高邊坡防護設(shè)計理論及處理措施

陳青 陳希德

1．深圳市市政設(shè)計研究院有限公司杭州分公司 浙江杭州 311215

2．杭州中騰市政工程設(shè)計咨詢有限公司 浙江杭州 311215

邊坡防護工程，是路基中道路建設(shè)的最重要的一部分，而邊坡防護技術(shù)，則極大地提升了穩(wěn)定性。道路功能得以更好的實現(xiàn)的前提，是擁有一個穩(wěn)定的路基。而在邊坡防護上提供非常良好且穩(wěn)定的技術(shù)工藝，是對路基穩(wěn)定的一個強有力的支撐。同時，高邊坡防護也應(yīng)當(dāng)有一定的美化和涵養(yǎng)環(huán)境的作用。不僅要有實際價值，還要有相應(yīng)的觀賞價值。本文將從道路工程中的高邊坡防護技術(shù)中的前期準(zhǔn)備、發(fā)展?fàn)顩r、功能特效以及具體實施中進行闡述一個淺顯概要的分析。項目概述：最高填方高度為17m，下方暗埋箱涵。施工工期分兩階段：先土方回填，施工至設(shè)計標(biāo)高2m以下，待沉降1-2年后再施工頂部路基結(jié)構(gòu)。本項目采用邊坡防護措施有坡頂截水溝，跌水槽，邊坡鋪設(shè)土工布[1]。

1 道路工程中高邊坡防護前期準(zhǔn)備

在進行施工之前，我們應(yīng)當(dāng)對周圍環(huán)境進行一個調(diào)查，并根據(jù)調(diào)查結(jié)果進行相應(yīng)的組織設(shè)計。在這兩個方面中，施工前的調(diào)查，對于施工來說它是后續(xù)進行組織設(shè)計的一個必不可少的環(huán)節(jié)。就這方面而言，它提供的內(nèi)容有：首先，固定錨點的工程計劃，提供相應(yīng)的設(shè)計圖，以及在道路工程所應(yīng)對的巖土的形狀等這些資料是否都完備。第二點，在施工現(xiàn)場調(diào)查時，應(yīng)當(dāng)對周圍的情況進行一個完整的調(diào)查，包括交通狀況、人口居住狀況，特別是進行施工后對周圍的影響，這些都應(yīng)該在前期調(diào)查清楚。第三，對施工時需要用到的水電等設(shè)備進行一個調(diào)查。第四，對實施邊坡防護工程之后，周圍的環(huán)境對其是否存在一定的影響，這也是調(diào)查的一個方面。

2 影響公路路基高邊坡防護穩(wěn)定性的因素

2.1 坡長

坡長是影響公路路基高邊坡防護施工效果的核心因素，通常來講，當(dāng)外界降雨量相同時，坡長越大，形成的徑流量就越大，如果坡度過長，高邊坡上方也會淤積大量的泥沙，水流速率不斷下降，滲入量日益增加，徑流量逐漸減少。徑流量對公路路基高邊坡穩(wěn)定性產(chǎn)生嚴(yán)重破壞，因此，施工人員要妥善控制坡長。

2.2 坡度

公路路基高邊坡的坡度對徑流沖刷性能的影響較大，如果坡度過大，徑流的沖刷效果越明顯，待徑流沖刷能力達到一定的閥值之后，會降低公路路基高邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，對地基產(chǎn)生嚴(yán)重破壞，故加強公路路基高邊坡坡度控制至關(guān)重要。另外，受土質(zhì)因素的影響，公路路基高邊坡施工強度不斷下降，土壤顆粒大小不均勻、孔隙率也不同，嚴(yán)重影響了公路路基高邊坡的可靠性。因此，為了進一步提升公路路基高邊坡防護施工質(zhì)量，勘察人員要對該地區(qū)的地質(zhì)條件進行全面勘察，制定合適的防護施工方案[2]。

2.3 土質(zhì)

土質(zhì)因素主要是土質(zhì)結(jié)構(gòu)與土質(zhì)硬度的影響。土壤的顆粒大小、土質(zhì)類型、孔隙度、含水量以及成分都是對于公路路基高邊坡的施工以及地基的施工具有決定性的影響的。所以要保證公路路基高邊坡防護施工的有效性，就必須要提前對水文地質(zhì)情況進行詳細的調(diào)研，從而進一步?jīng)Q定最為合適的施工方案。

3 公路路基高邊坡防護施工技術(shù)要點

3.1 測量放樣

將公路路基坡面修整完畢后，施工人員需要再次測量公路路基邊坡，方可將主骨架進行定位。在具體的測量過程當(dāng)中，測量放樣人員要運用先進的測量技術(shù)，并結(jié)合骨架結(jié)構(gòu)特點，妥善控制樁位，做好測量放樣工作，并結(jié)合公路路基邊坡的具體防護情況，明確法線方向，測定公路路基高邊坡坡率，在不同區(qū)域進行定點掛線，通過撒一定量的石灰，確定開挖線的位置。

3.2 鉆孔施工

科學(xué)選擇鉆孔機，結(jié)合錨固地層的具體情況，包括深度與直徑，選擇合理的鉆孔機械，如果需要在巖層中進行施工，則需要運用鉆孔機進行鉆孔施工。在鉆孔過程之中，施工人員要根據(jù)該施工平臺的承載力，妥善調(diào)整設(shè)備位置，保證完整的放入到鉆孔當(dāng)中。鉆孔的傾角和施工方向要加強控制，允許誤差為±1．0°，方位誤差為±2．0°，保證與水平面間的交角為45°。在鉆進時，因為各個孔地層均不斷變化，施工作業(yè)人員要結(jié)合實際鉆進情況，合理調(diào)整鉆進壓力與速度。及時清理孔，在鉆進過程當(dāng)中，控制好穩(wěn)鉆時間，穩(wěn)鉆時間在1．0min左右，不宜超過2．0min，并將孔徹底清理干凈。

3.3 施工材料的制作和安裝

在制作階段必須嚴(yán)格按照設(shè)計要求進行材料的選擇，使其強度能夠達到設(shè)計要求，使其質(zhì)量得到保證。對于鋼筋的截取需要按照設(shè)計的要求進行截取，保證錨固段和自由段的長度是已知的，可以通過測量獲得。對鋼筋以及一些其他鋼材料進行必要的防銹蝕處理，可以用無氯石油瀝青進行鋼筋表面的涂刷工作，等到防銹層徹底凝固和干燥后方可投入使用并妥善保管不能沾染泥土。在安裝前，更要仔細檢查孔洞的處理情況，保證其內(nèi)部沒有碎塊和垃圾影響施工效果。在進行安裝的過程中，要用人力把材料深入到之前鉆好的錨孔中，使其達到設(shè)計深度并進行下一步的操作[3]。若是沒有達到設(shè)計深度，則需要拔出來，對錨孔進行必要的清理，在放入，直到達到了設(shè)計的深度。

3.4 錨固的注漿

為了能夠獲得良好的施工效果，水泥砂漿的制作過程需要采用3個月內(nèi)生產(chǎn)的硅酸鹽水泥做原料進行制作。其中的水灰比需要按在0．40-0．50之間，進行必要的攪拌，泌水率保持在2%左右，使制作的水泥砂漿能夠滿足相應(yīng)的施工要求。一些特殊的錨孔施工需要添加速凝劑，這些都需要根據(jù)具體的要求進行。另外，膨脹劑以及相應(yīng)的骨料也是根據(jù)具體的施工情況進行添加。其中膨脹劑應(yīng)該時刻進行攪拌，直到灌漿結(jié)束。在進行攪拌達到預(yù)期的黏稠度后，將漿液注入儲漿桶中，待達到規(guī)定的量后進行注漿操作。在進行注漿的過程中，直到該孔灌滿才可以進行下一個孔的注漿操作。在灌漿的過程中，需要注意孔洞中氣體的排出，使?jié){液能夠緊密貼合在孔壁上。采用孔口灌漿，孔口返漿。其中的漿液要求需要超出設(shè)計很多，使其能夠更好的將錨孔填滿。

4 道路工程中的高邊坡防護作用——以鐵路工程為例

鐵路工程的防護可以分為工程防護和生態(tài)防護兩種，這不管是哪種道路防護，最終的結(jié)果都是為了保持高邊坡的穩(wěn)定性，防止發(fā)生一些不安全事件的發(fā)生。

4.1 對自然生態(tài)起保持作用

隨著鐵路在建設(shè)時會相應(yīng)的對沿線邊坡進行挖掘工作，如此一來就會使得大量的植被被清除，以至于水土在一定程度上被流失掉。而這些都會對生態(tài)環(huán)境造成一個破壞作用，而進行防護措施，則可以在一定程度上修復(fù)這些被破壞的環(huán)境，并在后期的操作中讓當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)實現(xiàn)一個自我調(diào)節(jié)的功能，最終的目的是為了達到自然環(huán)境本身應(yīng)有的狀態(tài)，達到邊坡防護在生態(tài)環(huán)境上應(yīng)用。

4.2 減少大量雨水對地面的沖刷，對路基起穩(wěn)固作用

當(dāng)路基被開挖建設(shè)時，避免不了的會使大量的巖體被裸露在外面。在長時間內(nèi)被大量的雨水所侵蝕，導(dǎo)致一些坍塌或者滑坡事故，而在這個時候，邊坡防護的功能就再一次的被顯現(xiàn)出來了，防護工作可以更加鞏固這些巖體的密集程度，防止它在降雨天氣時，在雨水的沖刷下變得松散而發(fā)生事故，減少對地面的損傷，避免不必要的損失。

4.3 美觀的邊坡防護可以適度減輕視覺疲勞

邊坡防護不僅僅要對周圍進行一個防護工作，更應(yīng)該讓在這條路上來往的車輛有一個視覺上的沖擊，這樣就很好的避免了許多因為司機駕駛疲勞的交通事故，杜絕了很多隱患，從而也更好的提升了邊坡防護技術(shù)在文化上的作用。

特別是對于載重鐵路路基邊坡，這對保證路基穩(wěn)定起到關(guān)鍵性的決定作用。

5 道路工程中的施工工藝

道路的建設(shè)離不開路基防護這項工程，而邊坡防護技術(shù)又是路基防護必不可少的一項，這種做法可以極大的提高路基整體的一個穩(wěn)定性，而邊坡施工工藝主要分為高邊坡的施工與防護工藝。

5.1 高邊坡的施工工藝

整體而言，高邊坡的施工工藝順序為：測量放置樣本，進行臨時排水工作，將土方挖運到一定程度，并將需要修護的邊坡修理平整，還有所處平臺的鋪墊及攔水防水的梗[4]。

首先，將儀器放在高邊坡的坡頂，以及坡腳的開挖線上，在這個基礎(chǔ)上設(shè)置一些護坡樁起到一定的固定作用。同時，還需要測量坡頂以及坡腳相對于水平線的標(biāo)準(zhǔn)高度，并且根據(jù)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)推算出每一級的坡頂以及坡腳的線。同時，根據(jù)當(dāng)?shù)氐匦蔚貏莸奶攸c，設(shè)置尋找每一個邊坡從哪里開挖的控制點。

對于臨時排水工作，由于雨水的問題對防護施工是有一定程度的影響的，所以在施工前要把握好處理水的工作，做好臨時的截水溝和排水溝，特別要注意截斷流向操作區(qū)的水流，防止在施工中因為水的作用導(dǎo)致路基或者邊坡的損毀，得不償失。施工中也應(yīng)當(dāng)及時進行地層水排流的操作，防止需要被開挖的地方儲蓄水，影響工程進度。在這一方面，一定要保證施工時的流水暢通問題，不可忽視，否則會埋下一系列的隱患。

在土方挖運的過程中，不能夠一次性進行挖運，應(yīng)當(dāng)分級有層次的進行施工，有梯度的進行作業(yè)，一級一級的往上開挖。在使用挖掘機挖地基土方的時候，這些被挖出的土方應(yīng)當(dāng)用相應(yīng)的汽車運送到指定的場所處理，切記亂堆亂放，影響周邊環(huán)境。同時，土方開挖時也應(yīng)當(dāng)進行有順序的操作，比如自上而下的操作。不可以不按順序亂挖甚至是超挖。特別注重的是，不可以的進行掏挖工作。在開挖到坡面線之前時，應(yīng)當(dāng)預(yù)留出一定的寬度，進行刷坡操作后再進行挖出，要保證在挖坡過程中，但凡涉及到設(shè)計邊坡線以外的土層，都不可以收到擾動而產(chǎn)生影響。

不僅如此，在施工時，一定要根據(jù)當(dāng)時工程進度情況，隨時的不定期的核查相應(yīng)的地質(zhì)，并保證周圍的穩(wěn)定性，一旦發(fā)現(xiàn)與前期設(shè)計不相符的狀況，要及時與相關(guān)人員進行一定的溝通，并拿出解決方案。如果在工程進行中遇到地下水的狀況出現(xiàn)，也應(yīng)當(dāng)根據(jù)當(dāng)時的操作進行一個排導(dǎo)的措施，用一定的方法導(dǎo)入之前做好的路基排水的系統(tǒng)中。不能因為趕工程進度而隨意的將泉眼堵塞或者進行其他不恰當(dāng)?shù)牟僮鳌?/p>

在邊坡的整修中，也有一定的規(guī)則。比如整修時應(yīng)當(dāng)從工程的開挖面逐步往下進行，分批次的進行整修，每次下挖到一定程度時再進行新的一輪整修。并且要不斷對周圍情況進行排查，包括松動的石塊清理。

5.2 邊坡防護中的施工工藝

在具體零件的使用上，土釘應(yīng)當(dāng)采用25HRB335螺旋紋鋼筋進行制作，這種土釘長度可以達到九米。在現(xiàn)場制作絲口時，應(yīng)當(dāng)使用十五毫米的鋼墊板，而開孔的孔徑也應(yīng)當(dāng)在15毫米左右。采用6HPB235的鋼筋當(dāng)做支架支撐，而每個支架之間的距離應(yīng)當(dāng)在兩米左右，在與土釘?shù)暮附由希總€支架應(yīng)當(dāng)用兩根HRB335的鋼筋進行焊接，此時支架鋼筋的夾角，則需要按照九十度進行布置。土釘墻在高坡防護中的應(yīng)用是極為重要的，特別是對于特殊的地質(zhì)而言。

施工期間也有一定的原則。比如盡量將施工時間段設(shè)置在旱季，并且要在雨天來臨前完工。對于土釘墻的邊坡也應(yīng)該做到分級并且分段的開挖，同時要進行一定的保護支撐。每次的高度盡量保持在兩米以內(nèi)，不可因為趕工程進度而著急開挖，容易造成事故的發(fā)生。同時，嚴(yán)禁一次性進行開挖工作。在分級時的高度也要與所用的土釘墻配套。土釘?shù)呢Q向距離和土釘?shù)氖┕ろ樞颍惨M行相應(yīng)的分段工作。該分層的必須分層，該分級的必須分級。對于圖層，要等砂漿強度達到一定的狀態(tài)時，才可以進行下一步的操作，切忌操之過急。

6 結(jié)語

道路工程中的高邊坡防護工程的施工以及防護技術(shù)，是對道路發(fā)揮功能性作用的一個前提，它不僅保證了路上行車行人的安全，也要在設(shè)計上體現(xiàn)一定的美觀作用，不妨礙司機的視線。同時，由于現(xiàn)在大力提倡對生態(tài)保護的重要性，所以在高邊坡防護工程時，也要注重這方面的要求，既要有使用價值，也要有生態(tài)保護功能。在工程建設(shè)中，一方面要注意工期和防雨水問題，還要注意具體零件和操作技巧的使用，保證安全的基礎(chǔ)上，盡可能的縮短工期，以防雨水和烈日的侵害。同時一旦在操作工程中發(fā)生問題要積極尋求解決方案，進行后續(xù)施工。