高速公路邊坡加固與防護技術研究

■李德周

（浙江華東建設工程有限公司 浙江杭州310030）

高速公路邊坡加固與防護技術研究

■李德周

（浙江華東建設工程有限公司 浙江杭州310030）

隨著社會經濟的不斷發展，交通出行在人們心中的地位也越來越重要，高速公路的建設也日益被人們所重視，其中邊坡的加固與防護也顯得尤為重要。近幾年來，高速公路的大部分交通事故都是與其邊坡有著密切的聯系。本文以邊坡工程為研究對象，重點探討高速公路邊坡加固與防護技術，保證邊坡的穩定性，保證交通安全。

邊坡加固與防護穩定性交通安全

人工或自然形成的斜坡就是我們所謂的邊坡，在邊坡場地進行著人類工程活動、建設或改造一個工程體系。那么在高速公路的施工過程中，便會人工地形成斜坡，最終成為邊坡。同時高速公路設施能否安全運營以及建設成本的高低也取決于路基邊坡與路塹邊坡的是否穩定。所以，這就從另一方面反映出邊坡工程在高速公路建設中的重要作用與意義，它不僅與構筑物的安全及正常使用有密切關系，還影響著構造物的建設成本。

1　導致邊坡破壞的因素

（1）崩塌。崩塌是指處在上面的巖土層向下墜落、滾動，又或者是碰撞，最終在重力的作用下大量堆積在坡腳的地質現象。產生崩塌的原因多種多樣，它常常是我們始料未及的，會在我們通常想不到的地方發生。同時一旦產生崩塌，就一定會造成不同程度的危害。另外崩塌的破壞力極強，它具有明顯的氣流，從而導致細小的顆粒物發生類似爆炸的現象，使其因此運動到更遠的地方，造成更廣的傷害。（2）滑坡。滑坡是指巖石層或土層，在河流的沖刷下，又或者受到地下水活動或地震等重力因素的影響，坡體內的軟弱帶，其中的應力狀態發生了明顯的變化，又或者是因為某些水發生與土體內部細微的理化學作用，使其強度明顯降低，并且導致土體沿著一定的軟弱面或軟弱帶，順坡向下滑動的地質災害現象。然而滑坡的形態和特征也是千奇百怪的，這主要取決于所處的地質屬性與其它一些外在的因素。（3）錯落。錯落是來源于鐵路部門的一種破壞特征，現在也出現在高速公路中。錯落與其他的破壞形式有著明顯的不同，所以需要獨立的分析。錯落之所以特殊，這是它的本質屬性決定的，也就是它容易變形與被破壞，因為它的巖石基座一般非常軟弱。錯落體底部一般有一層松軟破碎、有厚度的軟弱墊層，從而引起坡體垂直向下的變形破壞。

2　影響邊坡穩定性的因素

（1）地形地貌。自然環境中所形成的邊坡是其所處地質環境所決定的，經過一個漫長的演化過程而逐漸形成的。對邊坡工程建設而言，原來穩定自然坡體在人工開挖、擾動情況下，影響坡體的原有的平衡，其開挖后的坡面形式、對于坡體的擾動程度都在直接影響整個坡體的平衡。（2）地層巖性。地層巖的屬性也會對邊坡的穩定性有重要的影響，其中包括物理性質和化學性質，這都是我們不可忽視的一個因素。（3）水的作用和影響。大氣降雨作為坡體變形破壞的一種觸發因素，直接體現在降雨期間的地表徑流，間接的體現就是地表水滲入而變化為地下水，坡體的破壞變形就由內部微小的變化轉變為外部明顯的破壞形式。當地下水在巖石裂隙中存在時，靜水壓力就會產生并作用于巖體，導致其強度變弱，最終發生變形破壞。坡體聚集的水體通常是由降雨滲入轉化為地下水的。（4）坡體結構。邊坡巖石體在力學方面也有很多特性，這些特性也是影響邊坡穩定性的重要因素，比如它的非均勻性、不連續性和各向異性，這些結構特性都會決定著邊坡的穩定性。不同的坡體結構特征，在很多方面會體現出各種不同的穩定條件，這僅僅是因為邊坡結構類型決定邊坡的破壞形式。（5）地震。地震作用在使巖土體增加下滑力的同時，還常會出現地震累計效應。巖土體在受到地震的影響作用下，它的超孔隙水壓力明顯增加，從而使得巖土體的強度有所降低。邊坡穩定性中地震就是一種波動力，它導致邊坡巖土體結構松動，使邊坡瞬間失穩。

3　常用的邊坡防護加固措施及技術

邊坡防護加固工程措施根據其工程的目的與設計要求可以分為三種主要類型：一類是，對于穩定或基于穩定的邊坡工程，采取工程防護措施，因為僅需要對邊坡表層或局部出現的可能變形破壞，這就是所謂的邊坡普通防護措施；另一類是，對不穩定或穩定性較差的邊坡工程，即邊坡在失穩變形和破壞的邊坡需要采取有效地支擋或加固工程措施；還有一類就是，對于設計邊坡存在不穩定的因素情況下，主要針對水對邊坡的穩定性的作用和影響，即邊坡防排水工程措施。

（1）邊坡普通防護措施主要包括噴錨防護工程、砌石防護工程和柔性防護工程等。同時砌石防護工程還包括漿砌片石護坡防護、漿砌片石護面墻防護、人字拱型或網格骨架植草防護等。（2）邊坡錨固工程有錨桿框架、錨桿地梁、錨桿墩墊，以及錨桿樁墻等工程措施。另外支擋工程主要就是采用路塹擋墻、半擋墻、預加固樁等措施；（3）防排水工程可以分為三種，其中包括地表、地下排水工程、路塹邊坡以及生態防護。地表排水工程主要包括坡腳排水溝、平臺排水溝、坡頂截水溝、坡面急流槽，及其區段路基排水系統；路塹邊坡地下排水工程主要包括邊坡滲溝、支撐盲溝和泄水隧道工程措施等。在選擇防護加固工程措施的同時，通常需要考查很多方面，其中最主要的就是邊坡巖石組成、設計坡率、坡體結構等，潛在失穩模式、病害產生原因及主要觸發因素等，經過分析總結，可以歸納為普通防護工程對策、以及潛在失穩模式設計的支擋加固工程對策和基于邊坡病害的觸發原因與影響因素的減避增強工程對策。其總體思路就是：通過詳細調查邊坡地形、地質和水文條件，認真研究和確定邊坡潛在的病害性質、成因類型、體積規模、活動狀態、穩定程度和發展趨勢，同時要結合高速公路的重要程度、施工條件及其它各種情況，綜合設計防護加固工程對策，確保邊坡穩定與交通安全。（1）普通邊坡加固措施。常用的普通邊坡加固工程措施有砌石防護、窗孔砌石防護、噴播植草防護、客土植草防護和基材植草防護、噴錨防護、柔性防護等等。（2）支擋加固工程措施。常用的支擋加固工程措施有路塹擋墻、抗滑樁、預應力錨桿加固和淺層系統錨桿加固等等。（3）減避增強工程措施。常用的減避增強工程措施包括植被防護、地表截排水等地表防排水工程措施，以及盲溝滲透排水、平式鉆孔排水、排水隧道洞等地下水引排工程措施，另外還有減重反壓工程，樁墻支擋工程，預應力錨固工程，以及改坡刷方工程等措施。

4　總結

通過本文分析可以看出，高速公路邊坡防護與加固是一項長期的工作，其中邊坡的穩定性分析又是一個精細卻又繁雜的課題。近幾年來，隨著國家對基礎設施投資規模的不斷加大，交通道路工程的穩定與安全建設迅速發展，高速公路對邊坡的穩定與安全要求正在被大多數的學者所研究，人們越來越重視高速公路邊坡的防護與加固，本文給出的幾種防護加固方法，可以根據特定的情況，研究分析，從而采取相應的措施。

[1]程良奎.巖土錨固 [M].北京：中國建筑工程出版社，2003.

[2]程建軍.路塹邊坡變形特征與發展規律及安全檢測評估方法研究 [M].北京：鐵道科學院研究所博士學位論文，2008.

[3]霍明，王恭先.中國典型工程邊坡：交通工程卷 [M].北京：人民交通出版社，2005.

[4] 譚文輝，蔡美輝. 邊坡工程廣義可靠性理論與實踐[J] .北京：科學出版社，2010.

U213.1+58[文獻碼]B

1000-405X（2016）-2-374-1

李德周（1984～），男，本科，工程師。