公路工程边坡支护技术分析与应用

闫凯

摘要：在国民经济高速发展的今天，我国公路工程建设规模也逐渐扩大。边坡支护技术作为公路工程施工的重要技术之一，只有严格按照施工要求，选择与之相适应的支护方式，才能有效提升工程整体质量。为此，本文在充分了解边坡破坏形式及支护方式的基础上，主要对公路工程边坡支护施工技术应用进行了分析与探究。

关键词：公路工程；边坡支护；破坏形式

一、边坡破坏形式及原因

路基边坡的滑塌是最常见的路基病害之一，根据边坡土质类别、破坏原因和规模不同，主要破坏形式为溜方、滑坡、剥落和碎落崩塌四种。

1、溜方是由于少量土体沿土质边坡向下移动所形成，即边坡上薄的表层土下溜，通常是由于降水、降雨等流动水冲刷边坡或施工不当而引起的。滑坡是指一部分土体在重力作用下沿边坡的某一滑动面滑动，主要是因土体的稳定性不足引起的。

2、路堤边坡发生滑坡的主要原因是边坡坡度过陡或坡脚被挖空，或填土层次安排不合适等潞堑边坡发生滑坡的主要原因是边坡高度和坡度与天然岩土层次的性质不相适应。

3、剥落和碎落是指边坡风化岩层表面，在各种外界环境的影响下使表层岩石从坡而上剥落下来的破坏形式。崩塌通常是指较大的石块脱离边坡表面沿坡而滚落下来。

二、公路工程边坡支护的方式

1、重力式挡土墙

重力式挡土墙，是指依靠自身抵抗土体侧压力的挡土墙。挡土墙可以用块石、片石等作为砌体材料，或者用钢筋混凝土进行现浇，形式可以做成直立式、倾斜式和台阶式。其优点是取材容易、工艺简单、经济性好，适用于在石料丰富的地区；缺点是自重大，对地基承载力要求高，不适宜在软弱下卧层的地基以及边坡较高的情况下修建。虽然重力式挡土墙在边坡工程中得到广泛运用，但是，如若对其设计及施工不加以重视，往往会造成不必要的麻烦，特别是水对挡土墙的不利影响。因为土体中的含水量在一定程度上决定着挡土墙的土压力，如果含水量增加势必会增加主动土压力，慢慢地就会打破原有的平衡状态，导致挡土墙发生倾覆失稳或者滑移失稳。所以，在进行挡土墙设计之前，应该重视挡土墙周围地表水的排除。在进行挡土墙设计时，应该从构造上尽量减小水对挡土墙的危害。例如，在一定高度、一定位置设置泄水孔，回填土一般采用砾石、碎石等粗骨料及憎水性材料，此外还可以设计墙后滤水层，加速土体中水分的排除。

2、喷锚支护

按照施工现场的地质情况，利用高压喷射水泥混凝土和打入岩层内金属锚杆的共同作用或单独作用对岩层进行加固处理，喷锚支护结构可分为两种：临时性支护和永久性支护。洞室围岩的初期支护可以通过喷射混凝土进行，喷锚支护就是促使锚杆、混凝土喷层和围岩形成共同作用的体系，避免岩体松动与分离现象的产生。通过将相应都读围岩向自承拱转变，可以对围岩起到稳定性提升的作用。如出现破碎岩体等状况时，可通常使用丝网拉挡锚杆间小岩块的方式，对混凝土喷层不断加强，并提高喷锚支护的质量。

3、加筋土挡土墙

加筋土挡土墙是以土为填料，通过在土内布置适量的拉结筋，利用拉结筋与土体之间的摩擦力增强土体强度。加筋土挡土墙是由面板、筋带及填料三部分组成柔性的复合支挡结构。它具有施工简便、材料消耗少、美观、占地面积少等优点，同时对地基承载能力也要求较低，具有良好的抗震性能，适用于大型路堤墙和路肩墙边坡。由于加筋土挡土墙是利用拉结筋和填料直接的相互作用来达到效果，所以对拉结筋材料质量及其铺设和连接、填料压实等工艺要求较高。

4、土钉墙支护

作为一种新型支护方式，主动支护就是将基坑附近土体自支撑能力进行充分发挥及提升。土钉墙是在新奥法的基础上基于物理加固土体的机制，在上个世纪70年代从德国、法国及美国发展出来的支护方式。上个世纪80年代早期在矿山边坡支护中我国采用了这种方式，随后土钉墙支护法在基坑支护得到了大量应用。土钉墙的组成成分为被加固土、放置于原位土体内的细长金属杆件与在坡面附着着的混凝土面板，最终实现重力式支护结构。将一定长度及密度的土钉设置在土体内，通过土钉和土一起完成作业，进而将原位土的强度、刚度进行有效提升。这种支护技术主要应用于12米以下的基坑开挖深度，如地下水位在坑底以上时，必须根据实际施工要求，进行有效排水与截水施工。

三、公路工程边坡支护技术的应用

1、施工准备

公路工程边坡支护具有较多形式，在具体施工中，应严格遵循相关施工要求与现场施工情况相结合，进行边坡支护方式的合理选择，做到具体问题具体分析。同时遵循工程项目的具體情况进行施工流程的合理制定，一般情况下，基坑边坡支护具有较为复杂的施工流程，在施工技术方面也具有较高的要求。实际施工中都会选用三通一平、土方开挖、破壁整修等，并对施工质量进行有效控制。安全问题是公路工程边坡支护施工的重点内容，要求施工中每一个施工人员都能对土方施工中的各个环节充分了解，在相关安全规范中要严格执行，确保提高施工的安全性。

2、孔位放线

测量放线施工必须遵循孔位设计规定进行，确保孔位布局的合理性及精确度，并把孔位布局偏差在5cm范围内进行有效控制。

3、场地清理

确保清理干净路基施工范围内的全部杂物，如原有地面表层种植土与草皮等，通常情况下，将其清理深度控制在15cm以上。路基施工路段，必须将原有地面50cm以下位置的树桩与树根清理干净。随后选用与之相适应的材料将树桩与树根清理位置进行填充。

4、土钉制作及注浆

遵循该工程相关施工规定制作土钉，一般情况下选用ND48管，打入施工则选用冲击锚杆机进行施工，随后一一检验孔口及角度，对不符合施工要求的材料，应废弃处理。选用ZSNS型注浆泵作为该工程注浆施工的主要机械设备，选用的注浆方式为底部返浆注浆法，在0.4到0.6Mpa范围之间进行注浆压力的有效控制，水灰比标准应在0.4到0.45之间进行有效控制。注浆施工前，应先将浆液体积进行准确计算，并和实际用量进行比较，保证孔内浆体充盈系数在1以上。

5、面层钢筋网及混凝土喷射施工

钢筋网片捆绑作业应在注浆施工结束后进行，网片及锚杆选用钢筋进行焊接施工，并确保钢筋搭接长度及间距符合施工要求。选用HPZU-5B混凝土喷射机作为混凝土面层喷射施工的主要机械，将混凝土喷射厚度控制在8厘米范围内，强度等级则控制在C20，粗骨料最大粒径应控制在15厘米以下，水灰比应控制在0.45以下，应分段完成喷射施工，遵循由下到上的顺序进行同一段喷射施工。

6、养护

养护质量是否良好将直接影响到施工质量，基于此，必须在混凝土喷射施工结束后，及时进行洒水作业，确保养生时间在7天以上，整个期间应始终处于湿润状态，避免不良天气对工程质量造成严重影响。

四、结束语

综上所述，作为国民经济与社会发展的重要基础设施，公路事业在改革开放后也得到了极大的发展。路基边坡防护施工作为公路工程建设的重要组成部分，其技术水平的高低将直接影响到公路工程的整体质量，甚至影响到公路事业的可持续发展。为此，在公路工程建设中相关部门及施工单位必须重视路基边坡防护施工，做好施工准备工作，采取科学有效的措施，有效提升施工质量，实现公路建设的社会效益与经济效益。