山区公路边坡防护勘察设计浅谈

山区公路边坡防护勘察设计浅谈

高超

乐山市通达交通勘察设计有限责任公司 四川乐山

摘要：随着我国公路建设向西南偏远山区延伸，由于山区公路地形、地质复杂，其边坡防护的勘察设计极其重要，对边坡勘察重要性认识不足、设计不当，可能会造成施工期间变更大幅增加、项目难以实施，甚至运营期间边坡失稳、道路中断等现象。本文结合作者山区工作经验，对山区公路边坡防护的勘察设计思路进行梳理总结，以期促进其勘察设计，保证山区公路的顺利建设。

一、引言

近年来随着计算机技术、地理信息技术、遥感技术、小型无人机航测技术不断更新、成熟和完善，山区公路的前期勘察手段不断丰富；随着山区公路的建设，山区公路边坡防护的工程措施也越来越丰富。选择合理的勘察手段，可有效提高公路前期勘察的效率和质量，为边坡设计提供高质量的基础资料，并利用系统化的理念和思路进行边坡防护设计，可有效提高边坡防护工程的勘察设计质量。

二、山区公路的勘察

山区公路的初步勘察，除了传统地面勘察手段外，可利用遥感DEM地形数据库、水文数据库、地质数据库进行GIS大数据集成，利用GIS系统对公路走廊带全线地形、地质进行调绘分析，结合人工经验判别，可判断出容易发生地质灾害的路段、工点，对其进行重点勘查^[1]。

在详勘阶段，可利用无人机摄影测量技术^[2]、无人机机载雷达技术^[3]，对地形地物进行精确测绘，为公路边坡的计算设计提供准确的地形资料，结合现场钻探、原位测试、监测等勘测资料，分析边坡的稳定性、灾害发生的危害程度，确定相应的工程处理措施。

三、山区公路的边坡设计

影响边坡防护设计方案的两个最重要参数为边坡的高度及地质情况，因此在已有勘察资料基础上，山区公路的边坡设计可根据边坡的高度、地质情况进行综合定性、定量研判，根据其稳定性将边坡分为稳定边坡及非稳定边坡。

1.稳定边坡的坡面防护设计

稳定边坡一般不会存在较大的安全隐患，因此一般其危害程度较低，主要表现为局部冲刷、坍塌、风化、微型剥落、基岩裸露等现象，因此其防护设计主要以坡面护面类的设计为主，主要包括常规挡墙、植物防护、骨架植物防护、工程防护^[4]。

植物防护包括植草或喷播植草、铺草皮、种植灌木、喷混植生，在边坡坡比较缓时可优先采用；当边坡坡比较陡或边坡稳定性略有不足时，植物难以在坡面稳定生长，可采用骨架植物防护，其圬工骨架或钢筋砼骨架可为植物的生长提供稳定基础，该方法适当设置锚杆还可增加边坡一定的稳定系数。

工程防护包括喷砼防护、挂网喷砼防护、干砌片石边坡、浆砌片石护坡、护面墙，由于环境景观性差，对于大面积坡面防护的边坡一般不轻易采用。

2.非稳定边坡的防护设计

非稳定边坡由于发生边坡失稳后其危害性较大，因此边坡设计中需要认真计算研究。对于西南地区最常见的非稳定边坡的地质灾害主要类型包括滑坡、崩塌、泥石流等，根据其危害程度又可分特严重、严重、中等、轻四个等级。对于特严重和严重的非稳定边坡，一般优先考虑路线或桥隧绕避的可能，若受限制不能绕避则需考虑工程措施进行处置。

由于水是非稳定边坡稳定性影响的重要因素，因此排水工程应作为边坡防护首要考虑的工程措施。排水工程包括地表排水工程和地下排水工程。地表排水工程容易实施、见效快，主要的措施有边坡外截水沟、边坡内截水沟、坡面排水沟；地下排水工程是处理地下水发育边坡防护工程优先考虑的措施，其主要的措施包括截水盲沟、截水隧洞、钻孔孔群排水、井群抽水、虹吸排水、洞-孔联合排水、电渗排水。相比于其他支挡工程，排水工程投资少，但发挥作用巨大^[5]。

当施工条件较好时，可采用减重或反压工程对边坡进行防护，也可两者进行结合使用，其主要作用是减少边坡的非稳定因素，增加边坡的稳定因素。其与排水工程结合施工快、造价低，既可作为临时措施，也可作为永久措施。

边坡防护的支挡结构工程包括抗滑挡墙、抗滑桩、锚固三种措施，抗滑桩包括悬臂抗滑桩、锚索抗滑桩、微型桩群、抗滑键、排架桩、刚架桩；锚固包括单墩锚索锚固、锚索框架、锚索面板。支挡结构防护主要通过结构物提供的支撑反力提高边坡的稳定性，结构物均需要稳定的锚固基础，当稳定基础较深时该措施的经济性和可靠性将降低。

在适当条件下，也可采用对坡体的力学性质进行改良，通过提高岩土体的抗剪强度来提高坡体的稳定性，其主要的方法包括注浆、旋喷桩等。

3.边坡防护工程的计算设计

由于边坡防护工程是岩土工程与结构工程的结合，因此在计算设计时建议加强概念定性分析，采用合理的计算模型，定量分析充分验证并指导设计；计算参数既要重视现场试验值、监测反算值、平衡反算值，也要重视经验参数值、类比值等，通过多种方法综合确定计算参数。

4.边坡防护工程的设计系统图

经以上论述总结出边坡防护工程设计的系统见下图：

四、结语

山区公路边坡的稳定性对于公路的施工及运营安全至关重要，利用GIS技术集成地形、地质、水文数据库综合判断分析可有效促进勘察工作开展，为设计提供高精度勘察资料，通过系统化的边坡设计思维选择合理的防护措施，提高边坡防护工程的设计质量，可有力的促进山区公路的建设。

参考文献

[1] 戴文晗,魏清,戴磊,遥感技术在公路勘察设计中的应用[J]

[2] 李建勋,无人机摄影测量技术在公路工程勘测中的应用[J]

[3] 黄励鑫,王丽园,机载激光雷达技术在困难复杂地区公路勘察设计中的应用

[4] JTG D30-201,公路路基设计规范[S]

[5]王恭先,徐峻龄,刘光代,李传珠,滑坡学与滑坡防治技术[M]