山区公路边坡防护设计难点及对策樊易之

樊易之

辽宁省交通规划设计院有限责任公司辽宁沈阳110116

摘要：山区公路路线长、边坡工点多、条件复杂、施工信息动态多变，尽管边坡稳定评判方法很多，防护措施呈现多样化发展，边坡防护设计依然存在较多的难点。要全面提升山区人民的生活质量，促进山区经济进一步的发展，就需要结合山区独特的地理位置，科学合理的设计山区公路边坡防护，保证山区公路使用的安全性以及山区人民的生命财产安全，这也是山区公路设计和建筑中一个非常关键的问题。本文重点分析和讨论了山区公路边坡防护设计难点及对策，希望能为同行提供有益的参考和借鉴。

关键词：山区公路；边坡；防护；设计；对策

山区高速公路是一种技术等级要求较高的线形带状工程，沿线边坡工点数量多，地质条件变化大，有时甚至跨越多个地貌单元和地质构造单元，边坡稳定分类评判与防护决策犹为复杂。边坡地质要素的描述手段、重要参数的获取方式、边坡稳定的评判方法以及方案决策的经验积累是决定边坡防护决策优劣的关键要素。

一.山区公路边坡防护设计难点与特点

1.1公路边坡距离较长，设计工作量大且复杂

山区高速公路路线长，挖方工点多，边坡地质勘察以及地质信息统计分析工作量十分庞大且复杂，如何制定一套快速、方便且有效的公路边坡地质勘察方法和技术手段是地质工程师们长期以来颇为困扰的问题。随着科学技术进步和计算机技术的快速发展，遥感、数码摄像、地质雷达、等技术的发展和应用已为地质勘察和地质信息的采集、储存和整理提供了方便的技术平台。为此，地质信息采集的规范化、地质信息储存和整理的系统化管理已成为边坡设计工作的当务之急，公路边坡数据库建设尤为迫切。

1.2影响因素较多，存在灰色特征

边坡主要由岩体和土构成，而岩体是一种由岩块、片碎石通过结构面有机镶嵌而共同组成的复杂结构体，它在漫长的地质历史过程中经历了多次地质构造应力场的作用和改造，具有不同程度损伤和不同序级结构面的地质体，其物理性质具有非均一性、各向异性等特点，其内在结构特征由于隐蔽性和统计分析困难而具备不确定性。这一切决定了边坡工程是一个复杂的系统工程，其稳定影响要素很多，如工程区域地质构造特征、地形地貌、坡体结构特征、地层岩性、岩体质量、结构面特征、气候条件、水文地质等等，其稳定评判所依赖的地质信息具有显著的灰色特性，并导致边坡工程的地质勘察不得不贯穿于工程设计与施工的整个过程之中，而边坡地质灾害治理也往往采用考虑多因素的综合防治措施。

1.3边坡防护设计方案较多，标准化程度不高

山区公路边坡防护设计没有科学系统的规范依据，在设计和施工过程中仍然需要承受较大的风险，且设计标准化程度不高。另外，不同的山区公路边坡设计师在经验以及能力方面均不尽相同，并且掌握的边坡开挖以及相关设计施工等技术也完全不同，所以总结出的边坡防护措施以及相关施工判断也会存在较大的不同，这些均表明了山区公路边坡设计标准化程度低的特点。

1.4边坡系统结构复杂，破坏模式具有多层次和多样化特征

公路是一种地表工程。公路路堑边坡相对高度一般为几十米，，路堑开挖一般在岩体风化层范围内，由于长期以来外在地质营力改造作用，如地表雨水的侵蚀、冲刷破坏、溶蚀等，某些地段会成为巨厚的、不同成因的土石堆积体、某些地段亦可能缺失坡积层、全风化层、强风化层甚至中风化层，加上地质构造运动对地层的切割与升降起伏，这一切使地表边坡的工程地质模型变得异常复杂。因此，公路边坡有时单一坡体同时具备多种潜在的破坏模式，有时则在同一边坡的不同区域呈现不同的破坏模式。

二.山区公路边坡防护应对措施分析

2.1边坡防护设计要点分析

山区公路边坡设计和施工通常需要进行较大规模的地基开挖以及填埋等环节，这是一个工作量大且复杂的施工过程，所以需要较大的施工人员，而这些人员共同产生的应力作用，再加上边坡长期的自然作用，对公路边坡形成了较大的破坏性，因此在设计时需要按照安全环保、绿色施工的要求。第一，边坡防护设计：为了减小水对边坡造成的破坏，在设计时需要采用砌片进行防护，且选择的砌片厚度大约在30cm，混合而成的砂浆强度需要达到M7.5；第二，坡面设计：为了保证边坡的稳定性和强度，通常需要在结构设计中按照一定的背坡比和胸坡进行边坡防护设计；另外，还需要根据采取的坡比进行一些辅助对策，避免边坡产生冲沟。

2.2边坡锚杆防护设计要点分析

山区公路边坡设计通常需要详细合理的分析边坡不同的结构层次，比如基层、岩石层、不连续地层等等，这些层次的分离极易导致出现边坡下沉的现象，特别是边坡倾角以及岩石边缘等部位，因此需要设计锚杆，用来对各结构层进行防护，如果边坡遭到破坏，锚杆和边坡挂网可以起到一定的防护作用。

2.3建立公路边坡应急防护机制

根据高速公路建设经验，要确保公路边坡安全防护，就必须建立设计定期回访制度，完善高边坡、滑坡稳定监测系统，确立不良地质灾害应急加固机制。在山区公路建设中，单纯的土或岩石边坡并不多见，大多数边坡是一种由第四纪地貌覆盖，含坡积层、堆积体、风化层和具体构造特征的岩质复合体。如同其他土木工程问题，在进行边坡工程设计时，总是先通过对地质体结构概化分析提炼出相应的地质模型，进而分析、预测边坡开挖潜在的破坏类型、形态、规模和位置，基于此建立起符合工程需要的数学力学模型，以便恰当地描述和预测在工程施工和运营期间岩土体的性状，必要时对其进行控制干预，通过分析判断、设计、施工实施反馈，达到满足安全、正常使用的目的。

2.4对施工质量进行严格审查

施工对边坡防护来说具有至关重要的作用，为了保证边坡压实度和平整度、避免边坡遭受破坏，则需要对边坡及时进行清理施工；另外，在边坡钻孔施工中需要严格按照设计要求和相关规定布置孔位，保证边坡和钻孔保持90°角，同时需要对钻孔进行填充、冲压以及捣实、锚杆安装等施工；其次，挂网施工，钢丝网摊铺的宽度不能小于5m；最后，严格按照比例配比混合浇筑材料，搅拌混合的时间必须超过1分钟，另外，材料喷射需要采取正面喷射地方式，并且保证一次成功，同时需要重视一些死角位置。

2.5加强对环保与节能重视

山区公路建设难免大填大挖，大量占用稀缺的土地资源，破坏山坡植被，严重时甚至造成水土大量流失，并带来巨大的地质灾害损失和工期拖延。环保和节能是山区公路建设必须面对的两大挑战，而且与公路设计成效密不可分。前者将促使公路设计始终面临“破坏”与“不破坏”、“先破坏后恢复”与“少破坏，多避让”的困难抉择之中;后者则对破坏的程度和恢复的效果提出更高的要求，节能要求设计尽可能节省投资、节约土地，通过路线科学布局优化资源配置，尽可能避免山区地质灾害带来不可预见的追加投资。近年来，全国山区公路建设引起的滑坡、泥石流等大型地质灾害数不胜数，有的甚至付出了十分高昂的代价，其中经验与教训颇值得深入分析和总结。

三.结语

山区公路边坡防护设计是一项工程量大且复杂的项目，在设计过程中通常需要综合考虑地质信息、自然生态环境等各方面因素的影响，重视山区公路地理位置的特殊性，以此保证山区公路边坡防护设计的科学性和合理性，同时美化山区公路的环境，促进山区人民生活水平和经济的不断提升。

参考文献

[1]张骏.山区公路边坡防护设计难点及对策[J].南方农机,2018,49(08):235.

[2]徐建坤,赖淳凯.公路边坡工程灾害快速识别技术刍议[J].山西建筑,2015,41(05):114-115.

[3]季必招,朱益军.浅议山区公路边坡防护设计难点及对策[J].岩土工程界,2009,12(09):43-47.