道路工程高边坡防护技术与施工分析

薛金儒 李旭萌

（武汉市公路勘察设计院 湖北武汉 430063）

道路工程高边坡防护技术与施工分析

薛金儒 李旭萌

（武汉市公路勘察设计院 湖北武汉 430063）

高边坡是道路工程的重要问题，采用合理的边坡支护技术和施工方法，对于边坡的长期稳定具有重要作用。论文分析了高边坡的稳定影响因素，并基于高边坡的不同特点建立了可选防护技术，对防护施工的关键要点和技术进行了阐明，确保道路工程高边坡的稳定安全，以保障道路工程的运营安全和使用性能。

道路工程，高边坡，边坡防护，施工技术

随着我国对经济交通运输等基础设施建设的广大投入，交通事业迅猛发展，道路工程的建设也面临复杂的地质环境和条件，例如高边坡、软弱地层、高路基等。而交通运输增长下，交通流量和车辆载重也显著提高，超载重载等问题更是广泛，这些对于复杂地质条件下建设的道路工程要求更高，因而，道路工程建设质量是确保道路安全、长期运营的关键[1]。

高边坡是指边坡高度很大的道路结构，例如土质边坡高度大于20m或岩质边坡大于 30m。由于高边坡的构造特点，边坡稳定性和运营安全成为关注的重点。我国运营的部分道路工程出现高边坡的病害问题，例如边坡失稳导致的道路淹埋、流石流泥、滑坡、局部坍塌、落石和坍塌等[2,3]，这些病害问题很多是施工建造过程不重视引起的，导致对既有道路的交通安全和道路使用造成隐患，需要进行治理和加固以恢复道路的使用性能，增大道路管养的经济压力。

论文分析道路工程高边坡稳定影响因素，通过确定影响边坡稳定的关键问题，提出边坡防护的基本要点和设计原则，并确定施工中的关键技术和质量控制要点，保证高边坡的稳定性能以确保道路的正常运营。

1 高边坡稳定影响因素

道路工程高边坡的稳定影响是多方面的，主要受岩土本身特性、地质构造和地下水影响。

1.1 岩土特性

岩土特性是高边坡稳定的基本因素之一。对于岩质边坡，岩石自身的强度和岩质边坡特性是关键参数，如若岩石自身强度不高，岩石的形成不连续，存在破裂等软弱层，则受到环境作用时，其破坏往往是岩石最弱连接界面展开，当外界荷载大于岩层的强度时，便可能形成连续破坏从而导致边坡的坍塌。一般而言，块状和反坡向层状的岩层特性是稳定的，而顺坡向层状岩层容易产生剪切型破坏，碎裂散状岩层则易形成滑动型破坏。对于土质边坡，土质条件是边坡稳定的基本，砂土容易流沙滑坡而黏性土的粘聚力较大不易破坏。

1.2 地质构造

很多高边坡的是天然的，受到路基开挖的影响，高边坡的地质构造往往是确定边坡稳定的另一重要因素，例如是否存在地震和震动、岩土风化状况及出露位置等。其中，地震和震动是高边坡最大的安全隐患，受地震作用的惯性力作用，边坡的失稳和破坏往往是瞬时的，因而需要根据场地地质状况基于地震破坏的可接受水准进行设计。

1.3 地下水

地下水影响岩土的基本物理特性和力学特性，因而对边坡稳定造成影响。随着地下水位的变化，岩土的剪切力和法向力在变化，相应的最弱破坏面也在不断地变化，如果边坡中某些微裂缝存在，则地下水的存在严重削弱结构抗力，并形成静水压力增加裂缝的开展。如若天气变冷，裂缝中的水尚未排出，则水分的冻结会导致裂缝的膨胀，造成边坡失稳。

2 高边坡防护技术

基于高边坡稳定影响因素的分析，可以根据高边坡的特点选择对应的防护技术，满足设计的经济性和使用的安全性和长期性。针对高边坡特点，主要防护技术如下：

（1）放缓边坡。边坡放缓是最高效最有效的边坡防护技术，岩层和土体存在稳定角和极限角，超过该角度岩土的稳定性较难保证，需要采用额外技术进行保证。放缓边坡就是将边坡角度控制在岩土的稳定角范围内，通过削角的方式放缓边坡，这种边坡防护技术施工简单、经济可靠。

（2）高边坡加固。如若高边坡存在不良地质构造，或者地下水系发达对边坡稳定影响很大，则需要采用加固方法保证边坡的稳定。加固技术根据所处理的程度可分为中浅层加固和深层加固，中浅层加固方法有土钉加固和锚杆加固；深层加固有注浆加固、锚索加固和管桩加固等。

（3）表层防护。大部分高边坡存在失稳风险，但这种风险发生概率偏小，因而需要进行一些表层防护措施。表层防护主要是对表层岩土风化剥落、局部掉块、雨水排放等问题。例如采用植物、植草等方法，通过植物的根系发育固结土壤，防止水土流失引起的边坡失稳；采用砌体封闭、挂网喷锚、混凝土喷射等手段，将边坡连接成整体，防止表层岩土的风化、吹落和坍落等病害，阻断表层病害向边坡内部的演化；采用边坡截水方法，将雨水进行有效排除，防止表层雨水渗入边坡内部对岩土特性造成影响。

3 高边坡施工要点

高边坡的施工过程中，需要遵循相关的施工原则，并对其中的边坡加固、边坡排水和紧急预案等关键工序[4]，厘清其施工要点和质量管控标准，确保高边坡防护的施工质量。

（1）边坡施工的基本原则

首先，高边坡的道路工程施工应该遵循至上而下的施工原则，而边坡的加固施工等也需要遵循该原则，通过稳定上缘边坡的稳定性再进行下缘边坡的加固处理，以免形成工程事故。其次，应该进行逐层开挖逐层防护，边坡开挖和边坡防护应同时进行，保证施工安全；最后，有效组织边坡加固、边坡排水等施工工序，确保施工组织的有序开展。

（2）边坡加固施工要点

边坡加固需要对边坡的软弱地层进行加固处理，对于破碎严重的需要进行灌浆加固或者置换处理；对于影响加固的碎石或软弱层，应该清除干净再加固；对于土钉加固或锚杆加固方式，应该保证锚固的有效性。

（3）边坡排水施工要点

边坡的排水在施工中需要同步开展，防止施工中暴雨环境，避免雨水对于边坡加固的影响，增加加固困难。边坡排水需要设置坡外截水沟和破内排水沟，截水沟将边坡外的水集中汇流，防止其进入边坡体中；破内排水沟则将边坡中的表层水进行有序汇流，防止其进入边坡内层，影响边坡稳定。排水沟的设施应该遵从水体的自然流落规律，避免附加工程施工。

（4）应急预案

边坡施工过程中受环境作用和施工机具作用，其物理状态可能在不断变化，因而需要对边坡进行监测检查，建立紧急预案。对于施工中引起的边坡突然失稳或将要失稳，能够根据紧急预案进行处理，避免形成次生灾害。

4 结论

在交通运输事业快速发展的背景下，保障道路运营安全和长期性能具有重要意义，道路高边坡的稳定性能是需要关注的重点之一。论文分析了道路工程高边坡稳定的主要影响因素，对其中的岩土特性、地质构造和地下水的影响进行了分析，从边坡的特点提出了边坡稳定性防护技术。针对边坡防护的施工原则、边坡加固、排水和应急预案分析了施工要点和质量要求，这些方法和措施，可以很好地促进道路工程高边坡的运营稳定性。

[1]李林峰, 叶建廷. 道路边坡防护综述[J]. 华东公路, 2010 (2): 49-51.

[2]吴斌, 乐建平, 方诗圣, 等. 山区公路边坡防护加固技术[J]. 安徽建筑工业学院学报: 自然科学版, 2008, 16(3): 13-16.

[3]饶运章, 朱为民. 我国道路边坡防护现状及发展方向[J]. 华东公路, 2011 (1): 46-48.

[4]徐伟. 道路边坡的防护加固技术综述[J]. 山西建筑, 2008 (6).

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1007-6344（2016）03-0058-01

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