高速公路边坡病害处理及施工技术

张永

摘要：我国交通运输事业的发展带动着高速公路建设事业的蓬勃兴起。现阶段我国高速公路网整体框架结构已初步形成，在社会主义现代化建设中发挥着关键的作用。与之相对应的是：安全与高效的高速公路施工作业。然而现阶段高速公路工程建设施工频频出现各种类型的边坡病害问题，由此所造成的危害性因素是不可预估的。基于此，本文以高速公路边坡病害为研究对象，从高速公路边坡病害及产生原因分析以及高速公路边坡病害的处理及施工工艺分析这两个方面入手，围绕这一中心问题展开了较为详细的分析与阐述，并据此论证了做好边坡危害处理及预防工作在确保高速公路建设质量稳定性的过程中所发挥的关键意义。

关键词：高速公路；边坡；病害；处理；施工工艺；分析

一、高速公路边坡病害及其产生原因分析

（一）高速公路边坡病害之滑坡分析。高速公路边坡滑坡按类型可分：椭圆形、三角形、其他几何形态等。边坡由于相对位移失去平衡，从而形成滑坡。大多滑出方向近似垂直线路方向，少数滑出方向与公路线路斜交，滑坡的规模受公路规模的影响。并且高速公路滑坡90%以上由于公路开发造成。滑坡滑动形式可分为：一、牵引式滑坡，由于挖掘导致坡体内部应力释放，原有平衡状态被破坏，坡顶后缘部位产生拉裂缝，并且裂缝随着挖掘深度的增加而加深，滑动面由浅向深发展。二、推移式滑坡，由于路堤的整体滑动，推动坡体变形，导致坡顶下沉出现裂缝。三、整体式滑坡，由于坡体填筑或挖掘导致整个古滑坡体平衡状态被打破，整个破面产生大小不一裂缝，坡脚向上隆起。

从理论上来说，滑坡是指在重力作用之下引导物质自高向低进行不均匀性运动的一种形式。结合高速公路作业工程而言，倾斜角度在30°以内斜坡/边坡上的岩土体会在重力作用之下以软弱面为载体自上后方位置向下前方位置整体性运动的一种病害现象，其也是当前技术条件支持下高速公路工程所面临的最典型性边坡病害。从其产生机理角度上来说，滑坡过程中岩土体的滑动速度会受到实际地形斜坡/边坡倾斜角度的影响。一般来说，在斜坡/边坡倾斜角度较大的情况下，滑坡速度更大；反之滑坡速度较小。特别值得注意的一点在于：对于失去平衡的坡体岩土而言，其在上部岩土结构挤压作用力的刺激之下会导致岩土体变形问题进一步扩展，由此导致岩土体滑动速度进一步增长，而此种状态下呈现出波浪形起伏状态滑体形态位置改变并不易被现场施工作业人员所发现，再加上恶劣天气气候状态的影响，大量的雨水冲刷在一定程度上市的岩土体上部土质荷载力高于下部位置，进而形成以山体滑坡为主的边坡滑坡问题，最终严重干预高速公路建设施工的正常运行。

（二）高速公路边坡病害之泥石流分析。斜坡/沟谷中所含有的泥、砂、石颗粒及流体在振动及冲刷作用下沿斜坡/沟谷冲泻而下的事故即为我们所俗称的泥石流事故（规模较大时可产生坡面泥石流）。这种病害多发于施工期，

现阶段，泥石流事故已成为高速公路工程建设过程中危害性最大的病害之一。一般来说，泥石流病害好发于山区以及沟谷深壑等地势险峻的地区，其具有流速快、流量大、物质容量大以及破坏性强等多个方面的特点，由此而造成的生命、财产损失不计其数。对于高速公路建设项目而言，不合理的开发设计方案及施工会导致原有山体结构发生一定程度的变化，再加上暴雨暴雪的冲刷作用力影响，最终酿成严重施工安全事故。

（三）高速公路边坡危害之冲刷分析。公路边坡坡面冲刷的实质是坡面土颗粒剥离并带走被水流带走，冲刷过程包括：降雨溅蚀或径流冲刷引起的泥沙沉积，土颗粒分离。泥沙颗粒可分为悬移质颗粒及推移质颗粒，两者既有区别又相互联系，如：相同水流下悬移质中较粗的泥沙颗粒和推移质中较细的泥沙颗粒经常交叉一起，不易区分。两者的运动又互相遵循各自的的力学规律，运动方式差别较大。坡面冲刷主要受到土的性质、水流速度、径流深度等因素影响，因此研究边坡坡面冲刷一方面应从土颗粒的受力特征着手，研究坡面冲刷形成条件和冲刷能力；另一方面要從理论力学分析，研究冲刷的形成和发展。

冲刷病害最显著的特点在于其多形成于整个边坡含水量最大或是坡脚位置，在高速公路路堤新修以及大雨冲刷状态下其形成可能性较高。冲刷病害的形成及蔓延将导致高速公路部分建设路段呈现出结构错落问题，在土质流动性增大的过程当中土质粘结力参数会逐步低于其纵向方向承载作用力，由此形成冲刷，导致施工作业无法继续运行。

二、高速公路边坡病害处理及施工工艺方式分析

（一）高速公路边坡病害处理施工工艺流程分析。首先，对于锚索施工而言，具体施工流程如下所示：桩位测放处理→对桩孔附近坡面进行清理与稳固处理→定位锚索孔→构建操作平台→钻孔作业→锚索入孔处理→注浆作业施工→框架浇筑处理→锚索拉张作业→锚头密封处理；其次，对于抗滑桩施工而言，具体施工流程如下所示：定位并放样桩基→开挖桩孔作业→对护壁钢筋进行绑扎操作→支模施工作业→对护壁混凝土进行浇筑处理→开挖桩孔（以上步骤循环作业）→封底作业处理→桩身混凝土浇筑施工；再次，对于坡面清理施工而言，具体施工流程如下所示：坡面平整度测量施工→针对边坡欠挖部分进行人工清除作业→针对边坡松散部分进行清除处理→验收边坡；最后，对于锚索锁孔放线施工而言，具体施工流程如下所示：准备放线资料→于控制点放置仪器→定出孔位→对孔名孔号进行标志处理→孔位资料记录作业。

（二）高速公路边坡病害处理关键施工工艺技术分析。对于高速公路边坡病害处理而言，所涉及到的关键施工工艺技术有以下几个方面。

1.工作平台搭建处理分析。大部分高速公路建设项目在实际运行过程当中均会局部处理地形陡峻区域，受此影响，在锚索施工过程当中必须搭设相应的钢管架装置。在工作平台搭建过程当中，现场作业人员应当在山坡位置打入深度超过1m的小孔，对孔内进行混凝土灌注作业。在基础之上，将相应等级钢筋插入打孔当中，在确保混凝土强度参数一定的前期之上，对钢筋相进行架设管上套操作。与此同时，利用钢丝或是钻架对钢筋进行捆绑，确保钻机在实际运行过程当中所产生的反冲作用力不会造成钻架的摇晃问题。一般情况下，工作平台基本尺寸应当为3m×4m，并在周边以架管进行安全维护，确保作业人员的安全性。

2.锚索安装施工分析。锚索安全完成后应当确保作用力能够经由地层有效传递至高速公路混凝土框架结构当中，确保不稳定地基能够与高速公路形成受力结构整体，在控制构造裂隙蔓延发展的基础之上确保边坡的加固与稳定。

3.注浆施工处理分析。一般情况下，高速公路边坡病害处理过程当中所涉及到的注浆施工作业应当选取比例为1：1的水泥砂浆，并确保水泥砂浆强度参数达到25Mpa以及上指标。注浆施工过程当中应当自锚索中间进行注浆，自孔底有压采取一次性灌注的方式进行注浆。整个注浆过程当中的压力参数应当始终确保在0.4Mpa单位以上。

三、结束语

总而言之，高速公路建设项目的运行质量将直接关系到整个现代经济社会的建设发展程度，边坡项目作为确保高速公路建设项目正常且安全运行的基础性作业，其施工作业过程应当受到相关工作人员的广泛关注与重视。作为现场施作人员的我们，必须在高速公路建设过程当中针对工程实际地质情况，针对包括滑坡、泥石流以及冲刷在内的常见性边坡病害进行合理方式，结合植被防护、锚索防护以及抗滑桩锚固防护等多种综合性施工工艺处理方式，来确保高速公路边坡项目施作的质量性、稳定性与安全性。

参考文献：

[1] 徐世光.王明珠.王云晓等.地下水在引发边坡病害中的作用. [J].水文地质工程地质.2006.33.（05）.46-51.

[2] 田广军.梅河高速公路程江至华城段K28高路堤边坡病害分析及治理. [J].广东公路交通.2010.（02）.25-27.