高速公路路基边坡防护及支护施工技术

陈小洪

四川公路桥梁建设集团有限公司，四川 成都 610041

高速公路在近些年实现了较快的发展与突破，这给人们的出行带来了很大便利。通常来说，其在建设过程中的突出特点主要表现为路基高填、深挖路段多等。针对此，要在确保其路基路面安全性与稳定性的同时，保证其使用寿命，就必须强化路基边坡防护与支护施工技术的研究，并从勘察、设计以及施工阶段进行科学规划，从而因地制宜地选择灵活有效的防护与支护方式，使边坡稳定性得到保障的同时，构建生态边坡，以此促进高速公路的可持续使用。

1 当前高速公路路基边坡存在的问题

现阶段，我国高速公路路基边坡存在的主要问题集中在边坡坍塌与破坏上。其中，边坡坡脚以及坡面的冲刷尤为严重。这是因为坡面冲刷是大气降水过多对边坡造成的直接冲刷以及坡面径流方向的冲刷，严重时会导致路面发生塌陷，因此行车安全受到极大的影响。此外，在河滩滞洪区域以及沿河区域修筑的路堤还会受到洪水的威胁，这导致其在损毁路堤坡脚的同时，使边坡受到破坏，进而发生坍塌。

2 高速公路路基边坡防护技术

高速公路路基边坡防护技术在当前已经实现了广泛的应用，按照其防护类型，可将其分为边坡坡面防护及冲刷防护。前者防护主要是对路基边坡表面进行系统的保护，以避免其一直受到雨水的冲刷，从而降低其温度变化及温差。同时，该防护技术还可以对软弱岩土表面的常见的风化→碎裂→剥蚀这一演变历程产生预防与延缓的作用，以此对路基边坡发挥保护作用，使其具备足够的稳定性与整体性。此外，边坡坡面防护还可在一定程度上对高速公路路基进行美化，使其与周边自然环境和谐相处。基于此，文章从以下两个方面阐述具体的防护技术。

2.1 种草防护技术

种草防护技术主要应用于路基边坡较为稳定的情况，其路面遭受冲刷程度较轻，周边路堑边坡与土质路堤易于草类种植与生长，可以在较大程度上防止路基表面水土流失，实现路基表土的固结，从而使路基本身的稳定性得到进一步加强。但需注意的是，若是路基边坡经常处于浸水状态，会使得草类不易生长，就不能采用这种防护技术。

边坡上种植的草类在扎根并持续生长后，可抵抗缓流长短时冲刷，因此在进行草籽选择时，必须考虑草类本身的特性、种植路基区域的气候条件以及土壤类型等。一般情况下，会选择有匍匐茎、枝叶茂密、叶茎低矮、根部发达、容易生长的多年生草种进行大规模的种植，且大多采用草籽混合的形式进行播种，进而使各个草籽间形成一个相对完善的覆盖层[1]。在种植草籽时，可掺杂一些砂或与土粒进行拌和，如此能够使草籽均匀播种。具体的播种要点如下：（1）播种时间可选择温度以及暖度较高的季节；（2）铺草皮时需进行快速绿化，在坡率处于1∶1之内的土质边坡以及风化较为严重的软质岩石边坡，选择以耐旱、叶茂茎矮以及根系发达的草种为主。（3）另外一种铺草皮防护技术方式较为简单，在预先完成草皮培育后，在适宜的坡面位置铺设即可。

2.2 工程防护技术

工程防护技术与种草防护技术的适用条件刚好相反，其较多地用于不生草木的路基岩石面上，通常应用较多的工程防护方式为护坡、坡面护墙、捶面与喷浆、抹面、框格等多种形式的框格防护。具体来说，该技术通过浆砌片石、混凝土等材料，在路基边坡区域构造骨架，提升边坡表面本身的粗糙度系数，从而减缓水流速度。

此外，为了使该技术具备一定的美观性，可将框格以预制块或者浆砌片石制作成麦穗形、浆砌片石拱形或者六角形混凝土块。该种防护技术起到对应的防护作用，因而在很多重要的景点与保护区域使用。在该项工程防护技术实施前，需将路基坡面上的松动石块、浮土、杂质、表层风化岩体等杂物清理干净[2]。在一些等级较高的公路防护中，会较多地应用防护墙的形式实现路基防护，且会根据岩体地质形式、岩石风化程度以及边坡高度等实际状况，将该种防护技术分为全防护技术以及半防护技术。

在防护技术应用中，以坡脚护面墙最为常见，自然降水会由坡顶向坡面下流，最终到达坡脚时，其速度达到最大值，造成的冲刷与破坏同样最大，因此坡脚处的防护墙建设极其重要。通常情况下，会在稳定边坡上进行混凝土预制块、块石、片石的干砌或者浆砌，以此预防与减弱坡面水流与地表径流对边坡造成的冲刷。相对来说，浆砌应用较多，而在冲刷程度较为轻微时，软土地基位置的土质路堤防护通常会选择干砌的形式进行片石防护，以此解决地基不均匀沉降造成的路基变形问题。

3 高速公路路基边坡支护施工技术

若仅采用防护技术对高速公路路基边坡进行保护，难以较大程度地满足高速公路本身所需的安全适用性以及整体稳定性需求。因此，还需引进边坡支护施工技术与防护技术进行协同作用，以此保障边坡的长久使用。

边坡结构按照使用方式与使用条件等的不同，有着差异化的适用范围，按照不同的分类方式，在受力特点与结构形式方面，可分为扶壁式挡土墙、悬臂式挡土墙、重力式挡土墙；按照建筑材料的使用状况来划分，主要有钢筋混凝土、混凝土、砖砌与石砌等。以下就挡土墙支护施工技术与格构梁预应力锚杆支护技术进行细致的分析与论述。

3.1 挡土墙施工技术

（1）扶壁式挡土墙技术。扶壁式挡土墙应用的是钢筋混凝土结构，其主要构成元素为扶壁、踵板、趾板、立板，断面尺寸相对较小。踵板位置土体重力对滑移与倾覆有着一定的抵抗作用，相对于其他挡土墙形式受力作用较好，在6～12m高度的填方路基边坡中应用较多，可在一定程度上避免填方边坡可能出现的隐性滑动，且能够用于两侧均匀浸水、地基较软弱土体以及非饱和土的边坡支挡[3]。

（2）悬臂式挡土墙技术。该种土墙同样是钢筋混凝土结构，其主要构成元素为踵板、趾板、立壁，断面尺寸仍旧较小。踵板位置土体重力对滑移与倾覆有着一定的抵抗作用，受力作用相对扶壁式挡土墙技术较弱，但是优于其他形式的挡土墙方式，在6～12m高度的填方路基边坡中应用较多，同样可避免填方边坡可能出现的隐性滑动。与扶壁式挡土墙技术相同，可用于两侧均匀浸水、地基较软弱土体以及非饱和土的边坡支挡。

3.2 格构梁预应力锚杆支护技术

格构梁预应力锚杆支护技术是一种新型的支护机构，其由墙后土体、锚杆、挡土板、格构梁等组成，是轻型挡土结构的一种。其具体作用主要体现在以下方面：挡土板主要用于挡土，其与等间距的框架进行刚性连接，进而形成连续板；格构梁立柱作为挡土板支座使用，横梁连接两侧挡土板，使其形成一个整体，以此保障土墙本身的完整性与稳定性；锚杆外端连接格构梁，在土体中固定内端锚，挡土板承担的土压力经锚头传输向钢拉杆，其后通过周边区域的砂浆握裹力传输向水泥浆，再经锚固段地层本身的摩擦力传输向锚固区稳定土层，以此协助承担水压力及其对结构产生的压力，实现地层内部锚固力的应用。

此外，锚杆与框格构梁形成空间框架，与钢筋混凝土挡土板协同承受山体与基坑的土压力。事实上，在应用格构梁预应力锚杆支护时，锚杆会在锚固某个区域形成固定的压力应带，借助挡土板与格构梁产生压力面，以此改善土体力学性能。这可以使土体本身改变传统形式的挡护形式而发挥出本身的自稳能力，进而实施主动挡护，在实现土体位移控制的同时，增大本身的支护力，在锚杆逐渐拔出后，支护力随之不断减弱，产生一种柔性支护结构。

4 结束语

实现对高速公路路基边坡防护及支护施工技术的探索与应用，对于保障高速公路的长远发展有着积极的意义。这需要建筑企业在进行路基边坡的建设与维护时，全面勘察路基边坡区域的水文条件、地质特点以及天气状况等，并以此为基础制订对应的建设方案，采用专业的防护与支护施工技术，如此在避免路基边坡遭受侵袭的同时，使其具备一定的美观效果，同时可以与周边自然环境和谐相处，进而使公路路基边坡能够长久使用。