高速公路边坡防护与加固初探.doc

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高速公路边坡防护与加固初探

席玉峰

摘要：

介绍了高速公路边坡防护与加固的类型，对各类防护与加固方法的特点进行了分析，重点介绍了锚杆和锚索施工工艺，并结合吴子高速公路的工程实践提出意见和建议。

1．前言

   高速公路是国家经济建设和国防建设不可缺少的重要基础设施随着公路等级的不断提高。

边坡防护也越来越受到大家的重视。

由于高速公路路基较宽、挖填较大，特别是山区高速公路，高填深挖较多，加之我国公路边坡防护研究起步较晚，很多问题有待进一步研究和探索。

吴子高速公路是典型的山区高速公路，是陕西省高速公路中地形、地质较复杂的一条，横坡陡峻、沟壑纵横，地质变化多样。

高度20m以上的高边坡占50％一7o％，其中，30m以上的高边坡占40％～50％．根据不同的地质、坡比和台高等情况，采用了护面墙、浆砌片石护坡、菱形网格砖护坡、六角空心砖护坡、窗孔肋式护坡和喷射砼、生物防护等防护形式。

采用了抗滑挡墙、全长粘结型锚杆、预应力锚索等原坡面加固形式。

2．边坡防护与加固类型

2．1边坡防护类型

边坡防护类型分生物防护和圬工防护。

（1）生物防护：

有植被混凝土、种草、铺草皮、植树等。

（2）圬工防护：

分片（块）石护坡和护面墙、菱形网格护坡、六角空心砖护坡、窗孔肋式护坡、喷射砼护坡。

2．2加固类型加固类型分护脚墙、抗滑墙、抗滑桩、预应力锚索、压浆锚柱（固结）、排水固结。

3．影响边坡稳定的因素

影响边坡稳定的因素很多，总的归纳起来可综合为两大类，即：

自然因素和人为因素。

3．1自然因素公路是特殊的带状构造物，每条公路都要穿越很多地区，由于受地质构造和地形条件等因素的影响，每一个小区域都有不同的地质和气候条件，所以，影响边坡稳定的自然因素包括地质、地形、气候和水文条件等四个方面。

3．2人为因素一条公路的建成和使用期管理。

都是由人来实现的，根据建设程序和内容，并结合已建公路的情况看，影响边坡稳定的人为因素可归集为设计因素、施工因素和养护管理因素。

4．各类边坡防护和加固要点及主要施工工艺

4．1片（块）石护坡和护面墙片（块）石护坡分为浆砌和干砌两种，护面墙比护坡厚，有一定的抗推力作用。

其优点是能就地取材、工艺简单，但自重大，不宜在高边坡上使用。

4．2菱形网格护坡菱形网格护坡，可预制安装也可用砼现浇和石砌，工艺简单，网格内可植草，但只适用于填方，对边坡稳定不利，要慎重选用。

4．3喷射砼护坡对一些边坡较高的风化岩石采用喷射砼可压浆锚柱（固结）简单地说就是往地层注人水泥浆（掺一定外加剂）以改变土（岩）体物理力学性质（必要时，加一钢筋笼或钢筋束，即锚柱），从而稳定边坡的一种方法。

其施工设备简单、占地面积小、工期短、见效快、加固地层的深度可深可浅，但难以检测注人范围和判断固结状态。

4．4排水固结排水固结主要用于边坡表层地下水较多处的边坡加固，其方法有树枝状盲沟、塑料排水管边坡和土质挖方边坡。

4．5六角空心砖护坡六角空心砖护坡是近几年来才发展起来的用砼预制安装的一种边坡防护形式，施工工艺简单，空洞内可填土绿化，似蜂巢状，有一定观赏价值，但自重大、费用高，且还会阻碍边坡水的排阻止风化，且重量轻对景观有一定影响，厚度难以控制所需旌工设备简单，但费用高，尽量少采用。

4．6护脚墙与抗滑墙护脚墙与抗滑墙本质上没有多大区别，仅只是断面大小和埋深不同而已（有时也加点锚杆或锚索）。

护脚墙起到保护坡脚不受冲刷和破坏的作用，不能抵抗推力。

抗滑墙除有护脚墙的作用外，还能抵抗推力作用，要根据具体情况选用。

4．7抗滑桩抗滑桩是一种用于处理滑坡或防止边坡下滑的钢筋混凝土结构，是一种较理想的抗滑设施，但投资较大。

4．8窗孔肋式护坡窗孔肋式护坡一般用浆砌片石或片石砼做肋．用预制砼块做成拱形窗台，并将坡面水归往肋上排出，窗内可植草，是一种目前较为理想的防护形式，但应加强施工管理和质量监理。

4．9生物防护生物防护除植树（主要用于下边坡）属传统防护形式外。

植被混凝土、植草或铺草皮是近年来才在高速公路上兴起的一种绿色防护形式，其优点是能在短期内恢复公路沿线的绿色景观和防止边坡冲刷。

但养护费用高，要随时保持绿色有一定困难。

岩石边坡植被混凝土在沪蓉西高速公路中岩质边坡中广泛使用，其主要适用于风化严重、岩层破碎的路段。

植被混凝土的主要基质：

由土、水泥、有机质及混凝土绿化剂材料制成，混凝土绿化剂为植被混凝土的核心产品，属专利技术。

其主要施工步骤：

（1）针对项目区具体的地质和气候特点进行标准试验，选定配合比．确定绿化基材混合物及混合植被种子的物质组成。

（2）对开挖成型的边坡修整坡面，沿坡面上搭设钢管架工作平台，布孔钻眼（包括排水孔），底排锚杆距平台高5ocm布孔。

锚杆钻孔孔径50mm，孔间距1．5m，孔深符合设计要求，钻孔与坡面垂直。

边坡设置排水孔，排水孔横、竖向间距3m，孔深3ocm。

方形布置钻孔完成后，清孔量测钻孔深度，孔深满足设计要求时，穿插锚杆、注M30水泥浆。

（3）锚杆注浆完成后，挂镀锌机编网，网孔5x5cm，网间搭接长度l0cm。

喷射不带草籽的绿化基材混合物，喷播植草，后期养护直至草籽成活率达到坡面绿化的目的。

4．10预应力锚索对于稳定性不足的挖方路堑边坡，根据地质条件和边坡高度采取不同的防护措施，采用预应力锚索、全长粘绩型锚杆对边坡进行加固，或采用两种方式对不稳定边坡进行联合锚固。

（1）边坡加固原则路堑边坡加固施工采取以稳定为本，路容美观，加固为主，排水、防护并重，并尽量考虑绿化环保、恢复自然景观等多种因素综合处理，确保施工中的临时稳定和通车后的长期稳定。

（2）预应力锚索施工要点

①边坡施工应边挖边加固，既开挖一级，防护一级，不得一次开挖到底。

②根据各工点工程立面图，按设计要求，将锚孔位置准确放在坡面上，孔位误差不得超过±5栅。

③锚孔钻孔要求干钻，禁止采用水钻，以确保锚索施工不致于恶化边坡岩体的工程地质条件，和保证孔壁的粘结性能；锚孔下倾与水平夹角与设计值误差±l。

，为确保锚孔深度，实际钻孔深度要求大于设计深度0．3m。

④钻进过程中应对每个孔的地质变化、钻进状态、地下水及一些特殊情况作现场记录，如遇地质松散、破碎时，应采用跟套管的钻进技术，以使钻孔完整不坍。

如遇坍孔，应立即停钻，进行固壁灌浆处理，待水泥浆初凝后，重新清孔钻进。

⑤锚孔造好后，需经有关质检部门检查后。

方可进行下道工序。

⑥锚束编束前，要确保每根钢绞线顺直，不扭不叉，排列均匀，对有死弯、机械损伤的应剔出。

⑦锚索的张拉及锁定应分级进行，严格按照有关规范操作。

（3）边坡稳定观测及锚固方案动态设计路堑高边坡和不良地质地段的路堑边坡必须贯彻施工监测、信息化动态设计的思想，及时掌握施工开挖的地质情况、施工情况、应力监测的反馈信息，随机对原设计进行校核和相应修改、补充。

对不稳定边坡的范围、移动方向和速度以及地下水、爆破振动等取得定量数据；对锚固设施的受力、变形等进行测量，验证其是否起到预期的作用，如未达到预期效果应采取补救措施。

5．建议

高速公路边坡的病害防治是一项长期工程，它不仅涉及公路的运营安全与通畅问题。

而且对自然生态环境具有重要的影响。

保护和建设好生态环境。

是实现经济可持续发展的重要环节。

公路工程规模大，对自然景观的破坏也大，如何在边坡防治中，兼顾两者的关系，既要搞好防治，又要不破坏环境，是需要处理的关键同题。

因此，对公路岩质边坡结构类型的分析及提出的防治措施具有重要的现实意义。