高速公路邊坡工程處治設計原則與常用技術

李發興

（普洱公路規劃勘察設計院，云南 普洱665000）

1 高速公路邊坡工程處治的主要設計原則分析

1.1 荷載效應下的邊坡工程處治設計原則

在對高速公路邊坡穩定性計算過程進行分析時，其所涉及的主要荷載如下：可變荷載、巖體土體荷載與偶然荷載等。基于不同極限狀態下的有關設計要求，主要會受到荷載各自代表值的影響。如可變荷載，通常情況下其代表值主要分為組合值、標準值等，而永久荷載通常代表的是標準值。依據其處治結構將極限狀態相結合展開設計，使各個荷載自身的標準值能定義為荷載基礎性代表值。

1.2 極限狀態下的邊坡工程處治設計原則

要想切實解決高速公路邊坡的穩定性能和經濟效益二者之間的平衡關系，就需要將其視為設計邊坡的第一要務，通過經濟效益最優的方法對其設計的穩定性和可靠性進一步提高。所謂邊坡自身的可靠性，主要包含著邊坡的安全性、耐久性以及可適用性，也就是在一定時間及有關情況下，邊坡連同邊坡支護結構可以自行對穩定性加以適當調整，以此維持保持能力；對于耐久性而言，則是伴隨著時間推移，邊坡以及邊坡支護結構在正常維護的基礎上可以維持自身總體的穩定性，并且不會由于邊坡變形而被影響；就其適用性來講，則是在對邊坡以及邊坡支護結構正常使用的過程中，可以達到預期使用目標；而安全性能則是在實際施工與利用邊坡以及邊坡支護結構時，可以將各方面的荷載作用有效承受，而且可以在發生突發事件之后依舊維持其穩定性。通常情況下，在設計高速公路邊坡工程時，也會運用到極限狀態設計方法，也就是把設計建筑物的基準期與邊坡相一致。極限狀態設計主要分為以下2種極限狀態：承載能力情況下與正常使用情況下各自的極限狀態。

1.3 邊坡支護結構強度設計計算原則

主要包括立柱以及擋墻的地基抗剪、抗壓、錨桿抗拔力等【1】；在對錨桿擋墻進行設計時，應該合理并精確計算立柱與擋墻基礎的自身承載能力；如果邊坡或者是其滑坡位置出現滑塌現象且影響到周邊建筑，應有效計算支護結構局部或者是整體的穩定性；要是邊坡變形提出了更進一步的要求，就要對邊坡進行充分的變形分析，且應將分析結果作為基礎制定有關的變形措施。

1.4 邊坡工程綜合治理設計原則

在實際設計邊坡工程時，應該將工程現實情況作為基礎，有效結合施工中會使用的防護建筑物，進而體現出綜合治理。該原則是將確保自身穩定性作為基礎，針對防護建筑物整體與周邊建筑的經濟性、美觀性等方面加以設計優化，使邊坡防護構造物既能防護邊坡穩定又能與周圍環境相協調。

1.5 信息化邊坡工程處治設計原則

通常情況下，高速公路邊坡的巖土介質存在很大的易變性、不穩定性，而且邊坡巖質各有差異，因此難以有效精準地明確地質勘查數據信息【2】。除此之外，關于邊坡工程其設計理論與方法都具一定的經驗性，因此，很難一次就做好邊坡設計工作，在設計過程中需要以工程監管資料與所反饋的有關信息作為重要基礎，并進行進一步的完善與補充，采用動態化的設計方法，也是現階段在邊坡設計中十分常見的。

2 高速公路邊坡工程處治主要技術分析

2.1 放緩邊坡

在高速公路邊坡處治中相對常用的一項技術就是放緩邊坡，一般是首選措施，其主要優勢是施工操作相對簡單且具有極高的安全可靠性。造成邊坡失穩的原因是邊坡坡度過大、邊坡高度過高。對此，可以將巖土體的不穩定土體削掉來達到坡度放緩的目的，其缺點是征占土地較多【3】。

2.2 邊坡支擋

在邊坡處治措施中支擋抗滑樁與抗滑擋墻是相對基本的。使用上述技術對巖土體不穩定的邊坡進行支擋是常用的滑坡防護方案。該技術不僅具有很高的可靠性，而且這一技術的主要優勢就是能將邊坡失穩問題更好地解決。抗滑樁的尺寸選擇、排數、抗滑墻尺寸等因根據地勘及驗算確定。

2.3 邊坡加固

1）使用錨桿對邊坡進行加固。針對坡體地層軟弱或者是破碎的情況，應該把一定長度的錨桿打入加固高速公路邊坡。針對其固坡原理而言與螺栓作用十分相似，因此，錨桿加固技術屬于淺層加固的一種【4】。

2）通過注漿對邊坡進行加固。如果坡體破碎情況嚴重可以通過壓力注漿有效加固邊坡。在壓力作用下，灌漿液可以由孔壁周邊切割的裂隙逐漸滲透于四周，以此“膠結”邊坡相對破碎的巖土體，并且在此基礎上，砂漿柱還可以“連接”破碎的巖土體，這樣一來可使得邊坡坡體的穩定性與整體性提高【5】。注漿加固技術屬于深層加固的一種。

3）使用土釘對邊坡進行加固。如果巖石或者是土質邊坡為軟質的話，可以將數量合適的土釘打入坡體內，以此加固邊坡，就錨桿加固技術而言與土釘加固技術的施工工藝方面具有一定的相似性。

4）預應力錨索邊坡加固技術。對于高邊坡而言，之所以會通過預應力錨索進行加固，其核心目標是將錨固巖體自身的綜合性強度進一步提高，還能改變因為開挖卸荷而造成的裂隙擴張，讓不穩定的邊坡巖體能夠處在圍壓較高的狀態，不僅能夠提高其整體性，而且也可以約束巖體變形，進而改善其力學性質。一般巖體強度較高，那么施于預應力作用的邊坡巖體不僅具有更大的承載力，而且變形程度更小。

2.4 邊坡防護

1）工程防護。工程防護技術主要有2點：（1）使用砌體進行封閉。要是邊坡具有較大陡坡度、坡體自穩性低且坡面土體相對松散的情況，就可以通過砌體封閉這一方式加以防護，主要的砌體為漿砌片塊石、預制塊等。（2）使用素混凝土。要是巖質邊坡具有較好的相對穩定性，施工人員可以使用素混凝土在邊坡坡面均勻噴射，能達到避免巖石風化程度加劇、巖石剝落的目的，這一處治方式屬于表層防護，現在出于對景觀綠化的需求已很少使用噴漿護坡。

2）植物防護。在防護邊坡的方式中植物防護也是十分常見的，其主要是在將植物移植到邊坡坡面，例如：草皮、樹木等【6】。因為植物根系會不斷的發育，所以能夠達到避免水土流失的作用，植物防護方式主要應用在坡角較緩、邊坡較低的穩定性邊坡。

2.5 修筑排水設施

1）修建截水溝。出于避免邊坡以外的水進入坡體，從而沖刷坡面對其穩定性造成影響的目的。

2）修建排水溝。除了修建截水溝之外，也可以將排水溝設置在坡體上，并與邊坡平臺溝相結合，使地表水可以在最短時間內排出邊坡。

3）坡面上有滲水的坡體，可打入疏干孔加速坡體排水固結，疏干孔排水可與坡面排水溝結合使用。

3 結語

因為高速公路的邊坡情況相對復雜，所以要在與其地質及地形狀況相結合的基礎上，應運用多樣化的處治技術，這樣才能在確保工程安全性的同時，減少施工成本投入，以此保證工程施工有序開展。