山區高速公路高邊坡防護類型與養護要點淺析

程祥俊

(安徽省交通控股集團有限公司，安徽 合肥 230031)

0 引 言

安徽省地形地貌呈現多樣性——平原、丘陵、山區等(平原面積約占全省總面積45%，丘陵區約占總面積55%)，可將全省分成淮河平原區、江淮臺地丘陵區、皖西丘陵山地區、沿江平原區、皖南丘陵山地五個地貌區，高速公路的路基防護型式也因路段所處的地區不同而有所差異。

1 安徽山區高速公路高邊坡路基現狀

山區公路地形地質較為復雜，受公路路線平面和縱面技術指標限制，在山區修筑高速公路，不可避免地高填深挖路基較多。從高速公路建設情況看，當土質或類土質(全強風化層)路塹邊坡高度大于20 m，巖石路塹邊坡高度大于30 m時，穩定性差與不穩定的高邊坡較多?？紤]到高速公路營運安全，安徽省將高度大于10 m以上路段被列為重點關注的路段。截至2018年底，安徽高速公路里程達到4 836 km，其中邊坡高度在10 m以上的路段里程大約有270 km(單邊)。

隨著社會經濟的不斷發展，我省以高速公路為首的基礎建設迅速向山區推進，皖南山區和大別山區的部分高速公路的路齡已達10年以上，這些高速公路設有不少高邊坡和高擋墻防護設施，受地質原因、施工質量和設計方案的缺陷，或者養護不到位等原因，某些防護設施在每年雨季抵御水毀方面顯得較脆弱。針對高邊坡路段，在養護過程中對路基病害做到早發現、早治理是減少經濟損失和確保高速公路安全運營的有力措施。

2 高速公路路基病害特征

高速公路邊坡一般在建設期均進行了必要的支護，但由于地質問題的復雜性、模糊性和不確定性，高速公路運營過程中，在一些不可確定因素作用下，邊坡仍可能出現變形甚至失穩，威脅高速公路營運安全，造成難以估計的損失。路基的防護與加固工程不僅可以穩定路基，而且可以美化路容，提高公路的使用耐久性。

根據路基工程病害特征，路基病害主要有以下幾種：

(1)邊坡坍塌:主要由于雨水滲入路基，使其抗剪強度降低，抗滑力減小。

(2)排水設施破壞：主要由水流沖刷導致。

(3)支擋建筑物破壞：主要原因有泄水孔堵塞、反濾層設置不當、基礎埋置深度過淺、斷面尺寸過小、基底承載力不足等。

(4)路基沉降：主要原因為路基填料不密實。

3 路基防護與加固設施類型

路基防護與加固設施主要有以下幾種類型，見表1。

表1 路基防護與加固設施一覽表

4 山區高速公路高邊坡防護類型與養護要點

4.1 掛網客土噴播防護

4.1.1 工藝簡介

“掛網”一般使用的是土工合成材料。這種技術綜合了土工網和植物護坡的優點，起到了復合護坡的作用。土工網的存在，對減少邊坡土壤的水分蒸發、增加入滲量有良好的作用。同時，由于土工網材料一般為聚乙烯，具有吸熱保溫的作用，可促進種子發芽，有利于植物生長。

4.1.2 養護要點

對于新通車的高速公路，在接養時要對客土噴播的土質邊坡進行一次全面檢查，如果邊坡綠化僅種植草皮的，則建議對坡面進行灌木的補植，一方面可以對邊坡的穩定起到重要作用，另一方面可以阻擋雨水直接對坡面的沖刷。當發現坡面出現小的弧狀裂縫時，說明該邊坡有可能要發生局部坡面坍塌，對裂縫位置首先要進行覆蓋，然后及時采用黏土填補，防止水下滲發生坍塌。有條件的可以在坡腳處增設矮腳墻支撐。

4.2 礦料防護(無機物防護)

4.2.1 工藝簡介

當不宜使用植物防護或考慮就地取材時，可以設置漿砌塊片石護面墻。護面墻是漿砌片石的坡面覆蓋層，用于封閉各種軟質巖層和較破碎的挖方邊坡。護面墻高一般不超過10 m，墻身應預留泄水孔，基礎要求穩固，頂部應封閉。

4.2.2 養護要點

(1) 定期檢查護面墻有無鼓包、開裂、變形。如發現這些現象，建議挖除變形部分，采用漿砌塊石進行換填修補或灌入自密實砂漿。必要時可采用水泥混凝土澆筑。

(2) 檢查水泥砂漿勾縫有無脫落變形，如發現這些現象，要清除原勾縫，重新進行砂漿勾縫。

(3) 檢查坡面有無滲水點，通常滲水點都出現在墻的下部，如發現滲水點，建議增設仰斜排水孔。

4.3 擋土墻結合拱護、噴播植草等防護

4.3.1 工藝簡介

這類防護工程設計主要針對坡腳為土質或風化較嚴重的坡體。

4.3.2 養護要點

(1) 定期檢查坡腳處擋墻有無發生水平推移，擋墻傾斜、沉降斷裂、挖方段縱向排水溝有無推移變形、路面有無鼓包等現象。

(2) 檢查坡面有無出現縱向裂縫，出現裂縫要及時采用黏土填塞補縫。

(3) 如坡面發生小型局部滑塌，可采用開挖臺階方法清除滑塌的松散體，再對坡面進行回填修復。回填可采用碼砌植生袋。

4.4 掛網噴射混凝土防護

4.4.1 工藝簡介

這種防護形式主要針對某些邊坡受征地等影響，開挖的坡率較陡，一般在1∶(0.5～0.75)的非土質邊坡，巖體風化程度不均的坡面。防護結構是在坡面上梅花形設置錨桿，在坡面上掛鋼筋網后，噴射12～15 cm厚的混凝土，這種屬于可受力的防護結構。

4.4.2 養護要點

(1) 定期對坡面進行檢查，如果發現護面開裂變形，有可能局部坡面會出現失穩。

(2) 如果發現坡頂山體面與混凝土層之間發生脫空，要及時采用細石混凝土進行封堵。

(3) 如果坡頂設有截水溝，要定期清理截水溝，發現截水溝開裂破損的要及時修復。

4.5 錨桿、錨索框架梁防護

4.5.1 工藝簡介

這種防護一般是針對欠穩定、不穩定、巖石比較破碎的山體。坡率設置一般在1∶(0.5～1)。土質邊坡一般不采用這種防護形式。

4.5.2 養護要點

(1) 定期對框架梁進行檢查，主要檢查框架梁有無斷裂變形。

(2) 不僅要對防護的坡面進行檢查，還應對未開挖的山體上方定期檢查。

(3) 要檢查每級平臺排水溝和坡頂截水溝是否暢通，并定期清理。發現開裂變形要及時修復。

4.6 抗滑樁防護

4.6.1 工藝簡介

有木樁、鋼樁和鋼筋混凝土樁，其中鋼筋混凝土樁是邊坡處治工程廣泛采用的樁材，樁斷面剛度大，抗彎能力高，施工方式多樣。這種防護一般是針對大、中、小型滑坡體的防護，是目前國內最高級別的防護形式。

4.6.2 養護要點

(1) 定期檢查抗滑樁有無傾斜變形、混凝土開裂，檢查山體有無裂縫變形。

(2) 定期檢查與之配套的防護結構的變形情況，如錨桿、錨索框架防護、擋墻、拱護防護等。

4.7 重力式路肩高擋墻

4.7.1 工藝簡介

為節約占地和節省填方而設置的支擋結構。這種路肩高擋墻在我省皖南山區和大別山區高速公路上設置較多，結構材料主要以漿砌塊片石和現澆混凝土為主。

4.7.2 養護要點

(1) 漿砌塊片石路肩高擋墻出問題，一般都是由于砌筑質量不高造成倒塌的。倒塌的外界因素主要是水、路基填料種類以及地基承載力三大因素。

(2) 定期對高擋墻進行檢查，尤其是雨季。當發現高擋墻墻身鼓包、勾縫脫落、墻身不規則的裂縫、墻體整體推移、路面出現縱向裂縫等現象時，意味著擋墻可能已經失穩。

4.8 重力式路堤擋墻

4.8.1 工藝簡介

對于山區多級挖方邊坡，一般在第一級設置該類擋墻。設置該類擋墻對整體邊坡的穩定起到較重要的作用。

4.8.2 養護要點

(1) 定期檢查擋墻是否出現傾斜、沉降斷裂、推移、鼓包、開裂等。如出現該類情況，說明墻后山體可能已發生局部變形。

(2) 發現擋墻上方坡體出現橫向裂縫或錯臺時，應及時采用黏土進行封閉，來不及封閉的可暫時進行覆蓋。

(3) 擋墻的泄水孔一般在使用若干年后被淤塞的現象較多，需定期進行鉆孔疏通。

5 結束語

山區高速完全避開不良路段是不現實的，因此，設計單位在設計初期就應根據公路的功能和等級，遵循因地制宜、就地取材、節約土地、保護環境的原則，通過技術經濟綜合比選，合理確定路基防護方案，做好綜合設計;同時，針對高邊坡等特殊路段，還應提供后期養護觀測方案和定期邊坡穩定性評價策略。