浅谈高速公路高边坡的防护设计

姚建军

摘 要：经济发展离不开良好的交通运输，高速公路在交通运输中的作用尤为重要。高速公路工程施工过程中，对施工设计环节的优化直接影响后路各环节的开展，而高速公路高边坡防护设计对路基稳定性有很大影响，本文从了解高速公路高边坡防护应遵循的原则入手，对高速公路路基高边坡所受威胁进行多角度分析，在此基础上，探讨高速公路高边坡的具体防护措施，力求最大限度地提高高速公路高边坡防护设计的开展效果。

关键词：高边坡;高速公路;防护设计

中图分类号：U416.14 文献标识码：A

随着我国经济的不断发展，我国对公路交通等基础设施的建设也逐步加强，尤其是一些偏远地区。就地理条件而言，不同的地理条件给高速公路建设带来的条件各不相同，其中，高边坡对高速公路的影响十分重要，对高速公路的运营具有直接影响，本文主要对高速公路高边坡的防护设计进行探讨。

1 公路路基边坡防护工作需要遵循的原则

一般来说，公路路基边坡在进行防护时，需要遵循以下关键点，以便尽可能地保证高速公路能够平稳、正常地运行[1]。首先，在防护工程的设计环节中要坚持一定的原则，即“综合设计，就地取材，以防为主，确保施工”，除此之外，还要综合不同地理环境下的高边坡防护具体措施，对高边坡进行综合分析对比，以确定具体的措施，当然，具体措施的制定应根据当地的土质、坡度、地质条件等因素确定，这些因素对防护工程的设计影响最大，除此之外，还要结合当地的气候条件，以及路面排水等相关条件，综合分析对比，既能有效地改善设计效果，又能尽可能地延长防护工程的使用寿命;其次，要根据路基工程的实际情况，采用多种方法，保证路基工程的适用性，通过以上各种方法，保证路基工程类型，以多种方式，保证路基工程质量。除施工时积极采取一定措施，提高路基的稳定性和质量外，路基还需要主要的养护工作，在养护时每道工序都要全部完成，不能毫无根据地删去任何一道工序，这将给养护工作的后期带来繁重的工作量，从而造成工期的延误;第四，对于当地的地理条件和气候条件较差的地区，如进行公路建设，公路边坡还是要考虑到周边边坡的岩层及坡面上的弱点分布情况，以便能有效地改善其效果。

2 高速公路路基边坡受到的威胁

2.1 人为原因造成的威胁

在建筑工程中，人是主要的，整个工程从开始到结束都是由人主导的，道路工程的施工建设和开始的设计阶段也是由人来进行的[2]。在高速公路的建设当中，当施工人员进行一定的环节的时候，比如说对坡顶进行的加工，在地下开挖等等，这些环节都会对边坡的稳定性产生一定的影响，最重要的是会使得边坡的结构变得更加地稀薄，从而对坡体所具有的本身的抗滑力度造成影响，从而降低了边坡的稳定性。除此以外，还有别的因素会对边坡的稳定性产生一定的影响，比如输洪地下开挖工程，这一工程影响的是边坡的应力，出现这一工程现象，就会有较大的工程出现失稳的现象。

2.2 路面路基边坡破坏

路基边坡破坏的主要原因就是对边坡的坡脚和坡面所进行的不断的冲刷的行为的影响。一般情况下坡面出现冲刷是因为降水而产生的结果，这使得路基的边坡沿着水流的方向开始进行移动，形成的是冲沟。在形成了冲沟之后，产生的威胁是更大的，如果说没有及时的对这一安全隐患进行治理，那么在之后的日子里将严重地影响边坡的稳定性，最重要的是可能会造成路面的塌陷，这样的情况对于高速公路上的行车安全性也会有较大的不利影响。

2.3 路基边坡坍塌

路基的边坡的坍塌一般情况下分成了三种情况，这三种情况分别是滑动型的坍塌，落石型的坍塌以及流动型的坍塌，这些不同种类的坍塌出现的频率以及时间都是不固定的，也就是说他们可能同时出现，但是也有可能是单独出现的。这三种坍塌所造成的危害都是十分严重的，对于高速公路上的行车安全有着严重的影响，具有一定的安全隐患。

2.4 影响边坡稳定的因素

2.4.1 坡度

从径流冲刷角度来看，地面坡度直接影响其冲刷能力，而冲刷能力则关系到边坡稳定性，因此坡度是影响边坡稳定性的重要因素。当坡度越大时，其径流冲刷力越强，则对边坡造成的破坏性就越大，反之，坡度越小对边坡造成的破坏性越小。通常情况下，在一定范围内坡度的大小与径流冲刷能力成正比，同时与侵蚀量成正比，但当超过一定临界值后，径流冲刷所造成的侵蚀量随坡度增加而缩小。

2.4.2 坡长

除了坡度之外，坡长也直接影响到径流冲刷力度，进而影响到边坡的整体稳定性。资料数据显示，在相同降雨条件背景下，长坡的径流量较大，但水流量在输送过程中会由于侵蚀泥沙而导致能量消耗，这在一定程度上会降低水的流速和冲击力，因此其流速呈现出逐渐降低的趋势。

2.4.3 土壤硬度

除了坡度和坡长之外，土壤硬度也直接关系到边坡的稳定性，其作为一个土壤物理性质的评价指标，在测算时具有一定综合性，其需要综合考量土壤的颗粒度、孔隙度和含水量等多部分，同时要分析其整体结构和团粒结构，这多方面因素与整体稳定性息息相关。

3 高速公路高边坡具体防护手段

对于高速公路高边坡进行防护和进一步的加固措施还需要符合一定的原则和条件，比如说因地制宜的原则以及就地取材的原则等等，这些原则是有效提高具体的防护效果的重要的途径[3]。在制定相關的方案的时候应该考虑到的内容有很多，比如说当地的地理情况和地理条件，最重要的天气条件，以及当地有什么具体的材料，在进行同等的防护措施当中，需要优先的对生态防护进行考虑。通过高大的植物的作用，不仅仅可以直接对环境进行美化，还对公路产生了比较巨大的帮助。

3.1 生态防护手段

高速公路高边坡防护时，首先要选择的防护方案是生态养护，通过各种生态养护措施可取得意想不到的效果。一般情况下主要采取的方式是在边坡植物植草，或者是三维网的植被等等，还有土工格植草，这些都对高边坡的防护工作有着较大的效果，产生重要的影响。

3.1.1 植草防护手段

对于高速公路当中，坡度比较下的同时高度也比较小，坡度应该稍缓的选取一些根系比较发达或者是生长的比较茂盛的耐旱品种。主要的操作环节有以下一个方面，首先是在土质表面直接用草籽和肥料进行水拌，之后可以直接的泼洒在坡面质上，还可以直接在修整好了的坡面上放上一些种子或者是肥料等的混合物，最终如果种子可以直接的发芽，那么就可以使得种子在发芽的环节之后起到具有保护意义的作用。

3.1.2 植树防护手段

高速公里的路边边坡，开展植物的相关种植，可以直接的对路基的稳定性起到一定的帮助，同时还可以及时的发挥出一些别的作用，比如说可以直接起到预防的作用，减少对路基冲刷，以及最大限度地降低流速。在自然环境之下，植树的作用远远不止这些，还可以有效的进行防沙和防风工作。

例如，可以在高速公路高度较小的边坡种植狗牙草、高羊茅、黑麦草等来进行绿化保护。这些草对环境的适应性强，能抵抗恶劣的公路环境。同时这几种草能在公路防护上起到关键作用。也可以在高速公路边种植树木来进行公路防护。根据南北方气候环境的不同，要在南北方的高速公路边种植不同的树种。比如北方可以栽种黄杨、女贞、卫矛、紫叶小檗等树种;在南方则可以栽种苏铁、石楠、鹅掌楸、假连翘、扶桑等树种。根据区域不同，使用地方优势，在公路边栽种不同的树木来进行公路防护。可以选用马拉尼草皮进行铺种。马拉尼草皮耐寒、耐践踏、根系发达，也能对公路防护起到作用。对于公路边坡为全风化、强风化的地段，则可以种植骨架植物进行防护。很多种植物对公路的防护起到积极作用，可以大面积对高速公路采用植物种植防护手段。

3.2 工程防护加固探究

高速公路的现状中可以看出的是，对于路基的防护工作来说除了采取一定的生态方面的防护手段以外，还需要采取一定的工程技术，比如说对防护编排分喷锚挂网防护的进一步加固，或者是采取所喷混凝土等多种方式直接进行防护工作。对于一些边坡比较高的高速公路来说，一般情况下坡面是非常松散的，并且出现的破损的现象是比较严重的，所以说在碎岩层比较厚的地区可以直接采取加固防护边坡的方式，进行相关环节需要完善有关的施工步骤。

在采取喷射混凝土进行边坡的防护工作的时候，对于一些边坡的风化程度比较低的地方，还是需要进一步进行加固，在坡面上进行混凝土的防护工作。但是以上提到的大部分的方式都是之前完成过的。护面墙的具体的防护的手段也是非常重要的，针对具体的风化程度进行分工合作。当然对于埋藏深度的决定还是应该按照当地的具体的条件来进行，比如说地质条件或者是边坡地质的条件不同就需要不同的方式来对工程进行加固。

例如在风化不太严重的公路地段可以在坡面上铺混凝土来进行防护，混凝土在冬季对高速公路的防护有显著作用。混凝土对高速公路的防护还具有多重的优点。混凝土使用方便，价格成本较低，并且混凝土具有非常好的耐久性。因此，对于大多数的高速公路防护来说，都可以采用混凝土防护的方式。除了喷洒混凝土来进行防护，还可以进行喷浆来进行防护。在风化程度较大的公路地段，则可以建造护面墙来对高速公路进行防护。护面墙建造在稳定的地基上，能有效减少高速公路的风化程度。根据高速公路的不同类型，则又可以选择建造不同的護面墙来进行高速公路防护。高速公路防护墙的种类可以分为拱式护面墙、单极护面墙和窗孔式护面墙。不同的护面墙对不同的高速公路具有不同的防护效应，在建设初期，要进行合理选择和防护。这两种防护手段都能从根本上减少水流对高速公路的影响，从防护方面确保高速公路的稳定性和安全性。通过对不同地质情况，不同公路类型来进行分类防护，对保证高速公路的正常使用和高速公路的可持续使用有积极的意义。

4 结束语

总的来说，高速公路的防护以及后期的加固工作是一项比较重要的事情，对于高速公路是否可以正常的运行下去也会受到其影响，因此有关工作人员必须要对高速公路边的边坡设计防护措施有着较大的关注和研究，这样才可以有效的保障高速公路的安全性。

参考文献：

[1]吴亚超.高速公路高边坡的防护设计探讨[J].工程技术研究，2017，40（05）：224-225.

[2]南岁银.高速公路高边坡的防护设计探讨[J].商品与质量，2017，24（16）：53.

[3]马哲.基于高速公路高边坡的防护设计探讨[J].建筑工程技术与设计，2016，4（33）：1019.