高等级公路挖方路段边坡治理对策分析

杨珂

（山西路桥集团隰吉高速公路有限公司，山西 临汾041300）

0 引言

近几年，我国公路工程数量和规模不断扩增，这使得高等级公路路堑边坡病害问题也不断增多，如滑坡及落石问题等，不但影响着高等级公路的正常运营，同时也严重地威胁着行车安全。因此，切实做好挖方路段边坡治理工作显得极其重要，有必要对其治理措施做出深入研究，以确保我国公路工程不断向好发展。

1 高等级公路挖方路段边坡基本类型

边坡属于公路工程中的一个重要组成内容，是为了保持土方开挖区域边缘未拢动土体的安全性和稳定性，避免出现塌方而设置的斜坡，通常由人工开挖或自然形成，大部分边坡的坡面均有一定的坡度。目前来看高等级公路挖方路段边坡有多种不同类型，具体如表1所示。

表1 高等级公路挖方路段边坡类型

2 高等级公路挖方路段边坡常见病害

现阶段公路挖方路段边坡病害问题相对较多，但最为常见的一般包括以下几种类型。

2.1 滑坡

滑坡指的是边坡上的岩土体在较长的时间内遭受地下水、地表水或人为活动的影响，而逐渐在重力作用下沿着软弱面持续向下滑动并且以水平运动为主的一种病害现象。这种边坡病害问题分为蠕动变形、滑动破坏及渐趋稳定三个主要阶段，部分情况下也会出现高速急剧移动。结合导致滑动问题出现的力学性质来看，将滑坡划分为推移式及牵引式滑坡两大类型。

2.2 崩塌

公路边坡崩塌指的是陡坡位置上的一些巨大岩体或土体，在一定的重力或其他外力作用下，比较突然地从母体上脱落后向下崩落的一种现象。崩塌过程中相应的岩体或土体顺着斜坡快速地向下翻滚、跳跃、互相撞击，往往最终堆积在坡脚。崩塌本身并不属于连续的变形，其有着明显的运动学特征，可以分为滑移型、倾倒型、错断式崩塌等不同类型。

2.3 剥落

剥落一般指的是公路边坡坡面中一些裸露的岩体在经过物理风化或水理的作用后，最终发展为碎屑物质然后剥离底层岩面，持续地沿着边坡进行坠落的一种病害问题。这种病害极为常见，对道路安全不会产生较大影响，但长时间的风化剥落能够导致边坡岩体遭到严重破坏，有可能使上部硬质岩体逐渐发展为危岩。

3 案例概述

3.1 工程概况

案例工程为山西省隰县至吉县高速公路工程项目，全长105.834km，投资金额127.16亿元，属于国家高速公路网呼和浩特至北海的一个重要组成内容，也是山西省高速公路网中西纵的重要路段。该工程依照4车道建设，设计行车速度为80km/h，为避免出现边坡病害问题，切实保证公路运营安全性，在挖方路段中对边坡防护工程采取了多种治理措施，取得了良好治理效果。因此以该工程为例，针对高等级公路挖方路段边坡治理对策做出分析和探讨。

3.2 案例工程边坡地质特点

案例工程在实际施工建设阶段，经过现场勘察检测之后，确定某个挖方路段当中为砂土以及石混合地质，并且含水量高，同时发现坡面植被已经遭到了严重破坏。为了提高防护能力，设计了重力式挡土墙，但具体操作过程中因为勘查工作存在一定的疏忽，导致部分因素未能得到有效考虑，致使该工程边坡方面的设计工作出现了失准现象，这间接地使得该挡土墙的建设不能满足实际应用需求，在多次强降雨后产生了垮塌问题。有关部门及单位对该路段边坡开展了重新勘察确认工作，最终认为该路段边坡属于不稳定边坡，同时提出了综合治理方案。

4 高等级公路挖方路段边坡治理策略

4.1 设置抗滑桩

一级边坡合理增设抗滑桩（见图1），以此增强自身的防护能力，主要涉及锚固段及抗滑段两方面的内容。锚固段主要用来增强桩身牢固性；对于抗滑段则用来削弱滑坡土体方面的下滑力。借助这种方式使山体牢固性以及安全性得到有效提升。另外，案例工程打造了9根抗滑桩，为保证技术应用有效性及合理性，将桩径将设计为2.4m×1.8m，长度为15m，实际桩间距为6m。

图1 抗滑桩

案例工程的抗滑桩施工技术要点包括以下几个方面：第一，结合跳桩开挖的形式合理完成开挖工作；第二，结合开挖实际进度，实施相应防护措施；第三，提前选定水平高、素质高以及专业技术强的施工团队，以此确保可以安全合理地做好爆破工作；第四，切实结合施工作业的具体标准合理开展桩身钢筋的采购活动，当采购回来之后由管理人员联合质检人员开展检验工作，确认达标后直接就地加工绑扎，实际绑扎竖向固定箍筋时借助电焊将其与主筋进行焊接，注意避免出现烧伤主筋问题，同时焊接过程中需要注意用电安全；第五，注意做好排水作业，避免桩体受到水体作用产生失稳问题，桩间墙需要借助浆砌片石挡墙开展连接工作。

4.2 增设锚杆框架梁

对于二级边坡主要增设了锚杆框架梁，促使边坡形成一个整体。案例工程的锚杆框架梁主要是借助现浇钢筋混凝土框架开展工程边坡坡面的防护工作，同时借助锚杆对坡体进行锚固，这样可以使边坡受到锚杆锚固力的作用进入足够稳定的状态。具体施工时，先清除崩塌路段中的一系列塌落土石，完成平整作业后再开展框架梁方面的施工活动。案例工程在实际施工过程中，采用了3排锚索，对于各排长度经过详细计算和论证，最终确定为18m、20m还有25m，而针对锚固段长度全部设定为15m，孔径设定为150mm，倾角主要为20。完成施工作业后为了提高美观性，在框架中填土种植了一些柠条。

4.3 增设钢管桩

案例工程在二级边坡上同时增设了50根钢管桩，使山体边坡整体稳定性得到了大幅度提升。具体操作方法如下：

第一，结合放线和钢管桩平面布置图科学有效地对钻机开展设置工作，主要以梅花状沿着滑坡方向进行布置。第二，开展成孔作业：案例工程主要对泥浆护壁法这种技术手段进行了选用，在具体施工过程中，孔深设定为9m。第三，开展钢管安装作业：案例工程在实际施工中对钢管直径强调必须为100mm，同时厚度方面要能够达到1mm，具体作业过程中将钢管桩安置在孔洞的中心位置。第四，开展注浆作业：在将钢管桩摆正后，开始向钢管桩及花管中插入胶管然后再进行注浆，所用水泥主要为P·O42.5硅酸盐水泥，实际水灰比控制为0.5，最终成桩后的具体强度控制在25MPa以上。第五，完成钢管桩及花管施工作业后，在桩头位置开展锁扣梁施工作业，从而形成较为完整的优质结构体系。

实际开展钢管桩施工作业时，应注意做到以下几点：第一，锚杆上必须焊支架，在实际安置过程中放在孔洞的中心，保证注浆饱满。第二，在实际施工过程中，钢管桩孔口位置如果存在浆液流出问题，需要及时进行补充。第三，花管端部必须密封，实际注浆过程中，也应保证足够密封严实。第四，锁扣梁钢筋依照设计规范进行绑扎，梁的尺寸满足设计规定和要求。第五，槽钢应借助锚具及锚杆连接牢固。

4.4 增设挡土墙

为了进一步提升边坡的牢固性以及安全性，案例工程针对抗滑桩顶部实施了开挖活动，然后通过设置铁丝石笼挡土墙这种方法，专门对2级边坡方面的坡脚做出进一步防护，这种方法本身具备的优势大体上体现在以下几个方面：

第一，石笼属于柔性结构，对边坡有良好的适应性，当边坡出现滑动问题时，石笼仍然能够保持在稳定状态。第二，石笼本身具备着较强的透水性，能够发挥出较强的过滤作用，这样水中的一系列悬移物和淤泥等可以沉淀在石缝中，从而减轻土质的流失问题，并且促进自然植物的健康生长，进而达到逐步恢复当地原有生态环境的目的。第三，所用石材可以就地取材，这样能够大大节省材料成本，此外该方法实际操作并不复杂，大多数情况下施工人员主要结合相关规定和标准将石材有效地放到相应的石笼中便能够完成操作，呈现出了相对较高的作业效率，并且可缩短施工时间。但需要注意的是在实际施工过程中需要做好笼体还有相应铁丝网方面的安全保护工作，确保其不会和其他材料或构件产生碰撞，从而出现损坏或者变形等相关问题。

4.5 做好柔性防护作业

现阶段，针对柔性防护而言，在实际施工过程中需要注意的技术要点主要包括以下几个方面：

第一，提前将坡面防护区打扫干净，不准许存在任何垃圾、灰尘或浮石等，实际作业前若是发现局部有松散问题还应该采取加固措施进行加固。

第二，结合设计要求开展测量放线工作，确保锚杆孔位不会出现错误问题，在此基础上，还应该在已经确定的位置做好凿坑作业，具体规格应该控制在宽×深=20cm×20cm。

第三，有效完成上述操作之后，便可以实施锚杆孔方面的开孔作业，因为大多数情况下在开孔时会产生一些石屑等相应杂物，所以施工人员还应该注意做好清孔工作，现阶段对于孔深通常需要保证超过实际设计深度5cm及以上。

第四，借助普通硅酸盐水泥制成作业需要用的水泥浆液，对于水灰比方面，可以按照0.5进行控制，在此基础上合理进行注浆，具体操作时施工人员应该注意浆液需要饱满，在切实完成注浆作业后还应该养护3d及以上再开展下一个环节的施工作业。

第五，对于纵向以及横向支撑性需要进行合理设置，在此基础上开展张拉作业，并且在两端有效地放置相应绳卡，借此实现与锚杆方面的相应环套开展足够牢靠的连接作业。

第六，结合自上而下这一顺序开展格栅网的铺挂工作，实际重叠宽度控制在5cm及以上。案例工程的坡面设置了大量格栅网，为了提高整体性和牢固性，这些网均借助直径大约为1.2mm的相应铁丝进行连接，实际操作中需结合1m左右间距标准开展扎结作业，使其形成一个整体。

第七，同样结合自上而下的顺序开展钢绳网方面的设置工作，完成后需要借助直径大约为8mm铁丝开展缝合作业，对于相应缝合绳还应该在其两端有效地安装绳卡，借此与网绳开展连接作业。如果选用的是双层钢绳网，需要借助同样的方式完成剩余部分的铺设和连接作业。

4.6 增设支撑渗沟

支撑渗沟发挥着分隔及支挡边坡的作用，而且渗沟还可以排除及疏导坡体中多余的地下水，发挥出良好的防水导流作用，实际开挖前需要做好临时截水及排水工作。案例工程施工过程中，在二级边坡周围设置了宽度约为1m及深度为3m左右的渗沟，在开挖到设计深度后，施工人员在沟中靠近山体一侧合理地放置透水土工布，靠山体外侧放置防水板，同时还需要回填碎石，这样可以使山体中的水流沿着支撑渗沟的方向迅速流出。在开展支撑渗沟施工作业时注意做到以下几点：首先，开挖过程从下游一直向上游开展作业，同时一边开挖一边开展支撑回填作业，避免出现坍塌问题。其次，渗沟沟底需要开展夯实处理，确保其足够平整，不存在任何积水问题。

4.7 增设仰斜式排水沟

为进一步提升边坡安全性以及可靠性，在做好挡土墙方面的修复作业后，要求施工人员在墙体上依照每5m间距设置一定数量的仰斜式排水沟，这种措施能够在很大程度上增强挡墙自身的排水性能，如此一来内侧水流往往能够有效排出，这样便能使山体当中积水问题得到良好缓解，使墙体不再受到相应干扰，从而使土体下滑力得到大大削弱。在具体施工过程中对于管材方面现阶段多以PVC管为主，通过合理有效的施工操作，边坡内部存在的水能够顺利地进入管道中实现快速排出，为了增强管材排水性能，需要打一定数量的渗水孔，一般孔径为9～13mm，各个孔之间的距离尽量控制在49mm。为进一步增强排水性能，案例工程将管材设置为梅花形，然后整体设置大约7排管材。

具体操作中，打完渗水孔，必须注意借助复合土工布包紧管身，然后借助镀锌铁丝进行绑扎，实际搭接长度一般需要大于15cm，完成此项操作后，还需要提前明确排水管的相应设置部位，同时开展开孔作业，对于孔径来讲，主要以孔壁还有排水管能够进行有效贴合为依据，需要注意的是在孔洞形成后，清除内部杂物，再将排水管置入其中。

5 结语

综上所述，边坡是否足够稳定、牢固以及可靠，往往可以对高等级公路日常正常运营产生巨大的影响，也是其发挥价值和作用的重要前提，因此对边坡存在的病害问题必须做出及时处理。以某工程为例，针对挖方路段边坡治理措施做出了深入研究，经分析论证具备良好可行性，能够有效解决崩塌、滑坡等病害问题，大大提升了边坡稳定性，值得推广和借鉴。