高速公路边坡加固与防护技术研究

■李德周

（浙江华东建设工程有限公司 浙江杭州310030）

高速公路边坡加固与防护技术研究

■李德周

（浙江华东建设工程有限公司 浙江杭州310030）

随着社会经济的不断发展，交通出行在人们心中的地位也越来越重要，高速公路的建设也日益被人们所重视，其中边坡的加固与防护也显得尤为重要。近几年来，高速公路的大部分交通事故都是与其边坡有着密切的联系。本文以边坡工程为研究对象，重点探讨高速公路边坡加固与防护技术，保证边坡的稳定性，保证交通安全。

边坡加固与防护稳定性交通安全

人工或自然形成的斜坡就是我们所谓的边坡，在边坡场地进行着人类工程活动、建设或改造一个工程体系。那么在高速公路的施工过程中，便会人工地形成斜坡，最终成为边坡。同时高速公路设施能否安全运营以及建设成本的高低也取决于路基边坡与路堑边坡的是否稳定。所以，这就从另一方面反映出边坡工程在高速公路建设中的重要作用与意义，它不仅与构筑物的安全及正常使用有密切关系，还影响着构造物的建设成本。

1　导致边坡破坏的因素

（1）崩塌。崩塌是指处在上面的岩土层向下坠落、滚动，又或者是碰撞，最终在重力的作用下大量堆积在坡脚的地质现象。产生崩塌的原因多种多样，它常常是我们始料未及的，会在我们通常想不到的地方发生。同时一旦产生崩塌，就一定会造成不同程度的危害。另外崩塌的破坏力极强，它具有明显的气流，从而导致细小的颗粒物发生类似爆炸的现象，使其因此运动到更远的地方，造成更广的伤害。（2）滑坡。滑坡是指岩石层或土层，在河流的冲刷下，又或者受到地下水活动或地震等重力因素的影响，坡体内的软弱带，其中的应力状态发生了明显的变化，又或者是因为某些水发生与土体内部细微的理化学作用，使其强度明显降低，并且导致土体沿着一定的软弱面或软弱带，顺坡向下滑动的地质灾害现象。然而滑坡的形态和特征也是千奇百怪的，这主要取决于所处的地质属性与其它一些外在的因素。（3）错落。错落是来源于铁路部门的一种破坏特征，现在也出现在高速公路中。错落与其他的破坏形式有着明显的不同，所以需要独立的分析。错落之所以特殊，这是它的本质属性决定的，也就是它容易变形与被破坏，因为它的岩石基座一般非常软弱。错落体底部一般有一层松软破碎、有厚度的软弱垫层，从而引起坡体垂直向下的变形破坏。

2　影响边坡稳定性的因素

（1）地形地貌。自然环境中所形成的边坡是其所处地质环境所决定的，经过一个漫长的演化过程而逐渐形成的。对边坡工程建设而言，原来稳定自然坡体在人工开挖、扰动情况下，影响坡体的原有的平衡，其开挖后的坡面形式、对于坡体的扰动程度都在直接影响整个坡体的平衡。（2）地层岩性。地层岩的属性也会对边坡的稳定性有重要的影响，其中包括物理性质和化学性质，这都是我们不可忽视的一个因素。（3）水的作用和影响。大气降雨作为坡体变形破坏的一种触发因素，直接体现在降雨期间的地表径流，间接的体现就是地表水渗入而变化为地下水，坡体的破坏变形就由内部微小的变化转变为外部明显的破坏形式。当地下水在岩石裂隙中存在时，静水压力就会产生并作用于岩体，导致其强度变弱，最终发生变形破坏。坡体聚集的水体通常是由降雨渗入转化为地下水的。（4）坡体结构。边坡岩石体在力学方面也有很多特性，这些特性也是影响边坡稳定性的重要因素，比如它的非均匀性、不连续性和各向异性，这些结构特性都会决定着边坡的稳定性。不同的坡体结构特征，在很多方面会体现出各种不同的稳定条件，这仅仅是因为边坡结构类型决定边坡的破坏形式。（5）地震。地震作用在使岩土体增加下滑力的同时，还常会出现地震累计效应。岩土体在受到地震的影响作用下，它的超孔隙水压力明显增加，从而使得岩土体的强度有所降低。边坡稳定性中地震就是一种波动力，它导致边坡岩土体结构松动，使边坡瞬间失稳。

3　常用的边坡防护加固措施及技术

边坡防护加固工程措施根据其工程的目的与设计要求可以分为三种主要类型：一类是，对于稳定或基于稳定的边坡工程，采取工程防护措施，因为仅需要对边坡表层或局部出现的可能变形破坏，这就是所谓的边坡普通防护措施；另一类是，对不稳定或稳定性较差的边坡工程，即边坡在失稳变形和破坏的边坡需要采取有效地支挡或加固工程措施；还有一类就是，对于设计边坡存在不稳定的因素情况下，主要针对水对边坡的稳定性的作用和影响，即边坡防排水工程措施。

（1）边坡普通防护措施主要包括喷锚防护工程、砌石防护工程和柔性防护工程等。同时砌石防护工程还包括浆砌片石护坡防护、浆砌片石护面墙防护、人字拱型或网格骨架植草防护等。（2）边坡锚固工程有锚杆框架、锚杆地梁、锚杆墩垫，以及锚杆桩墙等工程措施。另外支挡工程主要就是采用路堑挡墙、半挡墙、预加固桩等措施；（3）防排水工程可以分为三种，其中包括地表、地下排水工程、路堑边坡以及生态防护。地表排水工程主要包括坡脚排水沟、平台排水沟、坡顶截水沟、坡面急流槽，及其区段路基排水系统；路堑边坡地下排水工程主要包括边坡渗沟、支撑盲沟和泄水隧道工程措施等。在选择防护加固工程措施的同时，通常需要考查很多方面，其中最主要的就是边坡岩石组成、设计坡率、坡体结构等，潜在失稳模式、病害产生原因及主要触发因素等，经过分析总结，可以归纳为普通防护工程对策、以及潜在失稳模式设计的支挡加固工程对策和基于边坡病害的触发原因与影响因素的减避增强工程对策。其总体思路就是：通过详细调查边坡地形、地质和水文条件，认真研究和确定边坡潜在的病害性质、成因类型、体积规模、活动状态、稳定程度和发展趋势，同时要结合高速公路的重要程度、施工条件及其它各种情况，综合设计防护加固工程对策，确保边坡稳定与交通安全。（1）普通边坡加固措施。常用的普通边坡加固工程措施有砌石防护、窗孔砌石防护、喷播植草防护、客土植草防护和基材植草防护、喷锚防护、柔性防护等等。（2）支挡加固工程措施。常用的支挡加固工程措施有路堑挡墙、抗滑桩、预应力锚杆加固和浅层系统锚杆加固等等。（3）减避增强工程措施。常用的减避增强工程措施包括植被防护、地表截排水等地表防排水工程措施，以及盲沟渗透排水、平式钻孔排水、排水隧道洞等地下水引排工程措施，另外还有减重反压工程，桩墙支挡工程，预应力锚固工程，以及改坡刷方工程等措施。

4　总结

通过本文分析可以看出，高速公路边坡防护与加固是一项长期的工作，其中边坡的稳定性分析又是一个精细却又繁杂的课题。近几年来，随着国家对基础设施投资规模的不断加大，交通道路工程的稳定与安全建设迅速发展，高速公路对边坡的稳定与安全要求正在被大多数的学者所研究，人们越来越重视高速公路边坡的防护与加固，本文给出的几种防护加固方法，可以根据特定的情况，研究分析，从而采取相应的措施。

[1]程良奎.岩土锚固 [M].北京：中国建筑工程出版社，2003.

[2]程建军.路堑边坡变形特征与发展规律及安全检测评估方法研究 [M].北京：铁道科学院研究所博士学位论文，2008.

[3]霍明，王恭先.中国典型工程边坡：交通工程卷 [M].北京：人民交通出版社，2005.

[4] 谭文辉，蔡美辉. 边坡工程广义可靠性理论与实践[J] .北京：科学出版社，2010.

U213.1+58[文献码]B

1000-405X（2016）-2-374-1

李德周（1984～），男，本科，工程师。