公路路基高邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)分析

李 舜

（貴州有色地質(zhì)工程勘察公司，貴州 貴陽(yáng) 550002）

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，公路工程數(shù)量不斷增多，我國(guó)公路交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)也不斷完善。但由于我國(guó)地形條件十分復(fù)雜，不同地區(qū)、不同地段的地形條件都有所差異，因此路基高邊坡也存在復(fù)雜性、多樣性，如果不能很好地處理公路高邊坡問題，就會(huì)給公路交通安全帶來很大的威脅。所以，做好公路路基高邊坡防護(hù)工作十分必要。為了能夠提升公路路基在施工、應(yīng)用中的穩(wěn)定性，要采取科學(xué)的防護(hù)方式，加強(qiáng)對(duì)各種高邊坡防護(hù)技術(shù)的研究，保證高邊坡防護(hù)方案設(shè)計(jì)的合理性，提高公路工程的整體效益。

1 公路路基高邊坡危害

1.1 沖溝

公路路基高邊坡問題容易產(chǎn)生沖溝情況，其原因主要包括路基邊坡壓實(shí)度不足、強(qiáng)度不足。除此以外，邊坡土質(zhì)較為松散、防護(hù)工作不到位、沒有科學(xué)設(shè)置水槽等也會(huì)降低路基高邊坡強(qiáng)度，造成邊坡沖溝現(xiàn)象[1]。

1.2 邊坡塌方

邊坡塌方也是十分常見的問題之一。其主要是因?yàn)檫吰抡w強(qiáng)度不足，長(zhǎng)期受到雨水侵蝕影響，在高強(qiáng)度水流沖擊當(dāng)中，造成邊坡塌陷、剝落等問題，長(zhǎng)時(shí)間累積會(huì)直接損害路基。

1.3 侵蝕與滑落

邊坡長(zhǎng)期受到雨水影響或風(fēng)化影響，對(duì)高邊坡造成侵蝕，出現(xiàn)邊坡整體軟弱。再加上邊坡角度不合理、強(qiáng)度不足、勾縫設(shè)置不嚴(yán)等，且受到諸多自然因素影響，造成邊坡防護(hù)滑落，導(dǎo)致公路路基遭受損壞。

1.4 急流槽懸空

為了保證高邊坡的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，通常要設(shè)置高邊坡急流槽，以確定急流槽尺寸。如果急流槽尺寸較小，就無法有效疏通流水，水流在急流槽四周沖刷，長(zhǎng)此以往將導(dǎo)致急流槽懸空。如果遇到暴雨天氣，甚至還會(huì)出現(xiàn)濺水情況，嚴(yán)重影響高邊坡的穩(wěn)定性。

2 影響公路路基高邊坡穩(wěn)定性的重要因素

2.1 坡長(zhǎng)

坡長(zhǎng)是指邊坡縱向長(zhǎng)度。公路路基高邊坡的坡長(zhǎng)會(huì)直接影響路基邊坡穩(wěn)定性，在路基邊坡施工中，受到雨水影響，會(huì)導(dǎo)致邊坡侵蝕。邊坡長(zhǎng)度越長(zhǎng)，雨水帶來的徑流量越大，上坡侵蝕產(chǎn)生的泥沙量也會(huì)更多，從而降低水流流速，造成很多部位存在積水現(xiàn)象，滲透量增加、徑流量減小。所以，高邊坡的坡度較長(zhǎng)情況下更應(yīng)該做好高邊坡防護(hù)工作。

2.2 坡度

邊坡與地基表面之間的角度也決定了邊坡的穩(wěn)定性。通常邊坡坡度與徑流沖刷能力成正比，也就是坡度越大、徑流沖刷越強(qiáng)。如果坡度較大，降水時(shí)的沖刷能力越大，就很容易破壞邊坡，影響邊坡穩(wěn)定性。當(dāng)然，邊坡也不是越小越好，邊坡的坡度較為平緩會(huì)增加雨水滲透，增加邊坡含水率，降低邊坡整體強(qiáng)度。

2.3 土質(zhì)硬度

土質(zhì)硬度是土壤重要的物理性狀，影響土質(zhì)硬度的因素包括土壤顆粒度、孔隙率、結(jié)構(gòu)、含水量等，如果土質(zhì)硬度不足，則會(huì)直接影響邊坡強(qiáng)度。因此，需要全面分析土質(zhì)硬度情況，采取有效措施保證土質(zhì)硬度，更好的保護(hù)公路路基。

3 公路路基高邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)要求

高邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)中，必須做好全局規(guī)劃工作，就地選擇建設(shè)材料，保證邊坡防護(hù)內(nèi)容完善性，使設(shè)計(jì)方案可以順利展開。在高邊坡防護(hù)導(dǎo)設(shè)計(jì)中，要加強(qiáng)每個(gè)施工方案的聯(lián)系，所有程序要在統(tǒng)一框架下展開[2]。設(shè)計(jì)開展前，需要對(duì)公路工程環(huán)境做好調(diào)查，結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)氣候條件，采取綜合性防護(hù)措施，確保公路施工與運(yùn)行安全。防護(hù)設(shè)計(jì)內(nèi)容要盡可能完善，這樣有助于減少后期養(yǎng)護(hù)工作量，節(jié)省整個(gè)工程的預(yù)算。公路路基高邊坡穩(wěn)定性分為多個(gè)等級(jí)，其主要表現(xiàn)在下以四個(gè)方面。

（1）穩(wěn)定。沒有或者地下水非常少，邊坡整體、局部穩(wěn)定系數(shù)都能夠符合標(biāo)準(zhǔn)，穩(wěn)定系數(shù)在1.2以上。

（2）基本穩(wěn)定。地下水很少，邊坡整體、局部較為穩(wěn)定，但坡面偶爾出現(xiàn)落實(shí)，穩(wěn)定系數(shù)為1.1～1.2。

（3）欠穩(wěn)定。邊坡整體較為穩(wěn)定，但部分坡比要大于巖土穩(wěn)定角，或者由于地下水較為豐富，影響了巖土強(qiáng)度，穩(wěn)定系數(shù)為1.0～1.1。

（4）不穩(wěn)定。邊坡坡形、坡度、坡長(zhǎng)參數(shù)條件不符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，或者是在原有滑體上開挖，造成原有滑坡復(fù)活，容易造成地質(zhì)災(zāi)害，穩(wěn)定系數(shù)小于1.0。

路基邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)切忌紙上談兵，在防護(hù)方案設(shè)計(jì)前做好勘察工作十分關(guān)鍵，不僅要結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)水文條件，科學(xué)選擇防護(hù)材料，還要重點(diǎn)考慮路面排水功能。在實(shí)際工作中，難免會(huì)遇到地表不牢固部位，特別是在惡劣天氣下，如大暴雨就會(huì)讓雨水和地表雜物混合，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生泥石流。所以，對(duì)于這種隱患問題必須做具有針對(duì)性的防護(hù)設(shè)計(jì)，并結(jié)合地質(zhì)情況差異決定是采取全方位防護(hù)還是局部防護(hù)等[3]。

4 公路路基高邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)方案

4.1 支擋防護(hù)

為了維持公路路基原有形態(tài)，可以通過增加支擋設(shè)施保護(hù)路基。在選擇支擋物過程中，主要有擋土墻、石垛等。其中，應(yīng)用最為廣泛的是擋土墻。雖然石垛支擋方法也能夠滿足防護(hù)要求，但美觀性相對(duì)較差。擋土墻設(shè)計(jì)中，不僅要盡可能減少設(shè)施體積，還要注意與周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)性。

（1）砌體工藝要求。在基礎(chǔ)砌筑當(dāng)中，擋土墻應(yīng)盡可能選擇較大的石材，如果排水溝和基礎(chǔ)相連，則要在溝底部進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。砌筑過程中要保證材料之間的緊密性，加強(qiáng)墊層、鋪砌層連接緊密性，一邊鋪設(shè)、一邊砌筑。

（2）砌筑設(shè)計(jì)方案。如果是砌筑拱式護(hù)坡，要先清除邊坡松動(dòng)巖石，之后再清理巖面，在邊坡凹陷部位深挖形成臺(tái)階，不可在補(bǔ)砌時(shí)回填土石。設(shè)計(jì)中要將坡面和墻背緊緊貼合，砌體部位要有緊密的咬口來增加接觸面積，咬口和貼合面不能出現(xiàn)任何的浮塞情況。拱式護(hù)坡作為一種填方護(hù)坡，砌筑時(shí)要由上到下層層砌筑，直到砌筑到頂部為止。在砂漿配比中，要用磅秤稱量各類材料質(zhì)量，保證配比精度，且砂漿要邊攪拌邊使用[4]。砌體工程施工主要是采用擠漿方法，這樣可以保證砌筑的緊密度、飽和度。底層砌漿要將石質(zhì)路基表面清洗干凈，之后再進(jìn)行坐漿砌筑。如果路基為土質(zhì)層底，要先清理松土，之后再下漿砌筑。

4.2 植被防護(hù)

植被防護(hù)主要是借助其土壤涵養(yǎng)性特點(diǎn)，所以可在路基高邊坡處種植一些植被，實(shí)現(xiàn)公路建設(shè)與生態(tài)建設(shè)的融合。如今我國(guó)很多公路高邊坡工程都采用了植被防護(hù)法，并且使用效果也較為理想。受到大暴雨影響，高邊坡疏松土壤會(huì)順著徑流排出，給公路帶來了巨大隱患，同時(shí)邊坡的水土流失量也非常多。因此，在植被選擇中，要確保植被可以適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境，且具有非常發(fā)達(dá)的根系，這樣才能夠起到固土作用，從而給公路周邊增添美麗的風(fēng)景。

除了種植樹木，還可以鋪設(shè)草皮。要根據(jù)邊坡實(shí)際情況確定草皮面積、種植數(shù)量，草皮高度不低于10cm[5]。在設(shè)計(jì)中還要考慮草皮的美觀性。當(dāng)然，種草防護(hù)和草皮防護(hù)是兩個(gè)概念，對(duì)于路基高邊坡侵蝕不嚴(yán)重的工程，可以直接在坡面上撒草種，這樣草皮就可以自然生長(zhǎng)；對(duì)于侵蝕十分嚴(yán)重的路基邊坡，除了要撒一定量的草籽，還要鋪設(shè)草皮，選擇耐寒、耐寒的品種，且高危邊坡還應(yīng)使用泥漿提高強(qiáng)度。

4.3 施工防護(hù)

施工防護(hù)建議采用預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)，其可以加固邊坡、降低塌方與滑坡風(fēng)險(xiǎn)，保證高邊坡的穩(wěn)定性。

（1）錨孔測(cè)放。使用預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)前，要做好邊坡修理工作，清除廢渣、小石塊等，保證現(xiàn)場(chǎng)清潔度；拆除裸露的鋼筋，對(duì)存在隱患的部位加固處理，確保邊坡面可以平穩(wěn)過渡。方案設(shè)計(jì)中，要一邊開挖一邊加固，根據(jù)實(shí)際情況確定錨孔位置，特殊部位可以適當(dāng)放寬錨孔精度。

（2）鉆孔。做好錨固地層特點(diǎn)分析，確定錨孔孔徑、深度，針對(duì)性地選擇鉆孔設(shè)備。如巖石層采用潛孔沖擊成孔、脆性巖石層采用根管鉆孔。為了提升鉆孔質(zhì)量，要搭設(shè)腳手架輔助施工，根據(jù)具體測(cè)放孔位置調(diào)整鉆孔設(shè)備，嚴(yán)格控制鉆孔誤差。為了避免鉆孔造成塌方，要提前制定施工方案和應(yīng)急方案。通常鉆孔直徑要大于設(shè)計(jì)孔徑，鉆孔深度不得低于標(biāo)準(zhǔn)深度。

（3）錨索安裝與注漿。在安裝錨索前，再一次對(duì)孔洞進(jìn)行清理，在孔內(nèi)放入錨索、注漿管，錨頭部位使用膠帶捆綁，注漿管與孔底保持10cm。漿液制作要按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，并加入一定量膨脹劑充分?jǐn)嚢?，同時(shí)要盡快使用已經(jīng)制備完成的混凝土。注漿要分兩個(gè)程序，一是錨固段注漿；二是自由段錨索、孔壁縫隙填充[6]。

（4）預(yù)應(yīng)力錨索張拉。錨索張拉施工要注意安裝錨具、單根處理、分級(jí)整體張拉等工作流程。張拉是預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)體系中的重要環(huán)節(jié)，會(huì)直接影響高邊坡最終的防護(hù)質(zhì)量。因此，在張拉過程中需要嚴(yán)格控制張拉直、伸長(zhǎng)值，確保相關(guān)數(shù)值處于合理范圍內(nèi)。如果發(fā)現(xiàn)異常情況，要停止張拉并離開張拉現(xiàn)場(chǎng)，確定沒有風(fēng)險(xiǎn)之后再采取相關(guān)措施。錨索張拉、鎖定要分級(jí)處理，規(guī)范操作標(biāo)準(zhǔn)。在完成張拉工作1d后，還要進(jìn)行一次補(bǔ)償張拉，完成之后鎖定即可。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，路基高邊坡防護(hù)是公路施工、運(yùn)行安全的基礎(chǔ)，相關(guān)人員需要了解高邊坡可能出現(xiàn)的危害與影響因素，確定高邊坡防護(hù)要求，采取多個(gè)設(shè)計(jì)方案加強(qiáng)高邊坡防護(hù)。其中，文章提出了支擋方案、植被種植方案、錨索方案，要結(jié)合高邊坡實(shí)際情況和防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)選擇，同時(shí)考慮設(shè)計(jì)方案的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益、社會(huì)效益，確保高邊坡防護(hù)工程可以順利完工。