礦區高速公路勘察設計中的關鍵技術問題初探

白小龍

（甘肅水文地質工程地質勘察院，甘肅 蘭州 730000）

礦區的高速公路建設與其施工質量息息相關，隨著環保觀念的推廣，人們對于高速公路的建設提出了更高的要求，因此在建設前要進行合理設計，在保護生態環境的基礎上采用技術手段來解決高速公路建設中出現的邊坡問題，來提升礦區高速公路的綜合質量，這對礦區的發展和高速公路建設的發展具有現實意義。

1 礦區高速公路建設常見的問題

礦區的地質和水文地帶由于常年進行采礦活動而被破壞，礦區中最常見的是不良水文地質問題，如果不及時對這些地帶進行整治，就會導致坡體被侵蝕，坡體的穩定性降低。除了礦區的地質水文問題之外，礦區還容易出現邊坡滑動問題，由于礦區地勢較為特殊，高速公路需要經過較多坡體，遇到比較平緩的坡體可以正常建設高速公路，當坡體較為陡峭時，則需要高速公路建設工程隊對其進行開挖與加固，否則會出現高速公路邊緣路基滑動的情況，這會降低高速公路的穩定性。

除了這兩個問題之外，高速公路的施工因素同樣對高速公路建設的質量有一定的影響，施工質量直接決定了礦區高速公路的質量，如果礦區高速公路的建設流程出錯或者施工順序混亂會對高速公路的使用產生巨大的影響。

2 礦區高速公路建設問題的應對措施

2.1 對高速公路邊坡的物理形態進行調整

在提高礦區高速公路穩定性時，需要對礦區高速公路的邊坡物理形態進行施工調整，通過設計調整來降低高速公路在正常使用時邊坡的負載力，并且要加大公路下坡路的阻力，交通工具在下坡時對坡體的壓力減小，防止高速公路的邊坡出現下滑的情況。

2.2 做好礦區高速公路路基建設的排水工程

進行礦區高速公路路基建設的排水工程時選擇的設計方式多樣，例如截斷地下水方式、地下排水方式、地表排水方式以及立體排水方式，用地表排水施工方式為例，可選用的施工方式有三種，第一種施工方式是邊溝排水法，邊溝排水法的具體原理是先在挖方路基位置的高速公路路肩外側設計公路邊溝，公路邊溝的作用是使得將要流向路基的水和已經在路基上的水流集中起來，讓這些水都流向邊溝，這樣可以在很大程度上排清影響路基穩定的水，邊溝設計的主要作用是收集路基水和有流向路基趨勢的水，防止水對公路路基侵蝕，這種設計為公路路基的穩定性提供了保障。第二種施工方式是設置截水溝，截水溝的具體原理是避開挖方路基位置邊坡頂位置或者在山坡路堤的合理位置處進行截水溝的設置，顧名思義截水溝是用來截斷高速公路路基上面有流向路基趨勢的水流，這樣可以降低水流對公路路基邊坡位置的沖刷次數，還能降低水流對坡腳的侵蝕度。第三種施工方式是排水溝保護法，排水溝的具體原理是在礦區高速公路附近水洼處設置人工水渠，其作用在于人工水渠可以將公路路基附近低洼處的水引出，這樣可以有效降低公路坡腳的含水量。這三種排水方式的主要效果都是減少水流對公路邊坡和坡腳的沖刷力度和侵蝕強度，提高高速公路的使用壽命。

2.3 對高速公路進行支擋防護結構建設

對礦區高速公路進行支擋防護結構建設的施工方式有五種，第一種支擋防護結構是擋土墻結構，這種結構的主要作用是用來保護公路填方土體，礦區常年進行地下開采，多數巖體都出現的變形的情況，穩定性較低，使用擋土墻防護結構可以有效的增加高速公路邊坡的穩定性。第二種支擋防護結構是采用噴射混凝土的技術手段，用高速公路的施工設備來調好混凝土的比例，將調好的混凝土以噴射的方式噴射到邊坡坡體上，加固高速公路邊坡，提高邊坡的穩定性。第三種施工方式是噴錨防護方式，使用噴錨防護結構可以有效的提高公路邊坡坡體的防變形能力，從而提高公路建設的穩定性，其原理是使用經過技術加工的破碎巖來加固公路邊坡，提高公路坡體表面的抗壓強度。第四種施工方式是在高速公路邊坡建設中使用土釘墻結構，其基本原理是使用錨桿或者錨板、掛網噴射混凝土來加固高速公路的邊坡坡體，將坡體所承受的土壓力向土釘墻轉移，降低坡體所承受的壓力。第五種施工方式是預應力錨索梁，這種支擋防護結構利用了公路路基巖體的負荷能力，需要的材料預算成本較低，其經濟性的優勢較為突出。

2.4 對高速公路邊坡坡體內部進行加固

礦區高速公路邊坡坡體內部加工的主要措施有三種，分別是改變坡體內部土壤的化學性質和物理性質、土錨釘和加筋擋土墻。

改變坡體內部土壤的化學性質和物理性質是坡體內部加固的有效方式，可以通過電滲法、焙燒法、灌漿法和離子交換法來實現，這些方法的實現方式不同，但是都會改變坡體內部土壤的性質，可以大幅度提升高速公路坡體的穩定性，這種方式的工程造價較高，并且有一定的技術要求。土錨釘方式主要在臨時加固高速公路坡體的工作中應用，加固周期較短，但是持久性不好，在使用這種方式加固坡體內部之后要使用其他加固方式。

2.5 對高速公路的邊坡坡面進行防護和支護

在公路邊坡坡體進行加固防護的同時對其坡面進行防護也是勘查設計中的有效設計方式，這種防護技術設計的學科不僅僅是公路施工，還與地理學和巖土工程關系密切。邊坡支護的主要方式主要有被動防護和鋼繩網防護兩種，用鋼繩防護網支護方式舉例，鋼繩防護網的主要作用是攔截落石，讓落石在鋼繩防護網上經過一個緩沖過程，降低落石對公路邊坡的沖擊力，達到保護高速公路的目的。

3 結語

礦區高速公路的建設較為復雜，需要多方面考慮設計問題，從多個角度來對高速公路在正常使用中可能受到的損壞進行預估，在建設的過程中做好防護措施，使用專業化防護策略和加固手段來為高速公路的穩定性提供保障，避免高速公路在投入使用之后存在安全隱患，在保護公路周邊生態環境的同時對設計進行科學勘查，完善礦區高速公路勘查設計，解決關鍵技術問題。