公路高边坡设计问题及改进措施

侯振东

以四级公路改造二级公路边坡防护为研究对象，探讨高边坡设计过程中比较常见的问题，分析了边坡设计原则及边坡加固设计措施，做好边坡防护措施设计工作，以此提高高边坡设计水平，保证公路通行安全。

一、工程概况

该工程为赤土岭至百里公路改造工程，编号为S343，该项目路线全长达89km，公路类型为双向二车道二级公路，车辆行驶速度设计值为40km/h，路基与路面的宽度分别为8.5m和7.0m，水泥混凝土是路面施工使用的主要材料，大桥数量4座，中桥数量9座，小桥数量16座，工程的总造价投入为42829万元。

本项目位于大别山南麓，属山岭重丘区。沿线地势陡峭险恶、坡陡谷深、河流深切；老路指标极差，路线选线、路基拼宽、避让拆迁难度大；路基高填深挖段落多，最高路堤边坡填高40.86m、最深路堑边坡60.19m，工点勘察设计复杂、路基防护工程量大、设计难度高。项目沿线分布花亭湖、赵朴初文化公园、佛图寺、汤泉温泉度假村、二祖禅堂等重要人文自然景观，对本项目生态环保、交旅结合功能要求较高。

二、工程特征

该工程全线长度为89km左右，主要施工区域为大别山南麓腹地，沿线有湖泊、河流、峡谷和高山存在，山间河谷地带以农田为主，土地资源比较紧缺。工程项目建设沿线的山势比较陡峭，路线布设空间较窄，路线平纵面会受到很多外在因素的影响，选线要坚持生态化原则，防止出现高填深挖的情况，尽量不挤占土地资源，将拆迁问题控制到最少。旧路为四级公路，有些路段平纵面指标未达到四级标准，广泛分布着连续急转弯和回头曲线，在公路提级改造的过程中，应坚持节约用地的原则，将工程造价投入控制到最低，最好对老路进行优化升级，确保行车的安全性和舒适性，消除安全隐患。

三、改进方法

1.边坡设计要素

（1）边坡坡度。路堑边坡坡度与施工难易程度和工程量有着直接的关系，在坡率确定方面，微风化岩为0.25～0.50，中风化岩0.50～0.75，强风化岩0.75～1.00，坡残积层1.00～1.25，松散软弱土层1.25～1.50。在详细分析云南地区的地质情况以后，发现土质路堑边坡坡度以1∶0.75为宜，石质路堑边坡坡度为1∶0.3为宜，在极特殊的情况下，添加防护措施以后，方可使用陡边坡，边坡的坡度要控制在工程防护和生物防护的标准之内。

（2）边坡平台。为了减少对边坡的侵蚀，所以修建了路堑边坡平台，将排水设施设置在台阶上，使碎落物等杂质临时落在平台中。边坡平台能够开阔人们的视野，使其自然景观得到积极的改善。对于台阶式的边坡来说，其平台的宽度设置为3m左右，高度设置为10m左右。

（3）边坡防护。在路堑边坡防护的过程中，将雨水对路基边坡坡面造成的冲刷影响降到最低，有效地控制温度变化给边坡造成的影响，使软弱岩土表面出现的破碎、风化等演变速度得到高效的控制。

2.因地制宜、科学选线

（1）地质选线，避让不良地质区域。项目区域地质构造复杂，滑坡、崩塌等地质灾害类型较多，经现场调研，收集研究历史地质灾害资料，优化线位，避让了沿线分布的3处崩塌及1处危岩堆积体。

（2）地形选线，地形与路线布设协调发展。在选线时，与山川和河流相协调，不能单纯关注指标要求，在全线里程长度中，曲线所占比例为59%。路线尽量做到优美、流畅，并与路域环境实现完美的结合。

（3）重视生态环保，减少高填深挖。路线布设时尽可能避免高填深挖，通过优化平、纵、横组合，避免大填大挖对环境造成更大的破坏或诱发新的地质灾害。同时采取曲线边坡，与环境自然融合。

3.精细化设计老路

（1）采取积极的措施充分利用老路，从而高效节约工程造价和用地。老路修建时间较长，年久失修，安全等级较低，易出现视距不良、连续急弯陡坡的问题。对此，本工程以实地勘察数据信息为依据，根据提级改造要求来整改老路现行不合格的地方，彻底消除危险隐患。

（2）针对老路的实际情况开展调查检测工作，实地检测和调查老路的附属工程、桥涵和路基路面，收集养护资料，选择使用最佳的处理办法，利用好老路的防护和排水工程，因地制宜，制定出有效的设计方案，发挥老路的价值。

4.合理选择防护形式

（1）高填深挖专项设计与动态设计

在选线的过程中，尽量不出现高填深挖的情况，如果确实不能避免，需要使用合理的勘察设计方案。受地形地质复杂性的影响，地勘资料无法细致体现真实情况，因此要使用动态设计方案，利用施工动态监测和施工中反馈的信息来不断完善设计方案。该项目施工时，未发生失稳或者边坡滑塌的情况，得到了参建单位和建设单位的一致好评。

（2）生态绿色防护契合环境

工程防护要将安全放在第一位，同时将自然环境与路域环境完美结合起来，并与沿线的植物和景观相配合，倡导绿色生态防护理念。对于深挖边坡植被恢复比较困难的路段，使用锚杆铁丝网与客土喷播相结合的方式，种植活性植物，合理使用土工材料，不仅达到绿化景观的目的，而且可保证边坡的稳定性。

在开展边坡加固工程设计工作时，要全面细致地了解边坡变形破坏的基本情况，客观、具体地评价边坡稳定性。边坡的破坏形态具有较强的复杂性，不但会受到地质条件的制约，也会受到气候条件、水文条件以及施工方法的影响。

在二级边坡处理的过程中，使用的主要方法为钢筋锚杆框架加固处理法；使用预应力锚索框架加固的方法处理三级边坡，设计的荷载值为600kN，锚索以高强度低松弛的钢绞线为主要材质；使用预应力锚索框架加固的方法处理四级边坡，锚索以高强度低松弛钢绞线为主要材质。

该工程项目的线形比较优美，通过采取积极的措施来提升边坡防护的效果，使其为旅游事业的发展奠定良好的基础。项目在花亭湖和崇山峻岭中穿越，自然生态景观十分优美。在公路景观绿化设计的过程中，遵循的主要原则为绕山寻水、悠然自得，与沿线优美的风景相结合，将其打造成为赏心悦目的旅游胜地。

5.交通与旅游相结合

该项目的主要施工区域为大别山脉南麓，旅游资源比较多，花亭湖自然人文景观的文化底蕴非常厚，禅宗文化发展历史悠久，沿线还分布着很多景区，比如二祖禅堂、汤泉温泉度假村、佛图寺、赵朴初文化公园等，这就需要充分发挥当地的特色，将其打造成为绿色发展、生态优先的全新模式的旅游景区。在项目选线的过程中做好沿线古建筑、特色居民点、观景点和风景名胜的梳理工作，高效串联所有景区，制作醒目的标识牌来引导人们畅快淋漓地游览所有风景区。

四、设计效果

1.改善出行条件

该工程项目为沿线居民提供了大量的发展机会，由于过去经济基础比较差，交通不畅，使得人们的生产生活条件非常落后。在该项目建成投入使用以后，使区域内物资流通变得更加便捷，显著提升了该地区的经济效益和社会效益。在项目建成以后，太湖西部和中部的交通条件变得四通八达，西部山区生产的香菇、艾叶、茶叶和贡菊等产品被全世界人们所熟知，光伏发电站等项目遍地开花，村级电商平台也为本地区经济发展做出了突出的贡献。

2.展现青山绿水

工程项目施工沿线的自然景观比较丰富，存在大量的民俗文化和红色文化，可以将该公路打造成为旅游公路。该工程项目与太湖县中部和西部的生态旅游区相连，四周分布很多景点，比如二祖禅堂、汤泉温泉度假村、佛图寺、赵朴初文化公园、花亭湖等，加快了乡村旅游行业的发展速度。以该工程项目建设为媒介，并与智慧旅游建设、品质提升、业态培育和公共服务设施相结合，将太湖县打造成为生态型旅游发展景区。

五、结语

如今公路工程的建设规模逐渐扩大，经常会遇到不良地质情况，想要使公路工程的建设质量和通行安全得到保证，就要求工程项目设计人员在开展设计工作时，将高边坡防护与治理工作放在第一位，制定出具有较强实用性的设计方案，全面细致地分析其稳定性，使高边坡的稳定性满足设计标准，为公路工程建设项目的长远发展做好充分的准备工作。