對存在隱患的部位加固處理，確保邊坡面可以平穩過渡。方案設計中，要一邊開挖一邊加固，根據實際情況確定錨孔位置，特殊部位可以適當放寬錨孔精度。

（2）鉆孔。做好錨固地層特點分析，確定錨孔孔徑、深度，針對性地選擇鉆孔設備。如巖石層采用潛孔沖擊成孔、脆性巖石層采用根管鉆孔。為了提升鉆孔質量，要搭設腳手架輔助施工，根據具體測放孔位置調整鉆孔設備，嚴格控制鉆孔誤差。為了避免鉆孔造成塌方，要提前制定施工方案和應急方案。通常鉆孔直徑要大于設計孔徑，鉆孔深度不得低于標準深度。

（3）錨索安裝與注漿。在安裝錨索前，再一次對孔洞進行清理，在孔內放入錨索、注漿管，錨頭部位使用膠帶捆綁，注漿管與孔底保持10cm。漿液制作要按照設計標準進行，并加入一定量膨脹劑充分攪拌，同時要盡快使用已經制備完成的混凝土。注漿要分兩個程序，一是錨固段注漿；二是自由段錨索、孔壁縫隙填充[6]。

（4）預應力錨索張拉。錨索張拉施工要注意安裝錨具、單根處理、分級整體張拉等工作流程。張拉是預應力錨索技術體系中的重要環節，會直接影響高邊坡最終的防護質量。因此，在張拉過程中需要嚴格控制張拉直、伸長值，確保相關數值處于合理范圍內。如果發現異常情況，要停止張拉并離開張拉現場，確定沒有風險之后再采取相關措施。錨索張拉、鎖定要分級處理，規范操作標準。在完成張拉工作1d后，還要進行一次補償張拉，完成之后鎖定即可。

5 結束語

綜上所述，路基高邊坡防護是公路施工、運行安全的基礎，相關人員需要了解高邊坡可能出現的危害與影響因素，確定高邊坡防護要求，采取多個設計方案加強高邊坡防護。其中，文章提出了支擋方案、植被種植方案、錨索方案，要結合高邊坡實際情況和防護標準科學選擇，同時考慮設計方案的經濟效益、環境效益、社會效益，確保高邊坡防護工程可以順利完工。