高速公路路基邊坡的滑塌防護(hù)施工技術(shù)

趙明峰

(中鐵十七局集團(tuán)第二工程有限公司，陜西 西安 710021)

1 工程概況

1.1 路線起止點(diǎn)、中間控制點(diǎn)及全長(zhǎng)

本項(xiàng)目路線起點(diǎn)(K66+620)位于莊浪縣朱店鎮(zhèn)孔家溝，與在建的靜寧至莊浪高速公路順接，同時(shí)以樞紐立交與G8513平?jīng)鲋辆d陽(yáng)國(guó)家高速公路平?jīng)鲋撂焖蜗嘟?，?jīng)馬關(guān)鄉(xiāng)草灣村、太陽(yáng)鄉(xiāng)、張家川、王店村、后川村、清水縣紅堡鎮(zhèn)、小泉村、賈川鄉(xiāng)、唐河村、石嶺村、社棠鎮(zhèn)、伯陽(yáng)鎮(zhèn)、下河村至本段終點(diǎn)麥積區(qū)宏羅村，以樞紐立交與G30連霍國(guó)家高速公路寶雞至天水段相接，路線全長(zhǎng)102.046 13 km。

1.2 不良地質(zhì)

1)滑坡。本項(xiàng)目中的滑坡工程區(qū)位于黃土高原中南部，北部黃土梁峁連綿起伏，南部多基巖出露。沿線滑坡主要為黃土滑坡及黃土-泥巖滑坡，分布于黃土溝谷兩側(cè)及黃土梁邊緣，地形起伏較大，上部為風(fēng)積黃土，下部為新近系泥巖，巖性軟弱，遇水易軟化。風(fēng)積黃土中沖溝發(fā)育，山體切割破碎，多孔隙，孔隙潛水發(fā)育，常沿基巖面溢出。由于河流拓寬，使溝谷深切處斜坡穩(wěn)定性差滑坡易發(fā)育在溝谷中部滑坡及黃土梁邊，多以古滑坡地貌形態(tài)發(fā)育，該類(lèi)滑坡群長(zhǎng)期遭受剝蝕、沖刷，滑坡體呈殘留狀，現(xiàn)多處于穩(wěn)定狀態(tài)。沿線主要滑坡根據(jù)誘因可分為地震滑坡、降雨滑坡、人工滑坡。

2)崩塌。本項(xiàng)目路線邊坡多以黃土類(lèi)邊坡為主。根據(jù)本次調(diào)查結(jié)果，主要分布在切割強(qiáng)烈的溝谷陡峭邊坡地段。崩塌主要是沖溝坡面受沖蝕、重力相互作用，前緣形成近垂直的覆蓋層陡坎，為崩塌的發(fā)生創(chuàng)造了較好的地形條件。由于地層均為第四系松散堆積層，整體性較差，故易發(fā)生崩塌路段的崩塌規(guī)模普遍較小，多以斜坡表面小的黃土崩塌和淺層滑塌破壞為主，路線對(duì)于影響橋墩(臺(tái))穩(wěn)定性的岸坡影響不大，建議進(jìn)行刷坡處理，并加強(qiáng)坡腳防護(hù)。

2 路基邊坡的滑塌防護(hù)施工要點(diǎn)

2.1 聯(lián)系實(shí)際，重在預(yù)防，有效施工

路基邊坡防護(hù)的核心在于充分實(shí)現(xiàn)對(duì)邊坡滑塌的高效控制，引進(jìn)科學(xué)化、智能化的高端科技，同時(shí)不斷鉆研運(yùn)用高技能技術(shù)，將新科技和新技術(shù)完美融合使用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)路基邊坡的穩(wěn)定性和牢固性。在實(shí)際進(jìn)行邊坡滑塌預(yù)防的時(shí)候，嚴(yán)格遵從“聯(lián)系實(shí)際，重在預(yù)防，有效施工”的理念，優(yōu)化改善滑塌預(yù)防的設(shè)計(jì)方案，熟練掌握施工流程，實(shí)現(xiàn)路基邊坡的滑塌防護(hù)[1]。除此之外，還應(yīng)該充分借助施工現(xiàn)場(chǎng)的原材料，大幅度降低材料運(yùn)輸成本，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)工程成本的控制。

2.2 深層監(jiān)測(cè)，設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)化的防護(hù)方案

施工單位在設(shè)計(jì)高速公路路基邊坡滑塌防護(hù)方案的時(shí)候，工作人員應(yīng)該深入施工現(xiàn)場(chǎng)，全面了解路基邊坡的地質(zhì)、地貌、水文、氣候和環(huán)境特征，以這些外在因素為參考，進(jìn)而設(shè)計(jì)出對(duì)應(yīng)化的防護(hù)方案，此方案既能有效針對(duì)路基邊坡進(jìn)行預(yù)防，又可以間接性節(jié)約工程成本。設(shè)計(jì)的對(duì)應(yīng)化防護(hù)方案主要包括合理的路基邊坡防護(hù)施工技術(shù)、高質(zhì)量高性能的材料、規(guī)范的施工流程、專(zhuān)業(yè)的施工人員以及明確的施工目標(biāo)。

2.3 合理分析內(nèi)部因素和外部因素

通過(guò)對(duì)高速公路路基邊坡的滑塌現(xiàn)象進(jìn)行全面分析，得出造成邊坡滑塌的原因主要由內(nèi)部因素和外部因素組成，所以在實(shí)際防護(hù)時(shí)要仔細(xì)分析內(nèi)部因素和外部因素，采取綜合防護(hù)措施。其中，內(nèi)部因素包括邊坡巖土特性差、地質(zhì)構(gòu)造繁瑣、路基邊坡恰好處在斷裂部位以及地下水豐富等。為了高效消除內(nèi)部因素對(duì)邊坡滑塌的影響，在具體防護(hù)時(shí)，要從加固邊坡巖土、優(yōu)化地質(zhì)勘察技術(shù)和科學(xué)進(jìn)行地下水排出角度出發(fā)；外部因素包括天氣、荷載過(guò)重以及不合理爆破等，同時(shí)為了高效消除外部因素對(duì)邊坡滑塌的影響，在防護(hù)工程中采取合理爆破、控制荷載以及實(shí)時(shí)關(guān)注天氣預(yù)報(bào)等方式，滿(mǎn)足對(duì)邊坡的加固。

3 高速公路路基邊坡滑塌防護(hù)的具體措施

3.1 表層防護(hù)

所謂表層防護(hù)，指的是采取合理化、科學(xué)化的措施對(duì)路基邊坡的表面展開(kāi)加固，高效加強(qiáng)路基邊坡的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)邊坡穩(wěn)定性符合施工標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)，由于表層防護(hù)的核心對(duì)象是路基邊坡，因此表層防護(hù)又稱(chēng)為坡面防護(hù)。高速公路路基邊坡的表層極易受到降水和外部載重的影響，會(huì)在這兩種外在壓力的作用下發(fā)生損壞。通常在施工過(guò)程中，使用較為頻繁的防護(hù)措施包括植物防護(hù)和工程防護(hù)兩種類(lèi)型[2]。

植物防護(hù)，主要是利用種植樹(shù)木、種植花草和鋪放草皮的形式對(duì)高速公路的路基邊坡進(jìn)行全面覆蓋，具體見(jiàn)圖1。植物防護(hù)方式在具體防護(hù)時(shí)要善于發(fā)揮植物根系的優(yōu)勢(shì)，該優(yōu)勢(shì)在土質(zhì)邊坡中被廣泛運(yùn)用。需要注意的是，在選擇植物防護(hù)時(shí)要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的水文、氣候、地質(zhì)、地貌和周?chē)h(huán)境進(jìn)行全面勘察，依據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的具體特點(diǎn)選取合適的植物，保障選取的植物存活率高和美化程度高?？偟膩?lái)說(shuō)，在高速公路路基邊坡中使用植物防護(hù)，一方面會(huì)高效加固路基邊坡的穩(wěn)定性，另一方面還能充分吸收來(lái)往汽車(chē)排放的有毒尾氣，實(shí)現(xiàn)綠化環(huán)境和保護(hù)自然的目的。

圖1 植物防護(hù)示意圖

工程防護(hù)，主要是針對(duì)巖石邊坡不能輕易進(jìn)行植物防護(hù)的路基展開(kāi)實(shí)施，在進(jìn)行工程防護(hù)的過(guò)程中要全程做好質(zhì)量監(jiān)控，掌握施工技術(shù)和施工流程，確保工程防護(hù)作用發(fā)揮到極致?，F(xiàn)如今，最常見(jiàn)的工程防護(hù)類(lèi)型有框架梁、護(hù)槽、噴漿技術(shù)、混凝土加固以及漿砌石加固，這一系列加固方式的原理都是在路基邊坡上建立一個(gè)坡面穩(wěn)定框架，加強(qiáng)邊坡表面的粗糙度，有效減緩水流速度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)邊坡加固穩(wěn)定的目的，其中使用最多的邊坡框架梁加固類(lèi)型有預(yù)制塊狀、六邊形和石拱形這三種，具體加固示意圖見(jiàn)圖2，不論哪種類(lèi)型都能起到加固邊坡穩(wěn)定性和綠化環(huán)境作用。結(jié)合之前大量的工程案例總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，得出在使用表層防護(hù)加固技術(shù)時(shí)，前提是要在邊坡表層設(shè)立排水系統(tǒng)，排水系統(tǒng)的建立能夠?qū)τ晁M(jìn)行合理化排放，預(yù)防雨水堆積，最終有效預(yù)防雨水荷載過(guò)大造成邊坡?lián)p壞的現(xiàn)象。

圖2 工程防護(hù)示意圖

3.2 深層加固防護(hù)

除了表層加固技術(shù)之外，深層加固技術(shù)也同樣重要且可行，不同之處在于深層加固技術(shù)大多適應(yīng)于路基邊坡問(wèn)題突出的地段，以及對(duì)路基邊坡穩(wěn)定性要求較高的工程，好比重要高速公路的路基邊坡，既需要借助表層防護(hù)對(duì)其進(jìn)行加固，還需要深層加固技術(shù)展開(kāi)實(shí)施，兩種技術(shù)的完美結(jié)合能夠預(yù)防高速公路路基邊坡的滑塌，同時(shí)也可以快速提高邊坡的穩(wěn)定性。

在深層加固防護(hù)施工技術(shù)中，較為普遍的技術(shù)有土釘加固、錨桿加固、錨索加固、管樁加固以及注漿加固，各個(gè)加固技術(shù)都是具備優(yōu)勢(shì)和不足的，所以施工單位在具體選擇時(shí)要緊密結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)特征，選擇最佳加固技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)高速公路路基邊坡的高效加固，大大提升邊坡的穩(wěn)定性[3]。其中，土釘加固、錨桿加固、錨索加固這三種深層加固方式的施工原理，都是運(yùn)用預(yù)應(yīng)力施加壓力加固，促使邊坡和穩(wěn)定巖層合為一個(gè)整體；管樁加固和注漿加固的施工原理是通過(guò)對(duì)應(yīng)方法改變邊坡的核心要素特征，在原有的邊坡中加入新材料后形成一個(gè)加固化的整體，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)加固邊坡，增強(qiáng)其邊坡穩(wěn)定性的目的。

4 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于高速公路來(lái)說(shuō)，路基邊坡質(zhì)量會(huì)直接影響其整體施工效果，路基邊坡滑塌現(xiàn)象，首先會(huì)影響到該工程的整體外觀，其次會(huì)對(duì)來(lái)往車(chē)輛帶來(lái)安全威脅，最后還會(huì)因后期進(jìn)行邊坡維護(hù)而加大施工成本。所以，在高速公路的實(shí)際建設(shè)過(guò)程中，一定要仔細(xì)分析造成路基邊坡滑塌的原因，并對(duì)應(yīng)做出解決措施，有效降低路基邊坡滑塌的發(fā)生率，保障來(lái)往車(chē)輛的安全，同時(shí)提升工程質(zhì)量。

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