路堑高边坡防护优化

【摘要】介绍了挖方高边坡通过加强防护、修改坡率，减少边坡级数等方面减少挖土方量，从而达到节约工程造价的目的。

【关键词】路堑边坡；高边坡防护；锚杆防护

根据地形测量报告，对湖南新溆高速公路YK55+372～YK55+386右侧进行边坡稳定性分析。稳定性分析的评价方法为规范推荐的简化bishop法。在保证边坡稳定，不危及高速公路的修建和运营前提下，为最大限度地减少工程量，节省投资资金，经过反复比选优化，选择了分级削坡+框架锚杆（预应力锚索）的加固方案，优化开挖坡率如下分5级。

1. 削坡方案

以10m高为一级，按1：0.3坡比进行削坡，削坡后边坡典型断面剖面图如图1所示。

经计算削坡后边坡典型断面安全系数为1.147，根据《公路路基设计规范》（JTG D30―2004）表3.7.4的要求：高速公路路堑边坡安全系数正常工况下的安全系数为1.20～1.30，安全不满足规范要求，应采取适当的支挡措施，提高边坡安全系数，增加边坡稳定性。

2. 边坡加固方案

（1）对于削坡的第一级，开挖后岩体主要为中风化板岩，岩体力学强度较高，稳定性较好，可采用短锚杆+框架梁的支护方式，锚杆采用Φ32螺纹钢全长粘结压力注浆型锚杆，锚杆长度为8m，间距为3m3m，框架梁尺寸为30cm30m。

（2）对于削坡的第二级，开挖后岩体表层为强风化板岩，深层为中风化板岩，采用锚杆支护时锚杆长度应穿过强风化层，因此，锚杆采用Φ32螺纹钢全长粘结压力注浆型锚杆，锚杆长度为12m，间距为3m3m；锚杆框架梁尺寸为30cm30m。

（3）对于削坡的第三、四级，边坡开挖后滑动面范围主要为强风化板岩层，且厚度较大，为使其稳定性满足要求可采用预应力锚索进行加固，采用7As15.2的预应力锚索，锚固段长度为10m，锚固力设计值为900kN，预应力为500kN，锚索间距为3m3m，钻孔直径130mm，第三级边坡锚索长度为25m，第四级边坡锚索长度为30m；锚索框架梁尺寸为50cm50m。

边坡典型断面加固防护剖面图如图5所示。经计算采用上述方法加固后边坡安全系数达到了1.31，满足相关规范的要求。

3. 辅助措施方案

（1）边坡应做好截排水工作。坡顶与坡脚合理设置接排水沟，坡面设置一定数量的排水孔，以免由于大气降水等因素，造成雨水下渗，使岩石风化加剧，抗剪强度参数降低。

（2）边坡表面应植草绿化。选用的植物品种应以根系短小为宜，既能防止雨水对边坡表面的冲刷，又能防止植物根系对边坡的破坏。

4. 注意事项

本工程所处地区地质情况复杂，为确保工程质量，要求如下：

（1）施工时间：宜在旱季进行，应高度注意安全，严禁雨季施工。

（2）施工流程：上部截水沟施工――削坡――边坡防护。

（3）格构梁内植草时，应在底部铺设一层粘土，减小雨水对岩层的破坏。

（4）削坡与边坡防护同时进行，削坡一级，防护一级。避免因岩石时间过长，岩土体抗剪强度降低而诱发边坡垮塌、滑移等不良地质灾害。

（5）边坡开挖时严禁采用大剂量爆破，并加强现场检测与监测。

5. 经济效益

对YK55+800边坡典型断面进行支护方案优化前后经济性对比分析可知：

（1）对于支护材料：支护方案优化前，边坡支护共需9m长Φ32压力注浆锚杆6根，7As15.2的预应力锚索7根，总长为203m；支护方案优化后，边坡支护共需8m长Φ32压力注浆锚杆3根，12m长Φ32压力注浆锚杆3根，7As15.2的预应力锚索5根，总长为135m。对于典型断面，支护方案优化前后，支护材料消耗相差较大，特别是对于预应力锚索，沿边坡每延米可节约大约60余米。

（2）对于开挖土方：对于典型断面，方案优化前后开挖界线图如图3所示，优化后开挖土方明显减小，沿边坡每延米少挖土方约790m2。

6.总结

由以上工程实例可见，高路堑边坡要采用动态设计的理念，在施工阶段进行优化与调整，根据挖方边坡的地形特点、土层岩性合理确定边坡坡率、分级高度，降低开挖土方量，选用适合的防护措施确保坡体稳定和交通运输安全，做到安全可靠、经济合理、技术先进。