高速公路边坡防护与加固初探

摘要：边坡是高速公路建设中重要的工程之一。随着高速公路建设的迅速发展，高速公路建设的环境更加复杂，边坡稳定问题显得尤为重要，必须要重视高速公里边坡防护与加固。高速公路的边坡防护与加固是复杂的工程。本文主要探讨了高速公路边坡防护与加固的类型，影响边坡稳定的因素，边坡防护与加固的主要施工技术以及边坡稳定的措施和方案。

关键词：高速公路；边坡；防护加固

高速公路是国家进行经济建设与发展的重要的基础设施。当前我国高速公路建设正在飞速发展，高速公路的等级不断提高，施工的环境更加复杂，边坡稳定越来越受到关注，边坡防护与加固显得尤为重要。因此，在高速公路建设过程中，要根据工程的实际状况，全面分析影响边坡稳定的主要因素，科学合理选择边坡防护与加固的施工工艺，采取措施进行高速公路的边坡防护与加固。

一、边坡防护与加固类型

1、边坡防护类型

边坡防护的类型主要有生物防护与圬工防护。生物防护主要有植草、植树、铺草皮以及植被混凝土等。圬工防护主要有护面墙与片石护坡、菱形网格护坡、窗孔肋式护坡、六角空心砖护坡、喷射混凝土护坡等。

2、边坡加固的类型

加固类型主要有护脚墙、抗滑柱、抗滑墙、压浆锚柱、预应力锚索、排水固结等。

二、影响边坡稳定的因素

高速公路建设的环境比较复杂，边坡稳定受到很多因素的影响，主要包括两类：自然因素与人为因素。

1、自然因素

高速公路是特殊的工程，公路建设要穿越很多地区，各地区的地形条件与地质构造都是有区别的。高速公路施工环境复杂且持续变化，对于高速公路边坡的防护与加固具有重要影响。总体来说，影响边坡稳定的主要自然因素包括地形、地质、水文条件以及气候条件等。

2、人为因素

所有工程建设的主体都是人，高速公路的建设与使用管理都是通过人的行为实现的。人的行为对于高速公路各个施工阶段都会产生重要影响。依据高速公路的建设内容与程序，并综合考虑已经建设完成的高速公路的实际状况，总结出影响高速公路边坡稳定的主要人为因素包括设计因素、施工因素以及养护管理方面。

三、各类边坡防护和加固要点及主要施工工艺

1、护面墙与片石护坡

片石护坡可以分为干砌与浆砌，护面墙要比护坡厚，具有抗推力。护面墙与片石护坡这种防护可以就地取材，施工工艺简单，但是自重比较大，不能在高边坡上使用。

2、菱形网格护坡

菱形网格护坡可以进行预制安装，也可以利用混凝土现浇与石砌，菱形网格可以种草，施工工艺简单。但是这种防护措施不利于边坡稳定，只适用填方。

3、窗孔肋式护坡

窗孔肋式护坡通常选用片石混凝土或是浆砌片石做肋，拱形窗台用预制混凝土制作，将坡面水向上排除，在窗内种草。窗孔肋式护坡是比较理想的边坡防护形式，但是需要加强质量的监控与施工管理。

4、六角空心砖护坡

六角空心砖护坡是利用预制混凝土进行安装的边坡防护形式，在空洞内可以填土种草，施工工艺比较简单，但是成本高，且会造成边坡排水不畅，自重比较大，厚度难以控制。

5、喷射混凝土护坡

喷射混凝土护坡就是将添加外加剂的水泥浆注入地层以达到改变岩土的物理力学性质，进行边坡的稳定。这种防护形式施工设备的简易，占地面积比较小，工期周期短，地层加固的深浅可以自由控制，但是对于加固的范围与状态难以检测。

6、抗滑柱

抗滑桩是用于防止边坡下滑或是处理滑坡的钢筋混凝土结构，是具有较好抗滑作用的设施，但是成本较高。

7、护脚墙和抗滑墙

护脚墙和抗滑墙没有根本的区别，只是在埋深与断面上有区别。护脚墙可以防护坡脚免受破坏与冲刷，但是不具有抗推力。抗滑墙除了具备护脚墙的作用之外，具有抗推力的作用。

8、排水固结

排水固结主要被用于边坡表层的地下水较多边坡稳定，主要方法有塑料排水管边坡、树枝状盲沟以及土质挖方边坡。

9、生物防护

生物防护的种草、铺草皮以及植被混凝土是新兴的绿色防护形式，生物防护可以在短期内防止公路边坡的冲刷，恢复高速公路沿线景色，但是这种防护形式成本较高。植被混凝土主要适用于岩层破碎、风化严重的岩质边坡。植被混凝土的基质主要有水泥、有机质、混凝土绿化剂以及水。施工的步骤：

首先，根据施工地区的气候与地质特点进行标准试验，确定配合比，确定混合植被种子与绿化基材料的混合物的物质组成；其次，修整已经开挖成型的边坡，沿坡面搭建钢管架的工作平台，在底排锚杆与平台高相距50厘米处进行布孔钻眼。孔径一般为50毫米，孔间距为1.5米，孔深要符合工程设计的要求。要与坡面垂直进行钻孔。在边坡还要设置排水孔，横向与竖向间距都为3米，排水孔深为30厘米。钻孔完成要测量孔深以符合设计要求，然后穿插锚杆，注入水泥浆。最后，注浆完成，进行镀锌机编网。喷射绿化基材混合物，再喷播种草，进行后期养护提高草籽成活率以达到绿化目的。

10、预应力锚索

预应力锚索主要是根据边坡高度与地质条件，采用预应力锚索与全长粘结型锚杆对稳定性较差的挖方路堑边坡进行锚固的防护形式。

（1）边坡加固原则

高速公路路堑边坡加固要以稳定作为根本，以边坡加固为主，并且防护与排水并重，综合处理自然景观的额回复与绿化环保等多种因素，以保证高速公路施工临时稳定以及使用后的长期稳定。

（2）预应力锚索的施工要点

首先，边坡施工要边开挖边加固，不能开挖到底；其次，根据工程立面图与设计要求，在坡面上准确放置锚孔位置，误差不能超过5厘米；再次，采用干钻方式进行锚孔钻孔，以保护边坡岩体的地质条件与孔壁粘结性，并且实际的钻孔深度要比设计深度大30厘米；再次，在钻孔的过程中，要详细记录每个钻孔的钻进状态、地质变化以及地下水等状况；再次，锚孔钻好以后要经过相关质监部门的严格检验以后，才可以进行下一道工序；然后，在锚束编束之前，应该确认每一根钢绞线能够排列均匀，剔除存在机械损伤与死弯的；最后，分级进行锚索的张拉和锁定，并且按照相关规范进行操作。

（3）高速公路边坡稳定监测与锚固方案的设计

在高速公路建设中，对于路堑高边坡与在较差地质条件下的边坡要进行施工监测，并坚持动态设计的思想，对于施工状况、地质条件以及应力监测等信息全面了解和掌握，及时修改与更新原设计方案；并且要取得边坡的移动范围、移动方向与速度、爆破振动以及地下水等因素的定量数据；测量锚固设施的变形、受力等，检验是否达到预期作用与效果，如果没有达到预期作用要及时采取措施。

四、稳定边坡的措施或方案

1、合理确定坡比和台高

在高速公路边坡工程中，要注意不能出现由于施工质量造成渗漏水的问题，并且在路基的侧沟边缘要设置抗滑桩或是抗滑墙，避免滑坡产生。挖方边坡要考虑防止风化与防止冲刷，合理确定坡度，一般采用l：0.5～1：2的比例范围，填方边坡一般采用1：1.5～1：1.75的比例范围。

2、边坡防护与加固的设计方案

防护是在边坡稳定的前提下进行的，因此，边坡加固非常重要，可以采用抗滑桩、抗滑墙以及预应力锚索等方法，其中也要重视边坡防水排水等间接加固边坡的方法。

（1）下边坡

下边坡一般采用菱形网格护坡，并进行植草与加密排水沟进行护坡。

（2）上边坡

根据不同的地质条件，在上边坡第一台要采用护面墙、片石护坡、六角空心砖护坡、窗孔肋式护坡等防护形式；以后各台根据地质条件可以采用喷射混凝土、窗孔肋式护坡、菱形网格等形式。并且除了片石护坡、护面墙以及喷射混凝土的防护形式，其他形式可以进行种草防护，具有美化与恢复景观作用。此外，岩质较好地区不需要进行圬工防护。可以在低洼处设耕植土，种植耐旱的爬藤植物以达到美化与绿化的效果。

3、稳定边坡的具体措施

（1）对边坡的几何形态进行调整

滑动变形边坡破坏的主要原因是边坡的力学平衡条件被破坏，抗滑力变小。所以，对于这种状况要减小滑动力，增大抗滑力，努力保持两者之间的平衡是非常重要的，针对滑动变形的边坡主要采用反压、减重、削坡以及设置抗滑桩与抗滑挡墙等措施，以达到增加防止滑坡产生区与减少促使滑坡产生区物质的目的。

（2）减少或消除水对边坡稳定的破坏

水是影响边坡稳定的重要因素。在维护边坡稳定过程中，要积极采取措施以减少水对边坡稳定的危害，以达到减小渗透水的压力，减少水的冲刷与对边坡岩土体的溶蚀与软化等作用。通常状况下，一般采用地表排水与地下排水相结合的措施稳定边坡。其中地表排水措施的设计要注意夯实裂缝，填平坑洼，并且要在综合分析各项条件的基础上，科学合理地确定边坡截水沟平面位置。

（3）支挡构筑物稳定边坡

在稳定边坡工程中，可以采取支挡构筑物的方式，例如，被动桩、沉井、挡墙或者是包括锚固、加筋土、土锚钉等在内的斜坡内部的加固措施以控制与防止斜坡岩石或土体的运动。对于这种措施进行合理的设计可以有效的稳固大多数的体积较小的滑坡，并且也可以运用到不能利用改变斜坡的几何形态的边坡稳固中。

结语：

高速公路边坡防护与加固是一项复杂的长期的工程，对于高速公路的正常运行以及自然生态环境有重要影响。因此，要重视高速公路的边坡防护与加固。在工程建设中，要综合分析影响边坡稳定的因素，根据工程所在地区的地质条件等实际工程状况，选择合适的边坡防护方式和防护措施，以保证高速公路边坡的稳定与高速公路的正常运营。

参考文献：

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