高速公路路基邊坡防護及支護施工技術

陳小洪

四川公路橋梁建設集團有限公司，四川 成都 610041

高速公路在近些年實現(xiàn)了較快的發(fā)展與突破，這給人們的出行帶來了很大便利。通常來說，其在建設過程中的突出特點主要表現(xiàn)為路基高填、深挖路段多等。針對此，要在確保其路基路面安全性與穩(wěn)定性的同時，保證其使用壽命，就必須強化路基邊坡防護與支護施工技術的研究，并從勘察、設計以及施工階段進行科學規(guī)劃，從而因地制宜地選擇靈活有效的防護與支護方式，使邊坡穩(wěn)定性得到保障的同時，構(gòu)建生態(tài)邊坡，以此促進高速公路的可持續(xù)使用。

1 當前高速公路路基邊坡存在的問題

現(xiàn)階段，我國高速公路路基邊坡存在的主要問題集中在邊坡坍塌與破壞上。其中，邊坡坡腳以及坡面的沖刷尤為嚴重。這是因為坡面沖刷是大氣降水過多對邊坡造成的直接沖刷以及坡面徑流方向的沖刷，嚴重時會導致路面發(fā)生塌陷，因此行車安全受到極大的影響。此外，在河灘滯洪區(qū)域以及沿河區(qū)域修筑的路堤還會受到洪水的威脅，這導致其在損毀路堤坡腳的同時，使邊坡受到破壞，進而發(fā)生坍塌。

2 高速公路路基邊坡防護技術

高速公路路基邊坡防護技術在當前已經(jīng)實現(xiàn)了廣泛的應用，按照其防護類型，可將其分為邊坡坡面防護及沖刷防護。前者防護主要是對路基邊坡表面進行系統(tǒng)的保護，以避免其一直受到雨水的沖刷，從而降低其溫度變化及溫差。同時，該防護技術還可以對軟弱巖土表面的常見的風化→碎裂→剝蝕這一演變歷程產(chǎn)生預防與延緩的作用，以此對路基邊坡發(fā)揮保護作用，使其具備足夠的穩(wěn)定性與整體性。此外，邊坡坡面防護還可在一定程度上對高速公路路基進行美化，使其與周邊自然環(huán)境和諧相處。基于此，文章從以下兩個方面闡述具體的防護技術。

2.1 種草防護技術

種草防護技術主要應用于路基邊坡較為穩(wěn)定的情況，其路面遭受沖刷程度較輕，周邊路塹邊坡與土質(zhì)路堤易于草類種植與生長，可以在較大程度上防止路基表面水土流失，實現(xiàn)路基表土的固結(jié)，從而使路基本身的穩(wěn)定性得到進一步加強。但需注意的是，若是路基邊坡經(jīng)常處于浸水狀態(tài)，會使得草類不易生長，就不能采用這種防護技術。

邊坡上種植的草類在扎根并持續(xù)生長后，可抵抗緩流長短時沖刷，因此在進行草籽選擇時，必須考慮草類本身的特性、種植路基區(qū)域的氣候條件以及土壤類型等。一般情況下，會選擇有匍匐莖、枝葉茂密、葉莖低矮、根部發(fā)達、容易生長的多年生草種進行大規(guī)模的種植，且大多采用草籽混合的形式進行播種，進而使各個草籽間形成一個相對完善的覆蓋層[1]。在種植草籽時，可摻雜一些砂或與土粒進行拌和，如此能夠使草籽均勻播種。具體的播種要點如下：（1）播種時間可選擇溫度以及暖度較高的季節(jié)；（2）鋪草皮時需進行快速綠化，在坡率處于1∶1之內(nèi)的土質(zhì)邊坡以及風化較為嚴重的軟質(zhì)巖石邊坡，選擇以耐旱、葉茂莖矮以及根系發(fā)達的草種為主。（3）另外一種鋪草皮防護技術方式較為簡單，在預先完成草皮培育后，在適宜的坡面位置鋪設即可。

2.2 工程防護技術

工程防護技術與種草防護技術的適用條件剛好相反，其較多地用于不生草木的路基巖石面上，通常應用較多的工程防護方式為護坡、坡面護墻、捶面與噴漿、抹面、框格等多種形式的框格防護。具體來說，該技術通過漿砌片石、混凝土等材料，在路基邊坡區(qū)域構(gòu)造骨架，提升邊坡表面本身的粗糙度系數(shù)，從而減緩水流速度。

此外，為了使該技術具備一定的美觀性，可將框格以預制塊或者漿砌片石制作成麥穗形、漿砌片石拱形或者六角形混凝土塊。該種防護技術起到對應的防護作用，因而在很多重要的景點與保護區(qū)域使用。在該項工程防護技術實施前，需將路基坡面上的松動石塊、浮土、雜質(zhì)、表層風化巖體等雜物清理干凈[2]。在一些等級較高的公路防護中，會較多地應用防護墻的形式實現(xiàn)路基防護，且會根據(jù)巖體地質(zhì)形式、巖石風化程度以及邊坡高度等實際狀況，將該種防護技術分為全防護技術以及半防護技術。

在防護技術應用中，以坡腳護面墻最為常見，自然降水會由坡頂向坡面下流，最終到達坡腳時，其速度達到最大值，造成的沖刷與破壞同樣最大，因此坡腳處的防護墻建設極其重要。通常情況下，會在穩(wěn)定邊坡上進行混凝土預制塊、塊石、片石的干砌或者漿砌，以此預防與減弱坡面水流與地表徑流對邊坡造成的沖刷。相對來說，漿砌應用較多，而在沖刷程度較為輕微時，軟土地基位置的土質(zhì)路堤防護通常會選擇干砌的形式進行片石防護，以此解決地基不均勻沉降造成的路基變形問題。

3 高速公路路基邊坡支護施工技術

若僅采用防護技術對高速公路路基邊坡進行保護，難以較大程度地滿足高速公路本身所需的安全適用性以及整體穩(wěn)定性需求。因此，還需引進邊坡支護施工技術與防護技術進行協(xié)同作用，以此保障邊坡的長久使用。

邊坡結(jié)構(gòu)按照使用方式與使用條件等的不同，有著差異化的適用范圍，按照不同的分類方式，在受力特點與結(jié)構(gòu)形式方面，可分為扶壁式擋土墻、懸臂式擋土墻、重力式擋土墻；按照建筑材料的使用狀況來劃分，主要有鋼筋混凝土、混凝土、磚砌與石砌等。以下就擋土墻支護施工技術與格構(gòu)梁預應力錨桿支護技術進行細致的分析與論述。

3.1 擋土墻施工技術

（1）扶壁式擋土墻技術。扶壁式擋土墻應用的是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其主要構(gòu)成元素為扶壁、踵板、趾板、立板，斷面尺寸相對較小。踵板位置土體重力對滑移與傾覆有著一定的抵抗作用，相對于其他擋土墻形式受力作用較好，在6～12m高度的填方路基邊坡中應用較多，可在一定程度上避免填方邊坡可能出現(xiàn)的隱性滑動，且能夠用于兩側(cè)均勻浸水、地基較軟弱土體以及非飽和土的邊坡支擋[3]。

（2）懸臂式擋土墻技術。該種土墻同樣是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其主要構(gòu)成元素為踵板、趾板、立壁，斷面尺寸仍舊較小。踵板位置土體重力對滑移與傾覆有著一定的抵抗作用，受力作用相對扶壁式擋土墻技術較弱，但是優(yōu)于其他形式的擋土墻方式，在6～12m高度的填方路基邊坡中應用較多，同樣可避免填方邊坡可能出現(xiàn)的隱性滑動。與扶壁式擋土墻技術相同，可用于兩側(cè)均勻浸水、地基較軟弱土體以及非飽和土的邊坡支擋。

3.2 格構(gòu)梁預應力錨桿支護技術

格構(gòu)梁預應力錨桿支護技術是一種新型的支護機構(gòu)，其由墻后土體、錨桿、擋土板、格構(gòu)梁等組成，是輕型擋土結(jié)構(gòu)的一種。其具體作用主要體現(xiàn)在以下方面：擋土板主要用于擋土，其與等間距的框架進行剛性連接，進而形成連續(xù)板；格構(gòu)梁立柱作為擋土板支座使用，橫梁連接兩側(cè)擋土板，使其形成一個整體，以此保障土墻本身的完整性與穩(wěn)定性；錨桿外端連接格構(gòu)梁，在土體中固定內(nèi)端錨，擋土板承擔的土壓力經(jīng)錨頭傳輸向鋼拉桿，其后通過周邊區(qū)域的砂漿握裹力傳輸向水泥漿，再經(jīng)錨固段地層本身的摩擦力傳輸向錨固區(qū)穩(wěn)定土層，以此協(xié)助承擔水壓力及其對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的壓力，實現(xiàn)地層內(nèi)部錨固力的應用。

此外，錨桿與框格構(gòu)梁形成空間框架，與鋼筋混凝土擋土板協(xié)同承受山體與基坑的土壓力。事實上，在應用格構(gòu)梁預應力錨桿支護時，錨桿會在錨固某個區(qū)域形成固定的壓力應帶，借助擋土板與格構(gòu)梁產(chǎn)生壓力面，以此改善土體力學性能。這可以使土體本身改變傳統(tǒng)形式的擋護形式而發(fā)揮出本身的自穩(wěn)能力，進而實施主動擋護，在實現(xiàn)土體位移控制的同時，增大本身的支護力，在錨桿逐漸拔出后，支護力隨之不斷減弱，產(chǎn)生一種柔性支護結(jié)構(gòu)。

4 結(jié)束語

實現(xiàn)對高速公路路基邊坡防護及支護施工技術的探索與應用，對于保障高速公路的長遠發(fā)展有著積極的意義。這需要建筑企業(yè)在進行路基邊坡的建設與維護時，全面勘察路基邊坡區(qū)域的水文條件、地質(zhì)特點以及天氣狀況等，并以此為基礎制訂對應的建設方案，采用專業(yè)的防護與支護施工技術，如此在避免路基邊坡遭受侵襲的同時，使其具備一定的美觀效果，同時可以與周邊自然環(huán)境和諧相處，進而使公路路基邊坡能夠長久使用。