对高速公路边坡防护治理的研究

2022-03-07王志

运输经理世界 2022年33期

王志

（贵州交通建设集团有限公司，贵州贵阳 550000）

0 引言

高速公路的建设质量容易受到地形地貌及自然条件的影响，因此不同区域的高速公路建设方案存在明显的差异。有些区域在高速公路建设的过程中，为了使路基路面的结构变得更为稳定，会进行边坡防护与治理工作，希望能够借此降低路基塌陷、路面滑坡问题出现的可能性。在边坡防护治理工作推进的过程中，施工人员要结合目标地点的岩层情况和土质情况，制定出更具有针对性的边坡防护治理措施，提升边坡的稳定性，争取使高速公路的建设和使用达到理想状态。边坡防护治理不仅能够让高速公路的运营安全性得到提升，还能够使得高速公路周边的环境建设得到优化，因此边坡防护治理工作是很有意义的。

1 边坡防护治理的作用分析

在高速公路的建设过程中，边坡防护治理工作占有重要的地位。首先，科学合理的边坡治理方式能够起到调节自然环境的作用。车辆在高速公路上行驶所产生的噪声和废气会悉数被边坡生态防护系统吸收，因此，高速公路周边的自然环境会因为边坡防护治理工作的顺利推进而得到进一步的改善。

其次，有针对性的边坡防护治理工作，能够使大量裸露的边坡区域得到专业的养护，边坡区域出现崩塌或滑坡现象的概率会得到更进一步的控制。如果施工人员在边坡防护治理的过程中种植了植被，边坡区域的水土保持状态会变得更为理想。

再次，在边坡防护治理的过程中，工作人员可以根据高速公路的具体情况进行树木栽植位置的合理规划，该举措能够协助交通参与人员在驾驶过程中集中注意力。如将绿化植被通过连接的方式，从侧面帮助驾驶人员规划行驶路线，以降低高速公路车辆行驶过程中出现突发事故的概率。

最后，大部分高速公路所规划的中央分隔带，对遮蔽车辆灯光、预防眩晕都能够起到一定的作用，这也是一种降低突发事故发生概率的重要方式和手段。而施工人员在栽种边坡植被时，都会使用柔韧性较强、较为适宜冲撞的灌木丛，能够为失控车辆提供一定的缓冲，降低事故发生后出现严重后果的概率[1]。

2 边坡防护治理的技术分析

2.1 挡土墙技术的优化应用

在边坡防护治理过程中，需要构建挡土墙，较为常见的挡土墙类型有以下三种。

其一，悬臂式挡土墙。此类挡土墙使用的主要建材是混凝土钢筋。因此受力性能要优于其他类型的挡土墙，投入使用后，能够起到良好的抗土体滑移和倾覆的作用。此类挡土墙通常会在高填方边坡地段使用。

其二，重力式挡土墙。此类挡土墙之所以能够发挥作用，是因为其自身的墙体重力能够与土压力达到平衡（见图1）。因此在使用过程中，能够从侧面提升边坡的稳定性。但此类挡土墙的使用范围较小，通常只在小型的填挖方边坡中使用，投入使用后，能降低边坡滑动出现的概率。在一些非饱和的路基路段，经常看到此类挡土墙。

图1 重力式挡土墙的具体构造示意图

其三，扶壁式挡土墙。此类挡土墙的主材料也是钢筋混凝土，但相比于其他挡土墙，此类挡土墙的尺寸大小和断面形式均得到了一定的改善，因此在应用高填方施工形式的过程中，施工人员都会优先考虑使用此类挡土墙[2]。

2.2 锚杆防护加固技术应用

锚杆具有悬吊的作用，这是施工人员应当重视的特点。为了保证表面松软的岩土不会发生塌落或滑移等现象，施工人员需要将锚杆深入固定在稳定的岩土上，以将锚杆的悬吊作用充分发挥出来。为了使该项技术在使用过程中更进一步地提升边坡结构的承载能力，施工人员需要遵循以下四个使用原则。

第一，施工人员需要遵循长度适宜原则，根据边坡防护治理的实际情况，合理控制锚杆的长度。通过对加固长度、锚固长度的合理计算，确定最终的数值。

第二，施工人员需要遵循经验法的使用原则。在计算锚固长度时，要确保锚杆结构能够顺利进入地层。否则所计算出的长度数据，很可能并不贴合实际的施工需求。

第三，施工人员需要遵循良好适配原则，在进行施工设计的过程中，尽可能强化锚杆直径和锚固方式之间的适配程度，并合理优化锚杆与砂浆之间的黏结力，否则最终的技术使用效果很可能无法达到理想状态。

第四，施工人员要遵循锚杆拉拔试验原则。为了能够让锚固效果得到持续优化，施工人员不得跳过试验步骤，需要在喷射混凝土之前，使用专业的测量用具进行拉拔力的测量。

2.3 预应力锚索技术的应用

要想使边坡防护加固效果变得更为理想，在边坡防护治理过程中，施工人员还可将预应力锚索直接插入边坡的岩土层，这也不失为一种加固边坡的重要方式和手段。需要注意的是，在使用该项技术时，施工人员需要合理分析锚索上下作用的顺序，通过土压力转移等方式加固目标。在具体的预应力计算过程中，施工人员还需要考虑施工地点边坡岩体的实际情况，以更为精细的方式计算出边坡岩底的抗滑力、正压力以及摩擦力。如果施工人员确定要使用预应力锚索技术，还应当慎重选择使用该项技术必需的各项材料，同步确认锚索的刚度数据和硬度数据。在锚索的制作工序顺利结束后，工作人员还需要在第一时间，把制作完成的材料放入预先钻好的孔洞中，以降低锚索生锈的概率，也能够预防锚孔坍塌等问题。但在该项技术使用的过程中，也可能出现孔壁和锚索摩擦力过大等问题，如此则意味着施工人员需要尽可能地提升原材料的受力性能，以保证预应力锚索技术能够顺利使用[3]。

2.4 排水工程的优化与建设

在高速公路的边坡防护治理过程中，工作人员需要花费更多的时间和精力完成排水工程的制作。边坡的排水可通过两种方式来进行，一种是地表排水；另一种是地下排水。地表排水方式的应用，能够让边坡滑移现象、坍塌现象得到合理控制。因此在地表排水工程设计的过程中，工作人员可通过修建截水沟、排水沟等方式达到预期效果，并使用急流槽进行排水速度的控制。如果在地表排水工程使用的过程中，仍然出现了排水不畅的问题，除了使用上述各种措施之外，施工人员还需要建立护面墙，并通过植被种植等方式的运用，完成边坡防护工作，以降低雨水渗入边坡结构的概率，让边坡结构变得更为稳固。

需要注意的是，不同区域的边坡防护治理实际情境有所不同。有些地区的地表裂缝较大，或是土体太过松散。面对这类情况，工作人员还需要添加土体夯实的工作流程。只有如此，才能阻挡雨水下渗，让边坡稳定性得到进一步的提升。如果工作人员决定修建地下排水工程，就需要通过使用泄水管或设置深层透水孔等方式，完成边坡的防护治理工作。这是施工人员应当关注的重点。

3 边坡生态防护的方案分析

3.1 人工种草护坡方案应用

要想让边坡防护治理工作达到保护生态环境的效用，施工人员就需要根据边坡防护治理的实际情况，制定出更具有针对性的生态防护方案。譬如在高度有限、坡度较为平缓的边坡防护治理过程中，工作人员便可选择与当地气候水文条件相适应的草类植被进行人工种植，通过人工种草护坡方案的运用，改善当地的生态环境条件。但比较其他的边坡生态防护方案而言，人工种植方案最为传统，所能够起到的效果也十分明显。此类方式的准入门槛并不高，且工程造价较为低廉，容易为不同区域的施工团队所接受。但此类防护方式也存在着一定的缺陷，如果在最初的草种播撒过程中出现了偏差，在多雨季节，草种很容易被雨水冲刷掉，存活率较低。因此近年来，这类边坡防护方案被采用的概率并不大，有逐步为其他防护方案所替代的趋势。

3.2 植生袋绿化方案的应用

如果施工边坡的路堑段坡率大于1∶1，施工人员就应尽可能地使用植生袋绿化方案进行边坡的生态防护。此类防护方式在使用过程中，能够直接在边坡的骨架内进行单体植生袋的码砌。而植生袋内部本身就有回填的有机肥和种植土的拌和物，因此当码砌工作完成后，工作人员可通过常规的播种和喷洒方式进行植被的种植。相比较普通的植被种植手段而言，植生袋的使用具有明显的优势。即便遭遇了突发的多雨天气，植生袋也不会由于暴雨的冲刷而出现基质层流失的现象，能够在一定程度上提升植被的存活率。当植被发芽生根后，其内部的根系会与植生袋产生更为紧密的连接，而植生袋是牢牢长在边坡上的，边坡的防护治理工作便得到了更为有效的落实[4]。

3.3 平铺草皮护坡方案运用

除了上述两种边坡生态防护手段之外，还有一种较为常见的防护手段是平铺草皮。这种防护手段并没有太高的准入门槛，也不需要参与者有太过专业的施工技艺，只要边坡高度较为和缓，且岩层受到了严重的风化，便可使用该类方式。这种防护方案与人工种草护坡方案有相似之处，同属传统的边坡植物防护手段。只是相比较人工种草护坡方案而言，此类护坡方案在使用过程中更难得到妥善的养护和管理，因为平铺的草皮极易被雨水冲走，草类植物的存活率极低。单独使用这类护坡方案是难以达到优良的边坡生态防护效果的，甚至会出现坡面冲刷问题，导致表面的土层流失，加重边坡的滑塌病害现象。正因如此，此类护坡方案逐步为施工人员所舍弃，在现阶段的边坡防护治理中并不常见。

3.4 客土喷播方案运用分析

客土喷播方案是一种十分新颖的边坡生态防护方案，该方案具有两个鲜明的优势:一是能较好地维持植被长势;二是在此前提下，让植被以更为稳定的方式留存在边坡上，降低植被在遇到极端外部环境侵袭后被冲走的概率。但此类方案的使用具有较高的准入门槛，需要施工人员具有较为专业的方案落实技能和技巧。技术人员需要按照一定比例进行肥料、土壤、改良剂、黏合剂以及植物种子的调和。在调和工序完成后，使用专业的喷射设备将调和后的物质喷射到边坡上。调和而成的混合物在黏合剂和防蚀剂的作用下，不易从边坡表面脱离，也不易变质。混合物会牢牢地黏附在边坡表面，具有十分优良的抵御雨水冲刷的能力。在附着到边坡表面后，混合物中的土壤和肥料又能在种子生长的最初阶段为其提供养分，因此该项方案的应用，能够让边坡的生态环境得到进一步的优化[5]。

需要注意的是，在客土喷播方案应用的过程中，施工人员需要使用专业的机械设备在边坡上制作挂网，然后按照最优的调配比例进行种子混合物的制作。上述两点是该方案使用的最重要前提，如果专业机械设备的使用效率或质量达不到要求，或种子混合物在调配过程出现了偏差，该项方案的最终使用效果就无法达到理想状态。相比较其他的边坡生态防护方案而言，此类防护方案在应用过程中具有无可比拟的优势。首先，配套防护方案的适用范围较广，不论其面对的是何种地质条件和气候条件，只要施工人员的操作流程不出现差错，该类防护方案均能顺利使用，并达到良好的边坡防护效果。即便边坡的土质较为恶劣，也不会影响该方案的最终使用。其次，该方案的施工效率较为理想，工作人员可依托机械设备完成种子混合物的调配和制作，边坡挂网工序也可直接使用机械设备完成。因此整体的施工作业速度较快，能够节约施工成本和施工时间。最后，该方案在使用过程中，所能够达到的植被存活率较为理想。以该种方式在边坡上种植的植被，即便受到雨水的冲刷也能够顺利生长发育。因此该种边坡治理方案值得进行推广和运用。