道路工程高边坡设计的关键问题解析
蒙焕伟、熊赟
贵州智恒工程勘察设计咨询有限公司 贵州 贵阳 550001
摘要：公路高边坡设计期间，如果不能充分认识边坡破坏机理及可能出现的设计问题，就不能确定合适的边坡设计方案，会导致设计返工、工期推迟、工程造价较高等问题。目前，国内外学者和工程技术人员针对公路高边坡设计开展了一部分研究，如何进等结合多年公路高边坡施工，分析了高边坡工程勘察期间存在的问题及其稳定性影响因素；袁从华等以山区高速公路为工程依托，分析了高边坡防护措施的布置原则，并以重力式锚杆挡土墙为例，计算了通过高边坡加固前后的安全系数变化规律，并优化了支护结构的设计参数和平面位置。
关键词：道路工程；高边坡设计；关键问题
引言
随着我国社会经济不断发展，公路工程数量不断增多，我国公路交通运输网络也不断完善。但由于我国地形条件十分复杂，不同地区、不同地段的地形条件都有所差异，因此路基高边坡也存在复杂性、多样性，如果不能很好地处理公路高边坡问题，就会给公路交通安全带来很大的威胁。所以，做好公路路基高边坡防护工作十分必要。为了能够提升公路路基在施工、应用中的稳定性，要采取科学的防护方式，加强对各种高边坡防护技术的研究，保证高边坡防护方案设计的合理性，提高公路工程的整体效益。
1公路路基高边坡的重要意义
公路作为一项运输通道，在一定程度上还推动了我国运输行业的快速发展。由于公路是运输行业中的重要组成部分，所以它起到了不可或缺的作用。目前来看，西部地区的公路建设正处于发展阶段，比如川藏公路和青藏公路。但在实际的公路建设中，经常会受到各种因素的影响。如果在施工技术方面不能得到有效的处理，就很容易使公路边坡出现灾害问题，这样一来，不仅破坏了当地的环境，而且还增加了经济成本。只有确保公路路基高边坡的整体质量，才能为我国运输行业的发展提供有利条件。因此做好公路路基高边坡的预防和保护工作，对我国运输业发展起到了重要的作用。通过公路的建设，进一步增强了东、中、西部地区之间的交流，促进了我国各部地区经济建设的发展。另外，开展公路路基高边坡的防护工作是非常重要的，不仅弥补了我国公路建设技术方面的不足之处，而且还为我国公路建设的健康发展提供了有利保障。
2高边坡病害问题产生原因
2.1地质复杂多变
高速公路建设具有建设里程长和施工周期长两大特点，因此在施工过程中有较大几率存在多个不同类型的地质结构。地质情况的复杂性和多变性会增加地质处理的难度，倘若无法有效落实质量控制制度，则将影响到特殊地质或地基的处理效果，给高边坡以及高速公路的使用带来一定的隐患。
2.2侵蚀与滑落
边坡长期受到雨水影响或风化影响，对高边坡造成侵蚀，出现边坡整体软弱。再加上边坡角度不合理、强度不足、勾缝设置不严等，且受到诸多自然因素影响，造成边坡防护滑落，导致公路路基遭受损坏。
2.3地质勘查工作不细致
高速公路建设施工前，应对施工现场进行有效的地质勘查，确保施工设计方案和施工现场的自然环境有良好的适配性，避免由于自然因素而影响到高速公路的建设效果。但由于高速公路所涉及的路段里程较长，且部分企业为了压缩成本，无法准确落实地质勘查工作，不能有效针对高边坡的实际情况对其采取相应的病害预防措施。部分地质勘察人员进行勘察作业时，只注重对大型结构施工环境进行勘察，缺乏良好的高边坡病害防护意识，没有对高边坡的实际情况进行分析，从而使高边坡防护和加固处理质量受到一定影响。
2.4急流槽悬空
为了保证高边坡的长期稳定性，通常要设置高边坡急流槽，以确定急流槽尺寸。如果急流槽尺寸较小，就无法有效疏通流水，水流在急流槽四周冲刷，长此以往将导致急流槽悬空。如果遇到暴雨天气，甚至还会出现溅水情况，严重影响高边坡的稳定性。
3提高公路高边坡设计水平的措施
3.1采用先进边坡勘察技术
由于岩溶、软土等特殊地段发育机理的复杂性、发育形态存在较大差异性，使其地质勘查作业十分困难，依靠传统勘察技术很难得到准确的地质信息。随着科技水平的发展，地球物理勘探和遥感技术在岩溶、软土等勘察中的使用日益广泛。如地质雷达是一种利用超高频脉冲电磁波在介质中传播的广谱电磁技术，当发射天线发射出的高频电磁波周围岩土体与地层的介电常数或电导率差异性较大时（如软土、溶洞等），电磁波会出现反射现象，反射回的电磁波进而被接收天线接收，然后取高频电磁波双程走时的二分之一和相应介质中电磁波传播速度的乘积就能够计算出特殊岩土体的空间位置；遥感技术是利用电磁波来探测识别目标，能更好地反映地表特征和各种地质构造的空间特征，主要有航空遥感、热红外遥感等，具有成像视阈广阔、信息量大等优点。
3.2清理及改善高边坡周围的环境
路基高边坡周围的岩石在一定程度上会影响边坡的稳定性，比较容易滑落，给公路上正常行驶的车辆带来安全隐患。由于存在可能滑落的岩石，所以需要在此方面提高重视，施工人员在建设完成后一定要将容易滑落或者不稳定的岩石处理掉。此外，可以在光滑的岩石上刻上横沟或者打上数个坑，增加岩石表面的摩擦力，避免滑坡现象的出现，保障安全。
3.3设计定期检测计划
在养护管理工作中不仅要重视高边坡养护工作，同时也应当加强对高边坡实际情况的监测。养护管理部门需要结合高边坡的自然环境制定检测计划，定期对加固处理措施的有效性展开评估和分析，如果发现加固处理的具体材料有老化现象，需要及时对高边坡实施再次加固。检测计划也可以起到预防病害问题出现的效果，可以让技术人员在监测高边坡变化情况时，分析出其中存在的隐藏病害，及时解决问题，提高养护管理效果。在现代技术快速发展的今天，智能化技术以及信息技术也已经被引入到了高边坡监测的工作中，可以通过智能设备自动收集有关于高边坡的数据，一旦发生数据异常的现象，可以向后台技术人员发出相应的警示。这种现代化技术的应用明显提高了高边坡病害问题的监测效率，减轻工作人员的压力，提高监测数据的准确性。
3.4加强边坡防护措施设计
山区公路边坡防护措施设计时应遵循“减载、固脚、强腰”的原则，并根据边坡安全系数的理论计算结果。笔者根据不同安全系数的公路边坡提出相应的防护措施：第一，安全系数大于1.2的基本稳定边坡防护，在设计稳定的坡形坡率基础上，可加强坡面的防护排水功能，必要时应对坡体浅层开展加固设计；第二，安全系数介于1～1.2之间的欠稳定边坡防护，设计时首先考虑将边坡坡率进一步放缓或卸载，以提高边坡安全系数；当卸载受限制时，选择“强支挡、弱削方”的原则来加固边坡；第三，安全系数小于1的不稳定边坡防，必须进行支挡加固工程设计。
结束语
在公路工程施工过程中，必须要采取合理的防护措施对路基高边坡进行保护，不仅可以提高路边坡的稳定性能，而且还能防止出现边坡塌陷的问题。因此，实际的施工中，需要根据工程的具体情况，做好一系列的施工工作，比如造孔、清孔、锚固注浆等，进而可以提升公路工程路基高边坡防护施工的整体质量，为我国交通行业的健康发展提供重要的基础保障。
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