山区高速公路高边坡防护类型与养护要点浅析

程祥俊

(安徽省交通控股集团有限公司，安徽 合肥 230031)

0 引 言

安徽省地形地貌呈现多样性——平原、丘陵、山区等(平原面积约占全省总面积45%，丘陵区约占总面积55%)，可将全省分成淮河平原区、江淮台地丘陵区、皖西丘陵山地区、沿江平原区、皖南丘陵山地五个地貌区，高速公路的路基防护型式也因路段所处的地区不同而有所差异。

1 安徽山区高速公路高边坡路基现状

山区公路地形地质较为复杂，受公路路线平面和纵面技术指标限制，在山区修筑高速公路，不可避免地高填深挖路基较多。从高速公路建设情况看，当土质或类土质(全强风化层)路堑边坡高度大于20 m，岩石路堑边坡高度大于30 m时，稳定性差与不稳定的高边坡较多。考虑到高速公路营运安全，安徽省将高度大于10 m以上路段被列为重点关注的路段。截至2018年底，安徽高速公路里程达到4 836 km，其中边坡高度在10 m以上的路段里程大约有270 km(单边)。

随着社会经济的不断发展，我省以高速公路为首的基础建设迅速向山区推进，皖南山区和大别山区的部分高速公路的路龄已达10年以上，这些高速公路设有不少高边坡和高挡墙防护设施，受地质原因、施工质量和设计方案的缺陷，或者养护不到位等原因，某些防护设施在每年雨季抵御水毁方面显得较脆弱。针对高边坡路段，在养护过程中对路基病害做到早发现、早治理是减少经济损失和确保高速公路安全运营的有力措施。

2 高速公路路基病害特征

高速公路边坡一般在建设期均进行了必要的支护，但由于地质问题的复杂性、模糊性和不确定性，高速公路运营过程中，在一些不可确定因素作用下，边坡仍可能出现变形甚至失稳，威胁高速公路营运安全，造成难以估计的损失。路基的防护与加固工程不仅可以稳定路基，而且可以美化路容，提高公路的使用耐久性。

根据路基工程病害特征，路基病害主要有以下几种：

(1)边坡坍塌:主要由于雨水渗入路基，使其抗剪强度降低，抗滑力减小。

(2)排水设施破坏：主要由水流冲刷导致。

(3)支挡建筑物破坏：主要原因有泄水孔堵塞、反滤层设置不当、基础埋置深度过浅、断面尺寸过小、基底承载力不足等。

(4)路基沉降：主要原因为路基填料不密实。

3 路基防护与加固设施类型

路基防护与加固设施主要有以下几种类型，见表1。

表1 路基防护与加固设施一览表

4 山区高速公路高边坡防护类型与养护要点

4.1 挂网客土喷播防护

4.1.1 工艺简介

“挂网”一般使用的是土工合成材料。这种技术综合了土工网和植物护坡的优点，起到了复合护坡的作用。土工网的存在，对减少边坡土壤的水分蒸发、增加入渗量有良好的作用。同时，由于土工网材料一般为聚乙烯，具有吸热保温的作用，可促进种子发芽，有利于植物生长。

4.1.2 养护要点

对于新通车的高速公路，在接养时要对客土喷播的土质边坡进行一次全面检查，如果边坡绿化仅种植草皮的，则建议对坡面进行灌木的补植，一方面可以对边坡的稳定起到重要作用，另一方面可以阻挡雨水直接对坡面的冲刷。当发现坡面出现小的弧状裂缝时，说明该边坡有可能要发生局部坡面坍塌，对裂缝位置首先要进行覆盖，然后及时采用黏土填补，防止水下渗发生坍塌。有条件的可以在坡脚处增设矮脚墙支撑。

4.2 矿料防护(无机物防护)

4.2.1 工艺简介

当不宜使用植物防护或考虑就地取材时，可以设置浆砌块片石护面墙。护面墙是浆砌片石的坡面覆盖层，用于封闭各种软质岩层和较破碎的挖方边坡。护面墙高一般不超过10 m，墙身应预留泄水孔，基础要求稳固，顶部应封闭。

4.2.2 养护要点

(1) 定期检查护面墙有无鼓包、开裂、变形。如发现这些现象，建议挖除变形部分，采用浆砌块石进行换填修补或灌入自密实砂浆。必要时可采用水泥混凝土浇筑。

(2) 检查水泥砂浆勾缝有无脱落变形，如发现这些现象，要清除原勾缝，重新进行砂浆勾缝。

(3) 检查坡面有无渗水点，通常渗水点都出现在墙的下部，如发现渗水点，建议增设仰斜排水孔。

4.3 挡土墙结合拱护、喷播植草等防护

4.3.1 工艺简介

这类防护工程设计主要针对坡脚为土质或风化较严重的坡体。

4.3.2 养护要点

(1) 定期检查坡脚处挡墙有无发生水平推移，挡墙倾斜、沉降断裂、挖方段纵向排水沟有无推移变形、路面有无鼓包等现象。

(2) 检查坡面有无出现纵向裂缝，出现裂缝要及时采用黏土填塞补缝。

(3) 如坡面发生小型局部滑塌，可采用开挖台阶方法清除滑塌的松散体，再对坡面进行回填修复。回填可采用码砌植生袋。

4.4 挂网喷射混凝土防护

4.4.1 工艺简介

这种防护形式主要针对某些边坡受征地等影响，开挖的坡率较陡，一般在1∶(0.5～0.75)的非土质边坡，岩体风化程度不均的坡面。防护结构是在坡面上梅花形设置锚杆，在坡面上挂钢筋网后，喷射12～15 cm厚的混凝土，这种属于可受力的防护结构。

4.4.2 养护要点

(1) 定期对坡面进行检查，如果发现护面开裂变形，有可能局部坡面会出现失稳。

(2) 如果发现坡顶山体面与混凝土层之间发生脱空，要及时采用细石混凝土进行封堵。

(3) 如果坡顶设有截水沟，要定期清理截水沟，发现截水沟开裂破损的要及时修复。

4.5 锚杆、锚索框架梁防护

4.5.1 工艺简介

这种防护一般是针对欠稳定、不稳定、岩石比较破碎的山体。坡率设置一般在1∶(0.5～1)。土质边坡一般不采用这种防护形式。

4.5.2 养护要点

(1) 定期对框架梁进行检查，主要检查框架梁有无断裂变形。

(2) 不仅要对防护的坡面进行检查，还应对未开挖的山体上方定期检查。

(3) 要检查每级平台排水沟和坡顶截水沟是否畅通，并定期清理。发现开裂变形要及时修复。

4.6 抗滑桩防护

4.6.1 工艺简介

有木桩、钢桩和钢筋混凝土桩，其中钢筋混凝土桩是边坡处治工程广泛采用的桩材，桩断面刚度大，抗弯能力高，施工方式多样。这种防护一般是针对大、中、小型滑坡体的防护，是目前国内最高级别的防护形式。

4.6.2 养护要点

(1) 定期检查抗滑桩有无倾斜变形、混凝土开裂，检查山体有无裂缝变形。

(2) 定期检查与之配套的防护结构的变形情况，如锚杆、锚索框架防护、挡墙、拱护防护等。

4.7 重力式路肩高挡墙

4.7.1 工艺简介

为节约占地和节省填方而设置的支挡结构。这种路肩高挡墙在我省皖南山区和大别山区高速公路上设置较多，结构材料主要以浆砌块片石和现浇混凝土为主。

4.7.2 养护要点

(1) 浆砌块片石路肩高挡墙出问题，一般都是由于砌筑质量不高造成倒塌的。倒塌的外界因素主要是水、路基填料种类以及地基承载力三大因素。

(2) 定期对高挡墙进行检查，尤其是雨季。当发现高挡墙墙身鼓包、勾缝脱落、墙身不规则的裂缝、墙体整体推移、路面出现纵向裂缝等现象时，意味着挡墙可能已经失稳。

4.8 重力式路堤挡墙

4.8.1 工艺简介

对于山区多级挖方边坡，一般在第一级设置该类挡墙。设置该类挡墙对整体边坡的稳定起到较重要的作用。

4.8.2 养护要点

(1) 定期检查挡墙是否出现倾斜、沉降断裂、推移、鼓包、开裂等。如出现该类情况，说明墙后山体可能已发生局部变形。

(2) 发现挡墙上方坡体出现横向裂缝或错台时，应及时采用黏土进行封闭，来不及封闭的可暂时进行覆盖。

(3) 挡墙的泄水孔一般在使用若干年后被淤塞的现象较多，需定期进行钻孔疏通。

5 结束语

山区高速完全避开不良路段是不现实的，因此，设计单位在设计初期就应根据公路的功能和等级，遵循因地制宜、就地取材、节约土地、保护环境的原则，通过技术经济综合比选，合理确定路基防护方案，做好综合设计;同时，针对高边坡等特殊路段，还应提供后期养护观测方案和定期边坡稳定性评价策略。