浅谈高速公路边坡防护治理

浅谈高速公路边坡防护治理

刘鑫文、周萱、

（中国水利水电第十四工程局有限公司）  云南昆明  650041

摘要：随着我国经济社会的飞速发展，公路建设步伐的加快，公路等级的不断提高，对边坡的防护治理要求也就越来越高，公路边坡的防护治理常用的方法有工程治理和生物治理两种。在边坡治理过程中要坚持对边坡的变形和位移进行适量的、全面的定期测量，掌握边坡的动态，同时对这些资料及时加以科学分析和整理，才能为险坡处理的方案提供依据。

关键词：边坡治理；抗滑桩；桩板墙；锚杆框架；

一、项目概述

宜宾至昭通高速公路（宜昭高速）是根据市综合交通体系“十三五”规划，昭通市为进一步推动滇东北经济发展，加速长江经济带与成渝经济区互联互通，正在建设的一条连接四川省宜宾市与云南省昭通市的省级快速干道。项目为云南省境内段公路，全程135.40km，分两期实施。宜昭高速公路（一期）工程起于彝良县海子镇（K144+910），止于昭阳区北闸镇（K237+600），长92.72km，桥梁129座，隧道50座，桥隧比73.63%，路基土石方近1500万m3，双向四车道，设计时速为80km/h。项目建成后对完善区域主干线公路网，改善滇东北交通条件，加强云南与其他地方的联系起到了重要意义。

昭通地处乌蒙山区，宜昭高速公路建设沿线山区地势险峻，斜坡高陡，地质环境差；同时昭通地区气候条件恶劣，极端天气频发；导致了沿线滑坡、不稳定斜坡在施工过程中扰动剧烈。宜昭高速公路边坡综合防护治理成了设计的重要内容之一，需要综合考虑，合理布局，因地制宜地选择实用、合理、经济、美观的工程措施，确保公路的稳定与高速行车的安全，同时达到与周围环境的协调，保持生态环境的相对平衡。

二、边坡治理的方案选择

在采用稳坡措施以制止垮塌发展的情况下，通常用抗滑桩加固边坡、桩板墙稳坡、锚杆框架护坡以及其他的护坡方式。

1抗滑桩加固边坡

1.1抗滑桩应用简介

抗滑桩适用于裂隙不太发育，完整性较好的缓倾斜中厚层岩体、滑动面较单一倾角小的滑坡，同时要求有一个明显的滑动面，滑面以下为较完整的基岩(或密实的基岩)能提供足够的抗力。设桩时通常采用人工或辅以轻便机械开挖小井至滑动面以下一定深度，而后在小井中布设钢筋，浇灌混凝土成桩，大型钢筋混凝土桩适用于支挡滑坡推力大的滑体移动。

1.2实际项目应用

宜昭高速公路彝良（海子）至昭通段第A5段K152+335～K152+445段滑坡治理工程施工。该滑坡位于海子镇大田村海子河斜坡，海子1号特大桥自该滑坡体前缘通过。

该滑坡平面上滑坡呈扁平的簸箕形，周界清晰，前缘舌形伸入河流，后缘与周边斜坡坡度变缓，呈圆椅状。滑坡前缘山脚受冲沟小河冲刷严重，坡脚沟谷两岸局部见坍塌现象。滑坡体中后缘局部尚残留滑坡台地。滑坡周界清楚，横向平均宽约220m，轴向长约340m。滑坡体厚15～50m，总体积约208m×104m³，滑动方向约310°。滑坡体上植被不发育，均开垦为旱地，滑坡体自然坡面15°～30°。滑坡体物质为粉质黏土及碎石土。滑动带（面）主要分布在岩土分界面附近的碎石和粉质黏土交界处。滑动带岩土为黏土及含粘粒较多的角砾，厚度在0.1～0.3m。大部分滑动带土不堪明显，但滑体底部角砾受挤压或搬运痕迹明显，含粘粒较重者局部见镜面或擦痕。

该滑坡为一古滑坡，处于滑带固结阶段。根据滑坡主要物质组成、滑面（带）最大埋深和力学性质划分，该滑坡属牵引土质滑坡。按《公路工程地质勘察规范》（JTJC20-2011）中对滑坡的划分规定，该滑坡属巨型深层滑坡。坡面若经扰动或形成临空面后遇雨季降水量较大或者强震时，有再次复活的可能，采取抗滑桩进行支挡。

为保证路基的稳定性，防止坡体继续侧滑，在路基左侧设置抗滑桩，抗滑桩中心线距海子1号特大桥边线10.0m，经过以上推力计算，选取地震状态下的桩前剩余下滑力进行抗滑桩设计，抗滑桩处剩余下滑力为1550KN/m。桩截面尺寸采用2.4m×3.6m，桩长23.0m，共19根。抗滑桩采用人工挖孔桩施工工艺，设钢筋混凝土护壁。

表1-1            K152+335～K152+445段抗滑桩特性表

表1-2         K152+335～K152+445段抗滑桩工程数量表

1.3施工重难点分析

1.3.1由于抗滑桩截面尺寸为2.4×3.6米的矩形桩，桩长为23m，桩孔较深且无法使用大型机械设备施工，设计采用人工挖桩成孔，施工安全风险大，安全防护是施工重点；

1.3.2根据设计图纸，抗滑桩伸入地下水位线以下，施工过程中需要合理布置降排水措施，抗滑桩开挖难度较大；

1.3.3由于抗滑桩所处位置地质情况复杂，人工挖孔施工时，需要及时进行护壁支护，施工工期较长；

1.3.4抗滑桩所处位置为滑坡地段，施工过程中应密切关注天气状况，并且加强观察和变形检测，防止因滑坡复活而造成的安全生产事故，切实做好施工人员安全防护工作。

1.3.5抗滑桩开挖存在爆破作业，施工过程中应做好相应的防护措施。

1.3.6施工场地布置，施工安全管理、工程质量控制工作、施工前后工序组织安排等是本工程施工管理的关键；

1.4施工工艺流程

根据施工设计图纸，本次滑坡治理主要采用抗滑桩，设置于路基左侧，距离海子1号特大桥边线10m，布置长度110m，抗滑桩尺寸（长×宽×高）为2.4×3.6×23m，桩中心间距5m，桩基总数19根，且要求嵌入稳定地层内不小于8.0m。根据现场实际情况，抗滑桩采用人工挖孔的方式进行施工，具体施工工艺流程如下：

2桩板墙稳坡

2.1桩板墙应用简介

桩板墙是一种新型支挡结构，其通过将桩插入地面（带）以下的稳定地层中作为主要承力构件。桩间安装挡土板，利用挡土板挡护墙后填土并通过挡土板将荷载传递至桩身的支挡结构。桩板墙是通过桩板墙强大的抗滑能力来抵抗墙后土体的推力，从而起到很好的支挡效果。

桩板墙适用滑坡地段，也可应用在高陡的岩土边坡中，地面横坡、陡峻、地形复杂、山高谷深的地区，常规的挡土墙和边坡设计无法解决，本着节约工程投资，缩短施工工期，减少土石方的开挖量，减少工程隐患，增加安全性，且桩板墙抗滑能力强，圬工量小，桩位布置灵活、施工方便、施工影响范围小等优点。

2.2实际项目应用

宜昭高速公路彝良（海子）至昭通段第5段施工范围内K150+340～K150+666、K151+342～K151+515、K156+601～K156+810、ZK161+924～ZK162+340四段为深挖路基段，K148+980～K149+228段为特殊路基填方边坡、AK0+380～EK0+540段为海子立交填方段落边坡，为防护路基边坡稳定需设置锚索桩板墙，抗滑桩312根，挡土板5731块，具体情况如表2-1所示。

表2-1桩板墙一览表

2.3施工重难点分析

2.3.1由于桩板墙抗滑桩为2×2.5m、2.5×3.5m两种截面尺寸的矩形桩，桩长16～30m类型较多，桩孔较深且无法使用大型机械设备施工，设计采用人工挖桩成孔，施工安全风险大，安全防护是施工重点。

2.3.2根据设计图纸，抗滑桩伸入地下较深，施工过程中需要合理布置降排水措施，桩板墙抗滑桩开挖难度较大。

2.3.3由于桩板墙抗滑桩所处位置地质情况复杂，人工挖孔施工时，需要及时进行护壁支护施工，施工工期较长。

2.3.4桩板墙抗滑桩所处位置为高挖方边坡地段，施工过程中应密切关注天气状况，并且加强观察和变形检测，防止因边坡滑塌而造成的安全生产事故，切实做好施工人员安全防护工作。

2.3.5桩板墙抗滑桩开挖存在爆破作业，施工过程中应做好相应的防护措施。

2.3.6施工场地布置，施工安全管理、工程质量控制工作、施工前后工序组织安排等是本工程施工管理的关键。

2.4桩板墙施工工艺流程

根据现场实际情况，桩孔较深且无法使用大型机械设备施工，设计采用人工挖桩成孔，具体施工工艺流程如下：

3锚杆框架护坡

3.1施工要点

3.1.1锚孔位置及框架精确定位，并挖出竖梁、横梁肋轮廓，坡面必须刻槽，深度满足设计要求；

3.1.2锚孔钻进应采用无水干钻，以防钻孔施工使坡体地质条件恶化；

3.1.3钻孔过程应专人负责，对地质情况及钻进情况详细记录，如与设计不符，须立即停钻并及时反馈、采取措施；

3.1.4钻孔结束后用高压风进行清孔，孔壁不得沾土或粉砂；

3.1.5框架模板拼装要平整、严密，净空尺寸要准确，符合设计要求。模板表面应刷隔离剂，便于脱模。浇筑混凝土时，模板应加支撑固定；

3.1.6

框架应分片施工，每片由2∽3根立柱及其横梁、顶梁组成。相邻框架接触位置应预留2cm宽的伸缩缝，用与框架端头尺寸一致的浸沥青木块填塞；

3.2质量控制要点和监理要点

3.2.1孔位、孔径和倾角等符合设计要求，孔距允许偏差±50mm，孔口高程土100mm；

3.2.2锚杆框架外观顺直、美观、无麻面，混凝土强度符合设计要求；

3.2.3钢筋制作与安装符合《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)的规定；

3.2.4检查施工记录，查锚杆轴线误差±3°；

3.2.5检测锚索（杆）拉拔力和长度；

4护坡

护坡的主要作用是防止大气降雨对坡面的冲刷和风化；防止松碎的边坡岩土体表面崩解，塌落。护坡层的厚度小、高度大，一般不承受侧压力作用。护坡形式主要有片石护墙和锚杆挂网喷浆护墙2大类。2种护墙都必须设置泄水孔，与片石护墙相比，锚杆挂网喷浆护墙重量轻，护坡效果好，而且可以机械化施工，在高台阶边坡上优越性更显著；位于断层带的边坡，若岩体中含有遇水会膨胀，崩解的矿物，则更宜采用锚杆挂网喷浆护墙，片石护坡墙常作为普通挡墙配套工程，通过维护坡脚防护挡墙以上的坡高。