公路路基高边坡防护设计分析

李 舜

（贵州有色地质工程勘察公司，贵州 贵阳 550002）

随着我国社会经济不断发展，公路工程数量不断增多，我国公路交通运输网络也不断完善。但由于我国地形条件十分复杂，不同地区、不同地段的地形条件都有所差异，因此路基高边坡也存在复杂性、多样性，如果不能很好地处理公路高边坡问题，就会给公路交通安全带来很大的威胁。所以，做好公路路基高边坡防护工作十分必要。为了能够提升公路路基在施工、应用中的稳定性，要采取科学的防护方式，加强对各种高边坡防护技术的研究，保证高边坡防护方案设计的合理性，提高公路工程的整体效益。

1 公路路基高边坡危害

1.1 冲沟

公路路基高边坡问题容易产生冲沟情况，其原因主要包括路基边坡压实度不足、强度不足。除此以外，边坡土质较为松散、防护工作不到位、没有科学设置水槽等也会降低路基高边坡强度，造成边坡冲沟现象[1]。

1.2 边坡塌方

边坡塌方也是十分常见的问题之一。其主要是因为边坡整体强度不足，长期受到雨水侵蚀影响，在高强度水流冲击当中，造成边坡塌陷、剥落等问题，长时间累积会直接损害路基。

1.3 侵蚀与滑落

边坡长期受到雨水影响或风化影响，对高边坡造成侵蚀，出现边坡整体软弱。再加上边坡角度不合理、强度不足、勾缝设置不严等，且受到诸多自然因素影响，造成边坡防护滑落，导致公路路基遭受损坏。

1.4 急流槽悬空

为了保证高边坡的长期稳定性，通常要设置高边坡急流槽，以确定急流槽尺寸。如果急流槽尺寸较小，就无法有效疏通流水，水流在急流槽四周冲刷，长此以往将导致急流槽悬空。如果遇到暴雨天气，甚至还会出现溅水情况，严重影响高边坡的稳定性。

2 影响公路路基高边坡稳定性的重要因素

2.1 坡长

坡长是指边坡纵向长度。公路路基高边坡的坡长会直接影响路基边坡稳定性，在路基边坡施工中，受到雨水影响，会导致边坡侵蚀。边坡长度越长，雨水带来的径流量越大，上坡侵蚀产生的泥沙量也会更多，从而降低水流流速，造成很多部位存在积水现象，渗透量增加、径流量减小。所以，高边坡的坡度较长情况下更应该做好高边坡防护工作。

2.2 坡度

边坡与地基表面之间的角度也决定了边坡的稳定性。通常边坡坡度与径流冲刷能力成正比，也就是坡度越大、径流冲刷越强。如果坡度较大，降水时的冲刷能力越大，就很容易破坏边坡，影响边坡稳定性。当然，边坡也不是越小越好，边坡的坡度较为平缓会增加雨水渗透，增加边坡含水率，降低边坡整体强度。

2.3 土质硬度

土质硬度是土壤重要的物理性状，影响土质硬度的因素包括土壤颗粒度、孔隙率、结构、含水量等，如果土质硬度不足，则会直接影响边坡强度。因此，需要全面分析土质硬度情况，采取有效措施保证土质硬度，更好的保护公路路基。

3 公路路基高边坡防护设计要求

高边坡防护设计中，必须做好全局规划工作，就地选择建设材料，保证边坡防护内容完善性，使设计方案可以顺利展开。在高边坡防护导设计中，要加强每个施工方案的联系，所有程序要在统一框架下展开[2]。设计开展前，需要对公路工程环境做好调查，结合当地的地质气候条件，采取综合性防护措施，确保公路施工与运行安全。防护设计内容要尽可能完善，这样有助于减少后期养护工作量，节省整个工程的预算。公路路基高边坡稳定性分为多个等级，其主要表现在下以四个方面。

（1）稳定。没有或者地下水非常少，边坡整体、局部稳定系数都能够符合标准，稳定系数在1.2以上。

（2）基本稳定。地下水很少，边坡整体、局部较为稳定，但坡面偶尔出现落实，稳定系数为1.1～1.2。

（3）欠稳定。边坡整体较为稳定，但部分坡比要大于岩土稳定角，或者由于地下水较为丰富，影响了岩土强度，稳定系数为1.0～1.1。

（4）不稳定。边坡坡形、坡度、坡长参数条件不符合设计标准，或者是在原有滑体上开挖，造成原有滑坡复活，容易造成地质灾害，稳定系数小于1.0。

路基边坡防护设计切忌纸上谈兵，在防护方案设计前做好勘察工作十分关键，不仅要结合当地地质水文条件，科学选择防护材料，还要重点考虑路面排水功能。在实际工作中，难免会遇到地表不牢固部位，特别是在恶劣天气下，如大暴雨就会让雨水和地表杂物混合，严重时会产生泥石流。所以，对于这种隐患问题必须做具有针对性的防护设计，并结合地质情况差异决定是采取全方位防护还是局部防护等[3]。

4 公路路基高边坡防护设计方案

4.1 支挡防护

为了维持公路路基原有形态，可以通过增加支挡设施保护路基。在选择支挡物过程中，主要有挡土墙、石垛等。其中，应用最为广泛的是挡土墙。虽然石垛支挡方法也能够满足防护要求，但美观性相对较差。挡土墙设计中，不仅要尽可能减少设施体积，还要注意与周边环境的协调性。

（1）砌体工艺要求。在基础砌筑当中，挡土墙应尽可能选择较大的石材，如果排水沟和基础相连，则要在沟底部进行基础设计。砌筑过程中要保证材料之间的紧密性，加强垫层、铺砌层连接紧密性，一边铺设、一边砌筑。

（2）砌筑设计方案。如果是砌筑拱式护坡，要先清除边坡松动岩石，之后再清理岩面，在边坡凹陷部位深挖形成台阶，不可在补砌时回填土石。设计中要将坡面和墙背紧紧贴合，砌体部位要有紧密的咬口来增加接触面积，咬口和贴合面不能出现任何的浮塞情况。拱式护坡作为一种填方护坡，砌筑时要由上到下层层砌筑，直到砌筑到顶部为止。在砂浆配比中，要用磅秤称量各类材料质量，保证配比精度，且砂浆要边搅拌边使用[4]。砌体工程施工主要是采用挤浆方法，这样可以保证砌筑的紧密度、饱和度。底层砌浆要将石质路基表面清洗干净，之后再进行坐浆砌筑。如果路基为土质层底，要先清理松土，之后再下浆砌筑。

4.2 植被防护

植被防护主要是借助其土壤涵养性特点，所以可在路基高边坡处种植一些植被，实现公路建设与生态建设的融合。如今我国很多公路高边坡工程都采用了植被防护法，并且使用效果也较为理想。受到大暴雨影响，高边坡疏松土壤会顺着径流排出，给公路带来了巨大隐患，同时边坡的水土流失量也非常多。因此，在植被选择中，要确保植被可以适应当地环境，且具有非常发达的根系，这样才能够起到固土作用，从而给公路周边增添美丽的风景。

除了种植树木，还可以铺设草皮。要根据边坡实际情况确定草皮面积、种植数量，草皮高度不低于10cm[5]。在设计中还要考虑草皮的美观性。当然，种草防护和草皮防护是两个概念，对于路基高边坡侵蚀不严重的工程，可以直接在坡面上撒草种，这样草皮就可以自然生长；对于侵蚀十分严重的路基边坡，除了要撒一定量的草籽，还要铺设草皮，选择耐寒、耐寒的品种，且高危边坡还应使用泥浆提高强度。

4.3 施工防护

施工防护建议采用预应力锚索技术，其可以加固边坡、降低塌方与滑坡风险，保证高边坡的稳定性。

（1）锚孔测放。使用预应力锚索技术前，要做好边坡修理工作，清除废渣、小石块等，保证现场清洁度；拆除裸露的钢筋，对存在隐患的部位加固处理，确保边坡面可以平稳过渡。方案设计中，要一边开挖一边加固，根据实际情况确定锚孔位置，特殊部位可以适当放宽锚孔精度。

（2）钻孔。做好锚固地层特点分析，确定锚孔孔径、深度，针对性地选择钻孔设备。如岩石层采用潜孔冲击成孔、脆性岩石层采用根管钻孔。为了提升钻孔质量，要搭设脚手架辅助施工，根据具体测放孔位置调整钻孔设备，严格控制钻孔误差。为了避免钻孔造成塌方，要提前制定施工方案和应急方案。通常钻孔直径要大于设计孔径，钻孔深度不得低于标准深度。

（3）锚索安装与注浆。在安装锚索前，再一次对孔洞进行清理，在孔内放入锚索、注浆管，锚头部位使用胶带捆绑，注浆管与孔底保持10cm。浆液制作要按照设计标准进行，并加入一定量膨胀剂充分搅拌，同时要尽快使用已经制备完成的混凝土。注浆要分两个程序，一是锚固段注浆；二是自由段锚索、孔壁缝隙填充[6]。

（4）预应力锚索张拉。锚索张拉施工要注意安装锚具、单根处理、分级整体张拉等工作流程。张拉是预应力锚索技术体系中的重要环节，会直接影响高边坡最终的防护质量。因此，在张拉过程中需要严格控制张拉直、伸长值，确保相关数值处于合理范围内。如果发现异常情况，要停止张拉并离开张拉现场，确定没有风险之后再采取相关措施。锚索张拉、锁定要分级处理，规范操作标准。在完成张拉工作1d后，还要进行一次补偿张拉，完成之后锁定即可。

5 结束语

综上所述，路基高边坡防护是公路施工、运行安全的基础，相关人员需要了解高边坡可能出现的危害与影响因素，确定高边坡防护要求，采取多个设计方案加强高边坡防护。其中，文章提出了支挡方案、植被种植方案、锚索方案，要结合高边坡实际情况和防护标准科学选择，同时考虑设计方案的经济效益、环境效益、社会效益，确保高边坡防护工程可以顺利完工。