高速公路边坡防护加固的技术

周毅 翟付科

摘 要：高速公路的边坡位置是其重要的组成部分，高速公路边坡的加固可以提高道路的质量，确保车辆正常的运行。所以，做好高速公路的边坡加固处理十分重要。本文对高速公路的边坡防护加固技术进行简单的探讨分析，以期采取相应的措施做好防护加固工作。

关键词：高速公路；边坡；防护加固

随着国民经济建设不段发展，公路交通事业日新月异，高速公路日益增多，人们出行带来极大便利。但由于道路边坡失稳影响行车安全，甚至掩埋道路，中断交通，造成不可估计的经济损失事件时有发生。所以加强道路边坡防护至关重要，根据地质条件、水文地质条件、气候条件、地形地藐等多种因素影响，所采取的边坡防护相应措施也不同。总之，搞好公路建设，确保路基边坡稳定、安全、搞好环境保护，要深入了解现场，针对不同的工程土质、水文、气候等特点设计灵活的防护形式，并加强施工管理，这样，才能建设—条安全之路、生态之路、人文之路。为了提高高速公路边坡的稳定性，应该通过对高速公路特征的分析，采取有效的措施进行防护加固。

1 路基现存病因分析

目前，路基边坡的质量通病，大多是边坡破坏和坍塌。

1.1 路基边坡破坏

主要表现为边坡坡面及坡脚的冲刷。坡面冲刷主要来自大气降水对边坡的直接冲刷和坡面径流的冲刷，使路基边坡沿坡面流水方向形成冲沟，冲沟不断发展最终导致边坡破坏，进一步造成路面塌陷，直接影响了行车的安全。沿河路堤及修筑在河滩上滞洪区内的路堤，还要受到洪水的威胁，这种威胁表现为直接冲毁路堤坡脚，导致边坡破坏。边坡破坏还与路基填料的性质，路基高度，路基压实度有关。一般来说，砂性土路基边坡较粘性土边坡易于遭受冲刷而破坏；较高的路基边坡比较低的路基边坡更容易遭受坡面流水冲刷；压实度较好的边坡比压实度差的边坡更耐冲刷。冲刷破坏一般发生在较缓的土质边坡上，如砂型土边坡，亚粘性土边坡，黄土边坡等。在日常大气降水和风化作用下，沿坡面径流方向形成许多水冲沟，如平常不注意养护或养护不到位，日积月累，逐年扩大。加上冬季积雪，造成坡脚湿软，路基强度降低，上部土体失去支撑，最终发生破坏。同时，高速公路行驶的汽车溅起的雨雪水，也会冲刷坡脚。因此，对土质路基来说，边坡坡脚是边坡的最薄弱环节，应加强养护。

1.2 路基边坡坍塌

一般分为三类；滑动型、落石型、流动型坍塌。这三类情况可单独存在，也可同时在一种情况中出现。滑动型坍塌，在路基挖方段，尤其在深挖石质地段，由于岩层在外力的作用下剪断，沿层间软石发生顺层滑动，造成坍塌。施工爆破开挖破坏了原来岩体的稳定性，当基岩上有岩屑层、岩堆等松散堆积物时，堆积物也易沿岩层的层理面、节理面或断面层发生坍塌。落石型坍塌，一般指较陡的岩石边坡，易产生落石的岩石必然是节理、层里、断层影响下裂隙发育，被大小不一的裂面分割成软弱的短块。裂隙张开的程度，肉眼看不出来，在平常的养护中，也很难发现。由于渗水，反复冻融，造成长时间的微小移动，裂缝逐渐扩大。在夏季，雨水会经常充满裂缝，产生侧向静水压力作用。最终造成坍塌。一般裂隙發育岩体、硬岩下卧软弱层，更易发生落石现象，此类破坏形式，对行车安全构成很大威胁，必须严格控制。在日常养护中，应加强巡视，尽早发现，提前处置。流动型坍塌，为砂、岩屑、页岩风化土等松散沉积土，由于大雨冲刷，产生流动，造成坍塌。下雨造成的坍塌，多为这类坍塌，在日常养护中很容易发现，应及时处置。

2 影响边坡稳定的因素

2.1 地质条件

地质条件是边坡的物质基础，决定了坡体稳定性的主要因素。

2.2 路堑边坡坡形、坡率、坡高及加固措施

路堑边坡的设计是否合理是决定路堑边坡稳定的关键，它包括确定坡形、坡率、边坡高度和加固与防护结构的类型等。故在一定的工程地质条件下，路堑边坡的稳定性取决于设计的坡形坡高及加固措施是否与地质条件相适应。

2.3 施工方法、工艺及施工顺序

路堑开挖是对山体应力状态的重大改变，如处理不当，将是造成边坡失稳的直接因素。因此应结合不同地质条件及工程特性，在设计合理的前提下，做好施工组织，选择合理的施工方法及工艺，尤其做好开挖与支挡工程的有机配合。如对稳定性风险较大的边坡，必须分级开挖，随即支挡，挖一级，防护一级，再向下开挖。若一挖到底再进行加固防护，或采用大爆破等不当施工方法，可能造成边坡失稳变形，轻则局部坍塌，重则引发工程滑坡，从而增加工程费用及影响施工进度。

2.4 其它因素

除上述因素以外，如破坏植被，生产、生活用水管理不善、边坡上部人为堆载等，均对边坡的稳定有不利的影响。

3 常用的边坡防护加固方案及其优缺点

3.1 防护的作用和目

防护的作用和目的有两个：一是控制边坡表层的风化速率；二是防止地表雨水冲刷。

1）残坡积层及全风化岩地层的边坡防护：这些边坡的地层呈土或类土状，为了防止坡面受雨水冲刷并兼顾美观，一般采用植物防护，采用适合本地生长草籽，并加入种子量30～40%的根系发达的矮灌木籽，形成一个隔离坡面的防护层，以减少雨水下渗和缓冲径流条件而保护坡面。

2）对强、中风化岩质边坡和坡率较陡普通植草不易成活的地层，采用喷混植生为主，采用适合本地生长草籽，并加入种子量30～40%的矮灌木籽。对于旅游线路，有条件时可加适量花卉种子。

3.2 防护加固方案的选用及其优缺点

目前，岩土边坡常用的加固工程可分为传统的支挡体系（如：各种形式的挡土墙等）、桩式体系（如：普通抗滑桩、预应力锚索桩）和锚式体系（如：砂浆锚杆、注浆钢锚管、预应力锚索等）。这些常用措施，经长期的工程实践检验都是行之有效的，设计理论是成熟的，技术上的可靠的，在不同领域的岩土边坡治理得到广泛应用，总体来说效果是好的。尤其近十多年来，在我国公路岩土边坡治理中担当重要角色，发挥了各自应有的作用。`

不同体系的支挡加固技术措施，既具有各自的优势，也存在一定的局限性和不足：

1）挡土墙（支挡体系）：最大的优势是片石（或砼）来源广泛，施工方便，具有良好的经济性。其最大的局限性是承载能力较小，对高陡边坡适应能力差，挡墙建筑高度受限制，收陡效果不明显，且圬工量较大，影响人为工程与自然环境的协调。

2）钢筋砂浆锚杆：钢筋砂浆锚杆具有施工简便、快速、工程造价低廉的优点，适用于边坡浅层变形（坍塌、小型楔体破坏等）的预防性加固。钢筋砂浆锚杆配套框架，增强了坡面的整体性和稳定性外，并为岩质坡面绿化提供了良好条件。

在现行可供选择的加固工程技术措施中，对存在深层破坏的多级高边坡，挡土墙显然是力不从心的，采用预应力锚索或砂浆锚杆这一技术措施无论其适应性和加固效果、经济性及方便施工等方面对本工程来说，是最佳的选择。尽管预应力锚杆技术措施存在某些不足，如永久锚索体、锚杆的防腐、防水问题，可通过采取有效技术措施是可以解决的。

3）锚杆工程作为边坡加固设计的主要措施，其可靠性是边坡病害治理成功的关键所在。因此设计建议：①大面积施工前，应针对不同的地质单元进行抗拔力基本试验（即破坏性试验）。由此确定不同地质单元中的具体参数，并由此复核验算稳定性、调整加固方案、明确压浆工艺，从而确保设计的可靠性。②锚杆施工完成后，应按总根数的3%～5%（每坡不少于3根）作抗拔力检测验收（非破坏性）。如有不合格应加大抽检频率并采取相应的补救措施，以确保施工质量的可靠性。

4 结语

总之，高速公路边坡防护加固工程在公路工程施工中占据重要的地位，一旦发生边坡的失稳滑塌，将产生严重的施工后果，而且对人们的生产财产安全产生一定的威胁，在工程施工过程中做好边坡的防护工作并加固显得至关重要。因此设计人们需要跟根据地质情况设计合理可行的方案，施工人员则需保证施工质量。

参考文献

[1]周姗姗.高速公路高边坡防护与加固技术的研究[J].城市建设理论研究（电子版），2016，（6）.

[2]池兴涛.高速公路边坡加固与防护技术研究[J].黑龙江科技信息，2015，（3）.