高速公路邊坡災(zāi)害防治與預(yù)警

(重慶交通大學(xué) 重慶 400000)

引言

我國高速公路總里程居世界第一，在自然和人為因素的影響下高速公路邊坡災(zāi)害時有發(fā)生，尤其是滑坡、崩塌等災(zāi)害。這些災(zāi)害的發(fā)生小則造成交通堵塞，大則導(dǎo)致車毀人亡，交通癱瘓，帶來巨大的經(jīng)濟損失。因此，對高速公路邊坡災(zāi)害與預(yù)警做一個系統(tǒng)的概述有著相當(dāng)重大的意義。

本文介紹了幾種常見的高速公路邊坡災(zāi)害防治方法和監(jiān)測預(yù)警方面的相關(guān)知識。

一、高速公路邊坡災(zāi)害防治方案

高速公路邊坡災(zāi)害同其他地質(zhì)災(zāi)害一樣都是在自然和人為因素影響下形成的，其主要災(zāi)害形式有崩塌、滑坡和泥石流等。研究其防治方案對于保證人們生命財產(chǎn)和建設(shè)和諧社會主義具有重大意義。根據(jù)高速公路所處位置周邊的地形、地貌和地質(zhì)特征采取相應(yīng)的邊坡災(zāi)害防治方案。這樣既能達到保證人們生命財產(chǎn)的目的，而且經(jīng)濟實用。通常在穩(wěn)定的邊坡上做坡面防護；而當(dāng)邊坡穩(wěn)定性不能滿足要求時，應(yīng)對其采取支擋加固的措施。

(一)坡面防護。通過設(shè)置護坡，可以達到防止水蝕、滲透，減少土壤侵蝕，穩(wěn)定淺坡土壤，減緩或防止坡面風(fēng)化的目的。

常見的坡面防護的措施有如下幾種：

(1)植物防護。植物防護是坡面防護中最簡單易行的防護措施，它主要包括植被防護、三維植被網(wǎng)防護等。它可以用來調(diào)節(jié)土壤溫度，控制裂縫，鞏固表土，并防止覆蓋的表土層的風(fēng)化剝落。

(2)骨架植物防護。骨架植物防護是由框架構(gòu)筑物和植物防護共同構(gòu)成。通?？蚣軜?gòu)筑物的形狀有人字形、拱形和菱形等。它既能防止路基邊坡崩塌，又具有植物防護的作用。

(3)圬工防護。圬工防護是坡面防護的主要措施之一，適用于易風(fēng)化和受雨水沖刷的邊坡。其形式有噴護、掛網(wǎng)噴護、圬工全防護、護面墻等。

(4)主動防護網(wǎng)。主動防護網(wǎng)是將鋼絲繩網(wǎng)包裹在需要防護的區(qū)域，其作用有兩種：加固作用和圍護作用。它的加固作用表現(xiàn)為防止和限制坡面巖石土體的風(fēng)化，剝落以及危巖的崩塌。圍護作用表現(xiàn)為將崩塌落石控制在一點的范圍內(nèi)。

(5)被動防護網(wǎng)。被動防護網(wǎng)是由鋼柱和鋼絲繩網(wǎng)組合成一個整體，用以防治坡面崩塌的巖石滾落的一種邊坡防護設(shè)置。

(二)支擋加固。為確保路基的穩(wěn)定性，支擋加固是不可缺少的工程技術(shù)措施。常見的支擋加固形式有擋土墻、預(yù)應(yīng)力錨索、錨桿、抗滑樁、抗滑擋墻和其它防治措施。

(1)擋土墻。這里主要針對的是重力式擋土墻，利用其自身重力抵抗土壓力，維持邊坡穩(wěn)定。根據(jù)其墻背的角度分為直立、仰斜和俯斜三種類型。

(2)預(yù)應(yīng)力錨索。由鉆孔穿過軟弱巖層或滑動面，把內(nèi)錨頭錨固在堅硬的巖層中，然后在外錨頭端進行張拉，從而對巖層或土體施加壓力對不穩(wěn)定巖土體進行錨固。

預(yù)應(yīng)力錨索所受的力主要是被動土壓力。錨固段若置于穩(wěn)定的巖體中時，通常用拉力型錨索；錨固段若置于土體中時，除了進行拉拔實驗外，還要對錨索進行特別設(shè)計，通常采用壓力分散型錨索。

(3)錨桿。錨桿分為預(yù)應(yīng)力錨桿和全長粘結(jié)型錨桿，適用于土質(zhì)、巖質(zhì)地層邊坡加固。

預(yù)應(yīng)力錨桿與預(yù)應(yīng)力錨索既有區(qū)別又有相似之處。全長粘結(jié)型錨桿一般選用普通鋼筋，為了降低施工難度一般長度小于20米。

(4)抗滑樁?？够瑯对诟咚俟愤吰轮卫碇袘?yīng)用非常普遍，而且效果顯著，但抗滑樁一般不單獨使用，它常常與錨索或錨桿組合成錨索/桿抗滑樁、與擋土板結(jié)合成樁板墻共同承擔(dān)抗滑“任務(wù)”。

(5)抗滑擋墻?？够瑩跬翂εc一般擋土墻類似，但與其不同之處在于:防滑擋土墻在外觀上與普通擋土墻相比是“矮胖”的，并且抗滑擋土墻受到土壓力的方向、分布、大小和作用點也與一般擋土墻不同。 擋土墻通常能承受主動土壓力，而防滑擋土墻抵抗滑坡體的剩余滑動推力。 在一般情況下，滑坡推力大于主動土壓力。

(6)其它防治措施。除上述的防治措施外，還有其他預(yù)防措施包括支撐滲溝、土工格柵支護、完備的綜合防排水體系。

二、高速公路邊坡監(jiān)測與預(yù)警

對高速公路邊坡進行長期的監(jiān)測是減少邊坡災(zāi)害的最有效的舉措，體現(xiàn)了“以人為本”的思想，“未雨綢繆”，“防微杜漸”對于保證人們生命財產(chǎn)的安全具有重要意義。

(一)監(jiān)測的目的。邊坡監(jiān)測是預(yù)防邊坡災(zāi)害措施中的重要環(huán)節(jié)，通過對邊坡的長時間監(jiān)測，可以獲得諸多有關(guān)邊坡變形的相關(guān)特征信息，為分析邊坡動態(tài)變化規(guī)律，預(yù)測預(yù)報邊坡災(zāi)害發(fā)生的位置、時間及規(guī)模提供可靠的技術(shù)資料和科學(xué)依據(jù)，也是正確評價邊坡穩(wěn)定性的重要手段。

(二)監(jiān)測儀器。常見的邊坡監(jiān)測儀器有：雨量計、孔隙水壓力計、TDR同軸電纜、固定式測斜儀、傾斜儀等。

(三)監(jiān)測、預(yù)警系統(tǒng)的組成。監(jiān)測、預(yù)警系統(tǒng)主要由測量機器人和計算機組成。全自動監(jiān)測系統(tǒng)意味著測量機器人長時間的固定在監(jiān)測站上進行自動監(jiān)測通過通訊，電源和其他設(shè)備，將監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂浦行?，并且實現(xiàn)監(jiān)控，數(shù)據(jù)處理和報警過程完全自動化。

三、總結(jié)

高速公路邊坡災(zāi)害的防治方案是解決防護區(qū)域較為有效的手段。對邊坡進行長期的監(jiān)測體現(xiàn)了“以人為本”的思想，“未雨綢繆”，“防微杜漸”既能為邊坡災(zāi)害的防治方案提供可靠地數(shù)據(jù)，又可以對已設(shè)有邊坡防護的路段進行檢測，從而達到預(yù)測預(yù)警的目的。