淺談高速公路高邊坡的防護(hù)設(shè)計(jì)

姚建軍

摘 要：經(jīng)濟(jì)發(fā)展離不開良好的交通運(yùn)輸，高速公路在交通運(yùn)輸中的作用尤為重要。高速公路工程施工過程中，對施工設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的優(yōu)化直接影響后路各環(huán)節(jié)的開展，而高速公路高邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)對路基穩(wěn)定性有很大影響，本文從了解高速公路高邊坡防護(hù)應(yīng)遵循的原則入手，對高速公路路基高邊坡所受威脅進(jìn)行多角度分析，在此基礎(chǔ)上，探討高速公路高邊坡的具體防護(hù)措施，力求最大限度地提高高速公路高邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)的開展效果。

關(guān)鍵詞：高邊坡;高速公路;防護(hù)設(shè)計(jì)

中圖分類號：U416.14 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國對公路交通等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)也逐步加強(qiáng)，尤其是一些偏遠(yuǎn)地區(qū)。就地理?xiàng)l件而言，不同的地理?xiàng)l件給高速公路建設(shè)帶來的條件各不相同，其中，高邊坡對高速公路的影響十分重要，對高速公路的運(yùn)營具有直接影響，本文主要對高速公路高邊坡的防護(hù)設(shè)計(jì)進(jìn)行探討。

1 公路路基邊坡防護(hù)工作需要遵循的原則

一般來說，公路路基邊坡在進(jìn)行防護(hù)時(shí)，需要遵循以下關(guān)鍵點(diǎn)，以便盡可能地保證高速公路能夠平穩(wěn)、正常地運(yùn)行[1]。首先，在防護(hù)工程的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中要堅(jiān)持一定的原則，即“綜合設(shè)計(jì)，就地取材，以防為主，確保施工”，除此之外，還要綜合不同地理環(huán)境下的高邊坡防護(hù)具體措施，對高邊坡進(jìn)行綜合分析對比，以確定具體的措施，當(dāng)然，具體措施的制定應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐耐临|(zhì)、坡度、地質(zhì)條件等因素確定，這些因素對防護(hù)工程的設(shè)計(jì)影響最大，除此之外，還要結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，以及路面排水等相關(guān)條件，綜合分析對比，既能有效地改善設(shè)計(jì)效果，又能盡可能地延長防護(hù)工程的使用壽命;其次，要根據(jù)路基工程的實(shí)際情況，采用多種方法，保證路基工程的適用性，通過以上各種方法，保證路基工程類型，以多種方式，保證路基工程質(zhì)量。除施工時(shí)積極采取一定措施，提高路基的穩(wěn)定性和質(zhì)量外，路基還需要主要的養(yǎng)護(hù)工作，在養(yǎng)護(hù)時(shí)每道工序都要全部完成，不能毫無根據(jù)地刪去任何一道工序，這將給養(yǎng)護(hù)工作的后期帶來繁重的工作量，從而造成工期的延誤;第四，對于當(dāng)?shù)氐牡乩項(xiàng)l件和氣候條件較差的地區(qū)，如進(jìn)行公路建設(shè)，公路邊坡還是要考慮到周邊邊坡的巖層及坡面上的弱點(diǎn)分布情況，以便能有效地改善其效果。

2 高速公路路基邊坡受到的威脅

2.1 人為原因造成的威脅

在建筑工程中，人是主要的，整個(gè)工程從開始到結(jié)束都是由人主導(dǎo)的，道路工程的施工建設(shè)和開始的設(shè)計(jì)階段也是由人來進(jìn)行的[2]。在高速公路的建設(shè)當(dāng)中，當(dāng)施工人員進(jìn)行一定的環(huán)節(jié)的時(shí)候，比如說對坡頂進(jìn)行的加工，在地下開挖等等，這些環(huán)節(jié)都會對邊坡的穩(wěn)定性產(chǎn)生一定的影響，最重要的是會使得邊坡的結(jié)構(gòu)變得更加地稀薄，從而對坡體所具有的本身的抗滑力度造成影響，從而降低了邊坡的穩(wěn)定性。除此以外，還有別的因素會對邊坡的穩(wěn)定性產(chǎn)生一定的影響，比如輸洪地下開挖工程，這一工程影響的是邊坡的應(yīng)力，出現(xiàn)這一工程現(xiàn)象，就會有較大的工程出現(xiàn)失穩(wěn)的現(xiàn)象。

2.2 路面路基邊坡破壞

路基邊坡破壞的主要原因就是對邊坡的坡腳和坡面所進(jìn)行的不斷的沖刷的行為的影響。一般情況下坡面出現(xiàn)沖刷是因?yàn)榻邓a(chǎn)生的結(jié)果，這使得路基的邊坡沿著水流的方向開始進(jìn)行移動，形成的是沖溝。在形成了沖溝之后，產(chǎn)生的威脅是更大的，如果說沒有及時(shí)的對這一安全隱患進(jìn)行治理，那么在之后的日子里將嚴(yán)重地影響邊坡的穩(wěn)定性，最重要的是可能會造成路面的塌陷，這樣的情況對于高速公路上的行車安全性也會有較大的不利影響。

2.3 路基邊坡坍塌

路基的邊坡的坍塌一般情況下分成了三種情況，這三種情況分別是滑動型的坍塌，落石型的坍塌以及流動型的坍塌，這些不同種類的坍塌出現(xiàn)的頻率以及時(shí)間都是不固定的，也就是說他們可能同時(shí)出現(xiàn)，但是也有可能是單獨(dú)出現(xiàn)的。這三種坍塌所造成的危害都是十分嚴(yán)重的，對于高速公路上的行車安全有著嚴(yán)重的影響，具有一定的安全隱患。

2.4 影響邊坡穩(wěn)定的因素

2.4.1 坡度

從徑流沖刷角度來看，地面坡度直接影響其沖刷能力，而沖刷能力則關(guān)系到邊坡穩(wěn)定性，因此坡度是影響邊坡穩(wěn)定性的重要因素。當(dāng)坡度越大時(shí)，其徑流沖刷力越強(qiáng)，則對邊坡造成的破壞性就越大，反之，坡度越小對邊坡造成的破壞性越小。通常情況下，在一定范圍內(nèi)坡度的大小與徑流沖刷能力成正比，同時(shí)與侵蝕量成正比，但當(dāng)超過一定臨界值后，徑流沖刷所造成的侵蝕量隨坡度增加而縮小。

2.4.2 坡長

除了坡度之外，坡長也直接影響到徑流沖刷力度，進(jìn)而影響到邊坡的整體穩(wěn)定性。資料數(shù)據(jù)顯示，在相同降雨條件背景下，長坡的徑流量較大，但水流量在輸送過程中會由于侵蝕泥沙而導(dǎo)致能量消耗，這在一定程度上會降低水的流速和沖擊力，因此其流速呈現(xiàn)出逐漸降低的趨勢。

2.4.3 土壤硬度

除了坡度和坡長之外，土壤硬度也直接關(guān)系到邊坡的穩(wěn)定性，其作為一個(gè)土壤物理性質(zhì)的評價(jià)指標(biāo)，在測算時(shí)具有一定綜合性，其需要綜合考量土壤的顆粒度、孔隙度和含水量等多部分，同時(shí)要分析其整體結(jié)構(gòu)和團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，這多方面因素與整體穩(wěn)定性息息相關(guān)。

3 高速公路高邊坡具體防護(hù)手段

對于高速公路高邊坡進(jìn)行防護(hù)和進(jìn)一步的加固措施還需要符合一定的原則和條件，比如說因地制宜的原則以及就地取材的原則等等，這些原則是有效提高具體的防護(hù)效果的重要的途徑[3]。在制定相關(guān)的方案的時(shí)候應(yīng)該考慮到的內(nèi)容有很多，比如說當(dāng)?shù)氐牡乩砬闆r和地理?xiàng)l件，最重要的天氣條件，以及當(dāng)?shù)赜惺裁淳唧w的材料，在進(jìn)行同等的防護(hù)措施當(dāng)中，需要優(yōu)先的對生態(tài)防護(hù)進(jìn)行考慮。通過高大的植物的作用，不僅僅可以直接對環(huán)境進(jìn)行美化，還對公路產(chǎn)生了比較巨大的幫助。

3.1 生態(tài)防護(hù)手段

高速公路高邊坡防護(hù)時(shí)，首先要選擇的防護(hù)方案是生態(tài)養(yǎng)護(hù)，通過各種生態(tài)養(yǎng)護(hù)措施可取得意想不到的效果。一般情況下主要采取的方式是在邊坡植物植草，或者是三維網(wǎng)的植被等等，還有土工格植草，這些都對高邊坡的防護(hù)工作有著較大的效果，產(chǎn)生重要的影響。

3.1.1 植草防護(hù)手段

對于高速公路當(dāng)中，坡度比較下的同時(shí)高度也比較小，坡度應(yīng)該稍緩的選取一些根系比較發(fā)達(dá)或者是生長的比較茂盛的耐旱品種。主要的操作環(huán)節(jié)有以下一個(gè)方面，首先是在土質(zhì)表面直接用草籽和肥料進(jìn)行水拌，之后可以直接的潑灑在坡面質(zhì)上，還可以直接在修整好了的坡面上放上一些種子或者是肥料等的混合物，最終如果種子可以直接的發(fā)芽，那么就可以使得種子在發(fā)芽的環(huán)節(jié)之后起到具有保護(hù)意義的作用。

3.1.2 植樹防護(hù)手段

高速公里的路邊邊坡，開展植物的相關(guān)種植，可以直接的對路基的穩(wěn)定性起到一定的幫助，同時(shí)還可以及時(shí)的發(fā)揮出一些別的作用，比如說可以直接起到預(yù)防的作用，減少對路基沖刷，以及最大限度地降低流速。在自然環(huán)境之下，植樹的作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些，還可以有效的進(jìn)行防沙和防風(fēng)工作。

例如，可以在高速公路高度較小的邊坡種植狗牙草、高羊茅、黑麥草等來進(jìn)行綠化保護(hù)。這些草對環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)，能抵抗惡劣的公路環(huán)境。同時(shí)這幾種草能在公路防護(hù)上起到關(guān)鍵作用。也可以在高速公路邊種植樹木來進(jìn)行公路防護(hù)。根據(jù)南北方氣候環(huán)境的不同，要在南北方的高速公路邊種植不同的樹種。比如北方可以栽種黃楊、女貞、衛(wèi)矛、紫葉小檗等樹種;在南方則可以栽種蘇鐵、石楠、鵝掌楸、假連翹、扶桑等樹種。根據(jù)區(qū)域不同，使用地方優(yōu)勢，在公路邊栽種不同的樹木來進(jìn)行公路防護(hù)?？梢赃x用馬拉尼草皮進(jìn)行鋪種。馬拉尼草皮耐寒、耐踐踏、根系發(fā)達(dá)，也能對公路防護(hù)起到作用。對于公路邊坡為全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化的地段，則可以種植骨架植物進(jìn)行防護(hù)。很多種植物對公路的防護(hù)起到積極作用，可以大面積對高速公路采用植物種植防護(hù)手段。

3.2 工程防護(hù)加固探究

高速公路的現(xiàn)狀中可以看出的是，對于路基的防護(hù)工作來說除了采取一定的生態(tài)方面的防護(hù)手段以外，還需要采取一定的工程技術(shù)，比如說對防護(hù)編排分噴錨掛網(wǎng)防護(hù)的進(jìn)一步加固，或者是采取所噴混凝土等多種方式直接進(jìn)行防護(hù)工作。對于一些邊坡比較高的高速公路來說，一般情況下坡面是非常松散的，并且出現(xiàn)的破損的現(xiàn)象是比較嚴(yán)重的，所以說在碎巖層比較厚的地區(qū)可以直接采取加固防護(hù)邊坡的方式，進(jìn)行相關(guān)環(huán)節(jié)需要完善有關(guān)的施工步驟。

在采取噴射混凝土進(jìn)行邊坡的防護(hù)工作的時(shí)候，對于一些邊坡的風(fēng)化程度比較低的地方，還是需要進(jìn)一步進(jìn)行加固，在坡面上進(jìn)行混凝土的防護(hù)工作。但是以上提到的大部分的方式都是之前完成過的。護(hù)面墻的具體的防護(hù)的手段也是非常重要的，針對具體的風(fēng)化程度進(jìn)行分工合作。當(dāng)然對于埋藏深度的決定還是應(yīng)該按照當(dāng)?shù)氐木唧w的條件來進(jìn)行，比如說地質(zhì)條件或者是邊坡地質(zhì)的條件不同就需要不同的方式來對工程進(jìn)行加固。

例如在風(fēng)化不太嚴(yán)重的公路地段可以在坡面上鋪混凝土來進(jìn)行防護(hù)，混凝土在冬季對高速公路的防護(hù)有顯著作用?；炷翆Ω咚俟返姆雷o(hù)還具有多重的優(yōu)點(diǎn)?；炷潦褂梅奖?，價(jià)格成本較低，并且混凝土具有非常好的耐久性。因此，對于大多數(shù)的高速公路防護(hù)來說，都可以采用混凝土防護(hù)的方式。除了噴灑混凝土來進(jìn)行防護(hù)，還可以進(jìn)行噴漿來進(jìn)行防護(hù)。在風(fēng)化程度較大的公路地段，則可以建造護(hù)面墻來對高速公路進(jìn)行防護(hù)。護(hù)面墻建造在穩(wěn)定的地基上，能有效減少高速公路的風(fēng)化程度。根據(jù)高速公路的不同類型，則又可以選擇建造不同的護(hù)面墻來進(jìn)行高速公路防護(hù)。高速公路防護(hù)墻的種類可以分為拱式護(hù)面墻、單極護(hù)面墻和窗孔式護(hù)面墻。不同的護(hù)面墻對不同的高速公路具有不同的防護(hù)效應(yīng)，在建設(shè)初期，要進(jìn)行合理選擇和防護(hù)。這兩種防護(hù)手段都能從根本上減少水流對高速公路的影響，從防護(hù)方面確保高速公路的穩(wěn)定性和安全性。通過對不同地質(zhì)情況，不同公路類型來進(jìn)行分類防護(hù)，對保證高速公路的正常使用和高速公路的可持續(xù)使用有積極的意義。

4 結(jié)束語

總的來說，高速公路的防護(hù)以及后期的加固工作是一項(xiàng)比較重要的事情，對于高速公路是否可以正常的運(yùn)行下去也會受到其影響，因此有關(guān)工作人員必須要對高速公路邊的邊坡設(shè)計(jì)防護(hù)措施有著較大的關(guān)注和研究，這樣才可以有效的保障高速公路的安全性。

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