高速公路的邊坡防護技術及其應用

于 靜

(山西路橋建設集團有限公司，山西 太原 030006)

高速公路的邊坡防護技術及其應用

于 靜

(山西路橋建設集團有限公司，山西 太原 030006)

對高速公路邊坡防護常見的問題進行了闡述，介紹了邊坡防護的類型，并對削坡減負、重力式擋土墻、土釘墻錨固、噴錨支護加固等邊坡防護的施工工藝作了研究，以保證高速公路邊坡的安全性。

高速公路，邊坡防護，擋土墻，穩(wěn)定性

高速公路是與國家的經濟命脈直接相連的，是實現(xiàn)國家交通、運輸以及其他許多重要行業(yè)發(fā)展的基礎，因此高速公路的使用安全性和穩(wěn)定性，對國家的意義重大。在我國市場經濟發(fā)展的環(huán)境下，不僅對生產提出了更高的要求，同時對市場流通也有了更高的要求，再加上目前不斷壯大的電子商務發(fā)展，更是對作為重要流通形式的高速公路運輸穩(wěn)定提出了更高要求。

1 高速公路邊坡防護常見問題

1)土質問題。在高速公路的施工過程中，由于土質不均勻以及含水量高的原因，常常會造成施工困難。加上土質偏向于砂質，因此會摻雜有許多碎石，并且成分組成不均勻，不同區(qū)域或層次之間會產生摩擦、擠壓等滑動現(xiàn)象，直接對高速公路的穩(wěn)定性造成了威脅。一方面，在高速公路施工地段的巖層區(qū)域，不同層次之間常常會有泥土組成的夾層存在，因此就加劇了巖層之間的滑動；另一方面，在高速公路的施工區(qū)域，實施鉆孔打眼的過程中，基本都會產生地下水，這種情況使地下的巖石和砂土加劇了軟化，使原本應該以堅硬的特性來維持路面穩(wěn)定的功能受到嚴重影響。

2)自然降水因素。高速公路的邊坡防護設施，在很大程度上還受到自然降水的影響，由于降雨或降雪直接造成了水的滲入，因此也對地面起到了軟化作用，即使是對于巖石邊坡，也會由于從其他土地裸露區(qū)域的滲水作用，提升地下水位，從而間接造成了巖石邊坡的不穩(wěn)定。此外，在高速公路的巖體邊坡防護系統(tǒng)內還存在著一些孔隙，這些孔隙會作為降水的滲入通道，從而加大內部壓力，使邊坡結構出現(xiàn)嚴重的變形，甚至是大規(guī)模的滑坡現(xiàn)象。

在各種自然降水因素中，尤其以強降雨所帶來的影響最為嚴重，不僅直接造成路面區(qū)域的濕滑，更會以極快的速度滲入邊坡，造成邊坡穩(wěn)定性的下降。

3)其他自然因素。除了降水對高速公路邊坡穩(wěn)定性的影響，還有一些其他的自然因素，會對邊坡的穩(wěn)定性造成一定的影響，例如自然風化作用。雖然自然風化相對于強降雨來說影響過程較為緩慢，但其對邊坡的侵蝕作用也是非常明顯的，它會通過一定時期的風化侵蝕作用不斷積累，對邊坡造成破壞。另外一些比較強烈的地面活動，例如地震能夠直接造成邊坡的斷層、斷裂或者滑坡，所以施工單位進行邊坡設計時，要將這些自然因素的破壞性考慮在內，使高速公路的邊坡設計能夠應付一定程度的自然破壞影響。

2 邊坡防護類型

邊坡防護就是通過一定的手段，對邊坡設計進行科學的防護工藝加固，使邊坡的穩(wěn)定性提高，并且能夠適應區(qū)域性的常見自然破壞影響因素，實現(xiàn)在區(qū)域內的高速公路使用穩(wěn)定性、安全性以及壽命的保證。目前我國的高速公路在施工過程所采用的邊坡防護類型主要有圬工防護和生物防護，這是兩種原則與本質差異很大的邊坡防護類型，而且一般要根據(jù)高速公路施工區(qū)域的地形、氣候、土質等特點，進行合理地選擇。圬工防護是通過特殊的施工工藝與技術，實現(xiàn)邊坡結構科學設置，強化穩(wěn)定性；生物防護比較容易實現(xiàn)，就是通過種植不同類型的植物增加邊坡的穩(wěn)定性，但對植物的排列和種植方案會有特殊的要求。

3 邊坡防護施工工藝

邊坡防護施工工藝主要是一些圬工防護的專業(yè)性技術類型，主要有以下幾種：1)護面墻與片石護坡，這種工藝是通過護面墻或者片石護坡的建設實現(xiàn)對主路結構的保護，以極高的強度抵抗外力破壞；2)菱形網(wǎng)格護坡，即在主路護坡部分采取菱形網(wǎng)格狀的混凝土澆筑方案，同時還可在格子內結合生物護坡，種植草皮類植物穩(wěn)定護坡結構；3)六角空心磚護坡，是通過混凝土預制成為六角空心磚的樣式，并進行后期的安裝，這種工藝成本較高，并且難于實施和控制；4)噴射混凝土護坡，是將加入一定成分的漿狀水泥以噴射方式填充到地層中，增加邊坡的穩(wěn)定性；5)抗滑柱，這是在邊坡底部設計抗滑柱結構，實現(xiàn)對邊坡整體結構的固定及阻擋，有效防止邊坡下滑造成的邊坡穩(wěn)定性差現(xiàn)象。此外還有窗孔肋式護坡、護腳墻和抗滑墻、排水固結等圬工防護工藝。生物防護施工工藝不僅要通過種植草皮穩(wěn)定水土、固定地表，還需要結合樹木等其他結構來實現(xiàn)固定高速公路邊坡的目的，在不同工藝的施工中，應當結合具體的區(qū)域性自然及地形特點，選擇合適的工藝進行設計。

4 邊坡防護施工工藝的應用

1)削坡減負防護。對于不同的邊坡防護施工工藝，除了要結合高速公路地形等區(qū)域特點外，必然要用到合理與科學的施工方案。削坡減負防護方案，就是要求針對邊坡的土質特性，進行不同工藝的調整與采納。高速公路的邊坡設計不僅是對道路結構的保護，同時也承擔著分散主路結構壓力的任務，而在減負這項任務中，主要是通過邊坡表面的整治來實現(xiàn)的。削坡減負是一種非常重要的方法，將坡面的治理以減負為原則，進行有效削減，實現(xiàn)主路與邊坡壓力的科學分散，從而保證邊坡的有效防護功能。

2)重力式擋土墻。重力式擋土墻是通過借助重力作用對邊坡內部土質的阻擋作用，保持邊坡結構穩(wěn)定性的手段，由于原料取材主要為土，可以在施工區(qū)域直接獲得，同時施工流程也非常簡便，成本低，因此是一種非常優(yōu)秀的邊坡施工手段。但是由于這種工藝是靠重力與土為主要固定工具，因此在一些大規(guī)模的邊坡固定作業(yè)中，無法有效的完成任務。所以重力式擋土墻就是以一些中小型的邊坡為主，通過就地取材和簡單的施工過程實現(xiàn)對邊坡穩(wěn)定的控制。重力式擋土墻的邊坡固定手段，根據(jù)擋土墻形式的不同主要有仰斜式、直立式、俯斜式、衡量式四種，不同形式的應用主要是由施工環(huán)境與條件決定的，根據(jù)土質、地形等差異靈活選擇最合適的施工方案。

3)土釘墻錨固。這種施工手段是利用砂漿錨桿、噴射混凝土的施工工藝來實現(xiàn)對邊坡的穩(wěn)定作用的。砂漿錨桿是將砂漿提前澆筑成固定形狀的錨桿，然后與噴射混凝土工藝結合，實現(xiàn)對邊坡墻體的硬度、穩(wěn)定性提升。這種方法在施工時根據(jù)邊坡區(qū)域性特點，由上到下進行逐步施工，將整個邊坡結構完全用砂漿錨桿和噴射混凝土填充，使整個邊坡的凝聚性更強，從而實現(xiàn)邊坡穩(wěn)定的效果。這種施工手段對于一些具有天然凝聚力的土石結構區(qū)域比較適合，同時還要求坡面的水較少，能夠保證在施工后進一步加強邊坡結構穩(wěn)定性的強化。

4)噴錨支護加固。這種邊坡固定方法與土釘墻錨固近似，都是通過砂漿錨桿與噴射混凝土工藝來實現(xiàn)的，只是在施工工藝與流程上有區(qū)別，并且所適合的邊坡類型與區(qū)域環(huán)境也不同。噴錨支護加固其實可以說是一種對已經建成的邊坡進行加固的施工手段，對于一些已經出現(xiàn)問題，或者存在穩(wěn)定隱患的邊坡結構。主要針對一些巖質的邊坡，因自然侵蝕作用所造成的變形、滑移等現(xiàn)象，進行加固與修護，一方面減少因繼續(xù)自然風化對邊坡所帶來的侵蝕，另一方面也對巖質邊坡內部實施進一步加固，穩(wěn)定整體邊坡結構。

5 結語

高速公路對于國家的利益不僅在于經濟發(fā)展方面，其本身的安全性和穩(wěn)定性，也是對道路使用過程的基本保障要求。而高速公路的邊坡防護技術是保證其安全性與穩(wěn)定性的重要技術，施工單位應充分結合工程的土質、地理位置、自然環(huán)境等要素，科學合理設計邊坡防護技術，以此提高高速公路的質量，為經濟的發(fā)展與交流提供動力。

[1] 李德軍.邊坡防護技術在高速公路施工中的應用[J].河南科技,2013(22)：56.

[2] 單 飛.高速公路邊坡加固與防護技術研究[J].科技與企業(yè),2014(7)：101-102.

The slope protection technology and its application of highway

Yu Jing

(ShanxiRoad&BridgeConstructionGroupLimitedCompany,Taiyuan030006,China)

This paper elaborated the common problems of highway slope protection, introduced the types of slope protection, and researched the construction technology reducing slope and cutting burden, gravity retaining wall, soil nail wall anchor, spray anchor reinforcement and other slope protection, in order to ensure the safety of highway slope.

highway, slope protection, retaining wall, stability

1009-6825(2015)05-0122-02

2014-12-02

于 靜(1981- )，女，工程師

U416.14

A