高速公路边坡工程处治设计原则与常用技术

李发兴

（普洱公路规划勘察设计院，云南 普洱665000）

1 高速公路边坡工程处治的主要设计原则分析

1.1 荷载效应下的边坡工程处治设计原则

在对高速公路边坡稳定性计算过程进行分析时，其所涉及的主要荷载如下：可变荷载、岩体土体荷载与偶然荷载等。基于不同极限状态下的有关设计要求，主要会受到荷载各自代表值的影响。如可变荷载，通常情况下其代表值主要分为组合值、标准值等，而永久荷载通常代表的是标准值。依据其处治结构将极限状态相结合展开设计，使各个荷载自身的标准值能定义为荷载基础性代表值。

1.2 极限状态下的边坡工程处治设计原则

要想切实解决高速公路边坡的稳定性能和经济效益二者之间的平衡关系，就需要将其视为设计边坡的第一要务，通过经济效益最优的方法对其设计的稳定性和可靠性进一步提高。所谓边坡自身的可靠性，主要包含着边坡的安全性、耐久性以及可适用性，也就是在一定时间及有关情况下，边坡连同边坡支护结构可以自行对稳定性加以适当调整，以此维持保持能力；对于耐久性而言，则是伴随着时间推移，边坡以及边坡支护结构在正常维护的基础上可以维持自身总体的稳定性，并且不会由于边坡变形而被影响；就其适用性来讲，则是在对边坡以及边坡支护结构正常使用的过程中，可以达到预期使用目标；而安全性能则是在实际施工与利用边坡以及边坡支护结构时，可以将各方面的荷载作用有效承受，而且可以在发生突发事件之后依旧维持其稳定性。通常情况下，在设计高速公路边坡工程时，也会运用到极限状态设计方法，也就是把设计建筑物的基准期与边坡相一致。极限状态设计主要分为以下2种极限状态：承载能力情况下与正常使用情况下各自的极限状态。

1.3 边坡支护结构强度设计计算原则

主要包括立柱以及挡墙的地基抗剪、抗压、锚杆抗拔力等【1】；在对锚杆挡墙进行设计时，应该合理并精确计算立柱与挡墙基础的自身承载能力；如果边坡或者是其滑坡位置出现滑塌现象且影响到周边建筑，应有效计算支护结构局部或者是整体的稳定性；要是边坡变形提出了更进一步的要求，就要对边坡进行充分的变形分析，且应将分析结果作为基础制定有关的变形措施。

1.4 边坡工程综合治理设计原则

在实际设计边坡工程时，应该将工程现实情况作为基础，有效结合施工中会使用的防护建筑物，进而体现出综合治理。该原则是将确保自身稳定性作为基础，针对防护建筑物整体与周边建筑的经济性、美观性等方面加以设计优化，使边坡防护构造物既能防护边坡稳定又能与周围环境相协调。

1.5 信息化边坡工程处治设计原则

通常情况下，高速公路边坡的岩土介质存在很大的易变性、不稳定性，而且边坡岩质各有差异，因此难以有效精准地明确地质勘查数据信息【2】。除此之外，关于边坡工程其设计理论与方法都具一定的经验性，因此，很难一次就做好边坡设计工作，在设计过程中需要以工程监管资料与所反馈的有关信息作为重要基础，并进行进一步的完善与补充，采用动态化的设计方法，也是现阶段在边坡设计中十分常见的。

2 高速公路边坡工程处治主要技术分析

2.1 放缓边坡

在高速公路边坡处治中相对常用的一项技术就是放缓边坡，一般是首选措施，其主要优势是施工操作相对简单且具有极高的安全可靠性。造成边坡失稳的原因是边坡坡度过大、边坡高度过高。对此，可以将岩土体的不稳定土体削掉来达到坡度放缓的目的，其缺点是征占土地较多【3】。

2.2 边坡支挡

在边坡处治措施中支挡抗滑桩与抗滑挡墙是相对基本的。使用上述技术对岩土体不稳定的边坡进行支挡是常用的滑坡防护方案。该技术不仅具有很高的可靠性，而且这一技术的主要优势就是能将边坡失稳问题更好地解决。抗滑桩的尺寸选择、排数、抗滑墙尺寸等因根据地勘及验算确定。

2.3 边坡加固

1）使用锚杆对边坡进行加固。针对坡体地层软弱或者是破碎的情况，应该把一定长度的锚杆打入加固高速公路边坡。针对其固坡原理而言与螺栓作用十分相似，因此，锚杆加固技术属于浅层加固的一种【4】。

2）通过注浆对边坡进行加固。如果坡体破碎情况严重可以通过压力注浆有效加固边坡。在压力作用下，灌浆液可以由孔壁周边切割的裂隙逐渐渗透于四周，以此“胶结”边坡相对破碎的岩土体，并且在此基础上，砂浆柱还可以“连接”破碎的岩土体，这样一来可使得边坡坡体的稳定性与整体性提高【5】。注浆加固技术属于深层加固的一种。

3）使用土钉对边坡进行加固。如果岩石或者是土质边坡为软质的话，可以将数量合适的土钉打入坡体内，以此加固边坡，就锚杆加固技术而言与土钉加固技术的施工工艺方面具有一定的相似性。

4）预应力锚索边坡加固技术。对于高边坡而言，之所以会通过预应力锚索进行加固，其核心目标是将锚固岩体自身的综合性强度进一步提高，还能改变因为开挖卸荷而造成的裂隙扩张，让不稳定的边坡岩体能够处在围压较高的状态，不仅能够提高其整体性，而且也可以约束岩体变形，进而改善其力学性质。一般岩体强度较高，那么施于预应力作用的边坡岩体不仅具有更大的承载力，而且变形程度更小。

2.4 边坡防护

1）工程防护。工程防护技术主要有2点：（1）使用砌体进行封闭。要是边坡具有较大陡坡度、坡体自稳性低且坡面土体相对松散的情况，就可以通过砌体封闭这一方式加以防护，主要的砌体为浆砌片块石、预制块等。（2）使用素混凝土。要是岩质边坡具有较好的相对稳定性，施工人员可以使用素混凝土在边坡坡面均匀喷射，能达到避免岩石风化程度加剧、岩石剥落的目的，这一处治方式属于表层防护，现在出于对景观绿化的需求已很少使用喷浆护坡。

2）植物防护。在防护边坡的方式中植物防护也是十分常见的，其主要是在将植物移植到边坡坡面，例如：草皮、树木等【6】。因为植物根系会不断的发育，所以能够达到避免水土流失的作用，植物防护方式主要应用在坡角较缓、边坡较低的稳定性边坡。

2.5 修筑排水设施

1）修建截水沟。出于避免边坡以外的水进入坡体，从而冲刷坡面对其稳定性造成影响的目的。

2）修建排水沟。除了修建截水沟之外，也可以将排水沟设置在坡体上，并与边坡平台沟相结合，使地表水可以在最短时间内排出边坡。

3）坡面上有渗水的坡体，可打入疏干孔加速坡体排水固结，疏干孔排水可与坡面排水沟结合使用。

3 结语

因为高速公路的边坡情况相对复杂，所以要在与其地质及地形状况相结合的基础上，应运用多样化的处治技术，这样才能在确保工程安全性的同时，减少施工成本投入，以此保证工程施工有序开展。