礦區(qū)高速公路勘察設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)問題初探

白小龍

（甘肅水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘察院，甘肅 蘭州 730000）

礦區(qū)的高速公路建設(shè)與其施工質(zhì)量息息相關(guān)，隨著環(huán)保觀念的推廣，人們對(duì)于高速公路的建設(shè)提出了更高的要求，因此在建設(shè)前要進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，在保護(hù)生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)上采用技術(shù)手段來解決高速公路建設(shè)中出現(xiàn)的邊坡問題，來提升礦區(qū)高速公路的綜合質(zhì)量，這對(duì)礦區(qū)的發(fā)展和高速公路建設(shè)的發(fā)展具有現(xiàn)實(shí)意義。

1 礦區(qū)高速公路建設(shè)常見的問題

礦區(qū)的地質(zhì)和水文地帶由于常年進(jìn)行采礦活動(dòng)而被破壞，礦區(qū)中最常見的是不良水文地質(zhì)問題，如果不及時(shí)對(duì)這些地帶進(jìn)行整治，就會(huì)導(dǎo)致坡體被侵蝕，坡體的穩(wěn)定性降低。除了礦區(qū)的地質(zhì)水文問題之外，礦區(qū)還容易出現(xiàn)邊坡滑動(dòng)問題，由于礦區(qū)地勢(shì)較為特殊，高速公路需要經(jīng)過較多坡體，遇到比較平緩的坡體可以正常建設(shè)高速公路，當(dāng)坡體較為陡峭時(shí)，則需要高速公路建設(shè)工程隊(duì)對(duì)其進(jìn)行開挖與加固，否則會(huì)出現(xiàn)高速公路邊緣路基滑動(dòng)的情況，這會(huì)降低高速公路的穩(wěn)定性。

除了這兩個(gè)問題之外，高速公路的施工因素同樣對(duì)高速公路建設(shè)的質(zhì)量有一定的影響，施工質(zhì)量直接決定了礦區(qū)高速公路的質(zhì)量，如果礦區(qū)高速公路的建設(shè)流程出錯(cuò)或者施工順序混亂會(huì)對(duì)高速公路的使用產(chǎn)生巨大的影響。

2 礦區(qū)高速公路建設(shè)問題的應(yīng)對(duì)措施

2.1 對(duì)高速公路邊坡的物理形態(tài)進(jìn)行調(diào)整

在提高礦區(qū)高速公路穩(wěn)定性時(shí)，需要對(duì)礦區(qū)高速公路的邊坡物理形態(tài)進(jìn)行施工調(diào)整，通過設(shè)計(jì)調(diào)整來降低高速公路在正常使用時(shí)邊坡的負(fù)載力，并且要加大公路下坡路的阻力，交通工具在下坡時(shí)對(duì)坡體的壓力減小，防止高速公路的邊坡出現(xiàn)下滑的情況。

2.2 做好礦區(qū)高速公路路基建設(shè)的排水工程

進(jìn)行礦區(qū)高速公路路基建設(shè)的排水工程時(shí)選擇的設(shè)計(jì)方式多樣，例如截?cái)嗟叵滤绞?、地下排水方式、地表排水方式以及立體排水方式，用地表排水施工方式為例，可選用的施工方式有三種，第一種施工方式是邊溝排水法，邊溝排水法的具體原理是先在挖方路基位置的高速公路路肩外側(cè)設(shè)計(jì)公路邊溝，公路邊溝的作用是使得將要流向路基的水和已經(jīng)在路基上的水流集中起來，讓這些水都流向邊溝，這樣可以在很大程度上排清影響路基穩(wěn)定的水，邊溝設(shè)計(jì)的主要作用是收集路基水和有流向路基趨勢(shì)的水，防止水對(duì)公路路基侵蝕，這種設(shè)計(jì)為公路路基的穩(wěn)定性提供了保障。第二種施工方式是設(shè)置截水溝，截水溝的具體原理是避開挖方路基位置邊坡頂位置或者在山坡路堤的合理位置處進(jìn)行截水溝的設(shè)置，顧名思義截水溝是用來截?cái)喔咚俟仿坊厦嬗辛飨蚵坊厔?shì)的水流，這樣可以降低水流對(duì)公路路基邊坡位置的沖刷次數(shù)，還能降低水流對(duì)坡腳的侵蝕度。第三種施工方式是排水溝保護(hù)法，排水溝的具體原理是在礦區(qū)高速公路附近水洼處設(shè)置人工水渠，其作用在于人工水渠可以將公路路基附近低洼處的水引出，這樣可以有效降低公路坡腳的含水量。這三種排水方式的主要效果都是減少水流對(duì)公路邊坡和坡腳的沖刷力度和侵蝕強(qiáng)度，提高高速公路的使用壽命。

2.3 對(duì)高速公路進(jìn)行支擋防護(hù)結(jié)構(gòu)建設(shè)

對(duì)礦區(qū)高速公路進(jìn)行支擋防護(hù)結(jié)構(gòu)建設(shè)的施工方式有五種，第一種支擋防護(hù)結(jié)構(gòu)是擋土墻結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的主要作用是用來保護(hù)公路填方土體，礦區(qū)常年進(jìn)行地下開采，多數(shù)巖體都出現(xiàn)的變形的情況，穩(wěn)定性較低，使用擋土墻防護(hù)結(jié)構(gòu)可以有效的增加高速公路邊坡的穩(wěn)定性。第二種支擋防護(hù)結(jié)構(gòu)是采用噴射混凝土的技術(shù)手段，用高速公路的施工設(shè)備來調(diào)好混凝土的比例，將調(diào)好的混凝土以噴射的方式噴射到邊坡坡體上，加固高速公路邊坡，提高邊坡的穩(wěn)定性。第三種施工方式是噴錨防護(hù)方式，使用噴錨防護(hù)結(jié)構(gòu)可以有效的提高公路邊坡坡體的防變形能力，從而提高公路建設(shè)的穩(wěn)定性，其原理是使用經(jīng)過技術(shù)加工的破碎巖來加固公路邊坡，提高公路坡體表面的抗壓強(qiáng)度。第四種施工方式是在高速公路邊坡建設(shè)中使用土釘墻結(jié)構(gòu)，其基本原理是使用錨桿或者錨板、掛網(wǎng)噴射混凝土來加固高速公路的邊坡坡體，將坡體所承受的土壓力向土釘墻轉(zhuǎn)移，降低坡體所承受的壓力。第五種施工方式是預(yù)應(yīng)力錨索梁，這種支擋防護(hù)結(jié)構(gòu)利用了公路路基巖體的負(fù)荷能力，需要的材料預(yù)算成本較低，其經(jīng)濟(jì)性的優(yōu)勢(shì)較為突出。

2.4 對(duì)高速公路邊坡坡體內(nèi)部進(jìn)行加固

礦區(qū)高速公路邊坡坡體內(nèi)部加工的主要措施有三種，分別是改變坡體內(nèi)部土壤的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)、土錨釘和加筋擋土墻。

改變坡體內(nèi)部土壤的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)是坡體內(nèi)部加固的有效方式，可以通過電滲法、焙燒法、灌漿法和離子交換法來實(shí)現(xiàn)，這些方法的實(shí)現(xiàn)方式不同，但是都會(huì)改變坡體內(nèi)部土壤的性質(zhì)，可以大幅度提升高速公路坡體的穩(wěn)定性，這種方式的工程造價(jià)較高，并且有一定的技術(shù)要求。土錨釘方式主要在臨時(shí)加固高速公路坡體的工作中應(yīng)用，加固周期較短，但是持久性不好，在使用這種方式加固坡體內(nèi)部之后要使用其他加固方式。

2.5 對(duì)高速公路的邊坡坡面進(jìn)行防護(hù)和支護(hù)

在公路邊坡坡體進(jìn)行加固防護(hù)的同時(shí)對(duì)其坡面進(jìn)行防護(hù)也是勘查設(shè)計(jì)中的有效設(shè)計(jì)方式，這種防護(hù)技術(shù)設(shè)計(jì)的學(xué)科不僅僅是公路施工，還與地理學(xué)和巖土工程關(guān)系密切。邊坡支護(hù)的主要方式主要有被動(dòng)防護(hù)和鋼繩網(wǎng)防護(hù)兩種，用鋼繩防護(hù)網(wǎng)支護(hù)方式舉例，鋼繩防護(hù)網(wǎng)的主要作用是攔截落石，讓落石在鋼繩防護(hù)網(wǎng)上經(jīng)過一個(gè)緩沖過程，降低落石對(duì)公路邊坡的沖擊力，達(dá)到保護(hù)高速公路的目的。

3 結(jié)語

礦區(qū)高速公路的建設(shè)較為復(fù)雜，需要多方面考慮設(shè)計(jì)問題，從多個(gè)角度來對(duì)高速公路在正常使用中可能受到的損壞進(jìn)行預(yù)估，在建設(shè)的過程中做好防護(hù)措施，使用專業(yè)化防護(hù)策略和加固手段來為高速公路的穩(wěn)定性提供保障，避免高速公路在投入使用之后存在安全隱患，在保護(hù)公路周邊生態(tài)環(huán)境的同時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行科學(xué)勘查，完善礦區(qū)高速公路勘查設(shè)計(jì)，解決關(guān)鍵技術(shù)問題。