高速公路边坡防护与加固对策
2011-11-11 来源：中国鸣网
一、影响边坡稳定的因素
1．1自然因素
公路是特殊的带状构造物，每条公路都要穿越很多地区，由于受地质构造和地形条件等因素的影响，每一个小区域都有不同的地质和气候条件。所以,影响边坡稳定的自然因素包括下列几方面，即：地质、地形、气候和水文条件等四个方面。
1．2人为因素
一条公路的建设和使用管理，都是由人去实现的，根据建设程序和内容，并结合已建公路的情况看，影响边坡稳定的人为因素可归集为下列三个方面，即：设计因素、施工因素和养护管理因素。
二、边坡防护技术比较
2．1片石护坡和护面墙
片石护坡分为浆砌和干砌两种。护面墙比护坡厚,有一定的抗推力作用。其优点是能就地取材、工艺简单,但自重大,不宜在高边坡上使用。
2．2菱形网格护坡
菱形网格护坡,可预制安装也可用水泥混凝土现浇和石砌。工艺简单,网格内可植草。但只适用于填方边坡和土质挖方边坡。
2．3六角空心砖护坡
六角空心砖护坡是近几年才发展起来的用水泥混凝土预制安装的一种边坡防护形式,似蜂巢状。施工工艺简单,空洞内可填土绿化,有一定观赏价值。但自重大、费用高,且还会阻碍边坡水的排出,对边坡稳定不利,要慎重选用。
2．4喷射混凝土护坡
对一些较高的风化岩石边坡,采用喷射混凝土作护坡可阻止风化,且重量轻,施工所需设备简单。但费用较高,厚度难以控制,对景观有一定影响,应尽量少采用。
2．5窗孔肋式护坡
窗孔肋式护坡一般用浆砌片石或片石混凝土做肋,用水泥预制混凝土块做成拱形窗台,坡面水从肋上排出,窗内可植草,目前是一种较为理想的防护形式。但肋厚容易被偷工减料,应加强施工管理和质量监理。
2．6生物防护
生物防护除植树属传统防护形式外,植草或铺草皮是近年来才在高速公路上兴起的一种绿色防护形式。其优点是能在短期内恢复公路沿线的绿色景观和防止边坡冲刷,但养护费用高,要随时保持绿色有一定困难。
2．7护脚墙与抗滑墙
护脚墙与抗滑墙本质上没有多大区别,仅只是断面大小和埋深不同而已。护脚墙起到保护坡脚不受冲刷和破坏的作用,不能抵抗推力;抗滑墙除有护脚墙的作用外,还具有抗推力作用,要根据具体情况选用。
2．8抗滑桩
抗滑桩是一种用于处理滑坡或防止边坡下滑的钢筋水泥混凝土结构,是一种较理想的抗滑设施,但投资较大。
2．9预应力锚索
用预应力锚索处理单斜构造岩石边坡,对保证该类边坡的稳定有较好的效果,但难以准确计算被锚固体的下滑力和张拉控制应力。
2．10压浆锚柱
压浆锚柱简单地说就是往地层注入水泥浆以改变土体物理力学性质从而稳定边坡的一种方法。其施工设备简单、占地面积小、工期短、见效快、加固地层的深度可深可浅,但难以检测注入范围和判断固结状态。
2．11排水固结
排水固结主要用于表层地下水较多处的边坡加固。有树枝状盲沟、塑料排水管等方式。工艺简单、耗用材料少,但遇到有滑层的地方,需配设支挡构造物才能达到满意的效果。
三、稳定边坡的办法
边坡和路面是反映公路修建质量的两面镜子,随着人们观念的改变和环保方面的要求,公路边坡不但要求稳定,而且还要美观。赣粤高速公路在边坡稳定和美化方面都花了一定的功夫,收到了较好的效果。该路是典型的山区高速公路,在已建高速公路中属地形、地质条件较复杂的一条,横坡陡峻、沟壑纵横,地质变化多样,20m以上的高边坡占90%,50m以上的特高边坡占40%～50%,最高填方达50余m,最高挖方边坡达160余m。根据不同的地质、坡比和台高等情况,采用了护面墙、浆砌片石护坡、菱形网格砖护坡、六角空心砖护坡、窗孔肋式护坡和喷射混凝土、生物防护等多种边坡防护形式和抗滑桩、抗滑挡墙、压浆锚柱、格栅梁和排水固结等原坡面加固型式。由于部分设计边坡去台较高,坡面较大,为保证护坡自身的稳定,对其也进行了加固,主要采用腰带钢筋混凝土、菱形或矩形锚杆混凝土、0型钢筋混凝土等加固形式。结合赣粤公路边坡的治理情况和在施工过程中反映出来的不足以及已建边坡的利弊,提出下列稳定边坡的措施或方案。
3．1坡比与台高
首先值得一提的是,公路边坡不能太陡,但也不是越缓越好。对于填方边坡采用1∶115～1∶2已基本够用,而挖方边坡特别是高边坡却值得认真研究。下面根据不同地质情况就挖方边坡提出建议方案,总的原则是坡度设置不宜太缓,而用增加台数的方式来解决稳定问题,这样可减少斜坡面汇水面积,对边坡稳定有利。
①土质或强风化石质边坡
第一台台高6m,坡比取1∶0175～1∶1;以后各台台高不大于8m,坡比取1∶1～1∶1125。
②石质边坡
第一台台高8m,坡比1∶015～1∶0175,以后各台台高不大于12m,坡比1∶0175～1∶1,较完整岩石可略陡。各种地质条件下的第一台碎落台宽度均考虑设置3m,其它各台2m。
3．2防护与加固
①加固
防护是在边坡自身稳定的基础上进行的,首先应当考虑边坡的加固,加固的方法很多,较有效的方法有:抗滑墙、抗滑桩、预应力锚索、压浆锚柱等。这里值得一提的是“边坡防排水”也应作为间接加固边坡的一种方法给予重视。边坡坍塌几乎都是在雨季出现,所以,其作用是显而易见的。对防排水系统的设置为,坡顶截水沟按常规方式设置,而坡面碎落台截水沟不必每台都设置,在第一台上设置一道水泥混凝土截水沟即可。以上各台浇筑坡度2%、厚度10cm的水泥混凝土封闭,在边缘设置拦水带,每20m左右设一道竖向排水沟,将水排入第一台截水沟就能达到理想的排水效果;此外,所设竖向排水沟还可起到对边坡加肋的作用,取消高边坡碎落台上的截水沟可以避免由于施工质量不佳而造成的渗漏水现象。
另一个非常值得重视的问题是,在土质或强风化岩石上边坡的坡脚也就是路基侧沟边缘,应设置抗滑墙或抗滑桩,以避免牵引式滑坍的产生。
②防护
以往的边坡防护主要考虑防冲刷、防风化即可,现在的边坡防护还要考虑美观和环保问题。为了减小水对边坡的危害,还应加上防渗水问题。根据以上几个方面的要求,对边坡防护提出下列建议。
（1）下边坡
下边坡采用菱形网格加植草防护并加密排水沟。
（2）上边坡
上边坡第一台,根据不同地质情况采用护面墙、浆砌片石护坡、窗孔肋式护坡、六角空心砖护坡等防护形式;以上各台,仍根据不同地质情况,采用菱形网格、窗孔肋式护坡、喷射混凝土等防护形式。上述防护形式除护面墙、浆砌片石护坡和喷射混凝土外,其它都可在其上加植草防护,以恢复自然环境和美化公路。另外,稳定性较好的岩石边坡不必再进行圬工防护,只需在一些低凹处放置一点耕植土,种植耐旱性较好的爬藤植物即可起到绿化美化的作用。
四、结束语
边坡对高速公路的作用很大，设计单位要重视前期勘察工作,尽量将地质、气候、水文等情况掌握详细些,尽量减少高填深挖,而用桥梁和隧道代替,这样既可以减少对自然环境的破坏,也可消除或减轻为搞好边坡防护与加固带来的问题,从而减少高速公路的隐患。
