高速公路膨胀土边坡防护处置对策探析

高速公路膨胀土边坡防护处置对策探析

仝涛

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陕西交通控股集团有限公司西略分公司

摘要：随着我国经济建设的发展，高速公路开始大规模的建设，边坡治理问题已经成为高速公路建设的重要研究课题。由于膨胀土特殊的性质原因，高速公路的膨胀土边坡的治理一直是个难点，本文主要对膨胀土的性质进行研究，分析高速公路膨胀土边坡滑坡机理，并提出高速公路膨胀土边坡治理措施。

关键词：高速公路；膨胀土；边坡治理；

一、引言

膨胀土边坡防护的重要性不容忽视。膨胀土作为一种特殊的土壤类型，其遇水膨胀、失水收缩的特性使得边坡稳定性极易受到影响。据相关统计数据显示，因膨胀土边坡失稳而引发的交通事故和道路损坏案例屡见不鲜，给人们的生命财产安全带来了严重威胁。因此，加强膨胀土边坡防护工作，对于保障高速公路的安全运营具有重要意义。

以XX高速公路为例，该路段地处膨胀土分布区，边坡防护工作尤为重要。在边坡防护处置对策的选择上，运营管理养护人员充分考虑了膨胀土的特性，采用了多种有效的防护方法，如设置支撑渗沟、仰斜式排水管等排水系统、采用锚杆框架梁、抗滑桩加固等。这些措施的实施，不仅提高了边坡的稳定性，也有效减少了因边坡失稳而引发的安全事故。同时，该工程还注重了防护工程的长期效益，通过选用耐久性好、维护成本低的材料，确保了防护工程的持久性和稳定性。

二、边坡防护工程设计与施工

2.1 边坡防护工程设计的原则与要求

在边坡防护工程设计中，首要的原则是确保工程的安全性和稳定性。针对高速公路膨胀土边坡的特点，设计时应充分考虑地质条件、气候条件以及交通流量等因素，确保边坡在长期使用过程中能够保持稳定，防止滑坡、崩塌等安全事故的发生。例如，在某高速公路的边坡防护工程设计中，采用了先进的边坡稳定分析模型，对边坡的应力分布、变形特性进行了深入研究，并根据分析结果制定了相应的加固措施。这些措施包括设置排水系统、加固边坡土体、增加护坡结构等，有效地提高了边坡的稳定性。

2.2 边坡防护工程施工技术与方法

在边坡防护工程施工中，技术与方法的选择至关重要。针对高速公路膨胀土边坡的特点，我们采用了先进的加固技术和排水系统。首先，在加固技术方面，我们采用了预应力锚索和框架梁相结合的方式，通过锚索将边坡土体与稳定岩层紧密连接，提高边坡的整体稳定性。同时，框架梁的设置能够有效分散土体的应力，防止边坡发生滑移。其次，在排水系统方面，我们设计了完善的排水沟、截水沟和支撑渗沟、仰斜式排水管等，确保边坡表面和内部的水分能够及时排出，防止水分对边坡土体的侵蚀和软化。此外，我们还采用了植被护坡技术，通过种植根系发达的植被，增强边坡土体的抗剪强度和稳定性。

在边坡防护工程施工中采用了上述技术与方法。经过实践验证，这些技术与方法取得了显著的效果。预应力锚索和框架梁的结合使用，使得边坡的稳定性得到了大幅提升，有效防止了边坡的滑移和坍塌。排水系统的完善设计，使得边坡内的水分得到了及时排出，避免了水分对边坡土体的侵蚀和软化。植被护坡技术的应用，不仅美化了边坡的外观，还增强了边坡的稳定性和抗冲刷能力。通过对比施工前后的数据，我们发现边坡的位移量和沉降量均得到了有效控制，边坡的稳定性得到了显著提升。

此外，我们还采用了先进的监测技术对边坡防护工程进行了实时监测。通过布置监测点，我们能够及时了解边坡的变形和稳定性情况，为后续的维护和管理提供了有力支持。同时，我们还根据监测数据对边坡防护工程进行了优化调整，确保了工程的长期稳定性和安全性。

三、高速公路膨胀土边坡滑坡机理分析

边坡开挖后，使得土层应力变弱，出现滑动。这个过程一般有下面这两个阶段。第一阶段：开挖路基，损坏了原有的力学平衡，出现水平方向的剪切力，造成土层的抗剪切能力减弱。第二阶段，土层的抗剪切能力减弱使得土层中出现裂缝，水就会顺着裂缝进入强度较小的层面，使得抗剪切能力快速下降，从而出现损坏。随着坡体开挖临空面变大，原有的力学平衡被破坏，在开挖影响范围区内，发生松动的部分是造成坡体失稳的主要原因，

开挖坡体的失稳一般是沿某滑动带发生滑移破坏，滑动面是在开挖过程中，因应力位移的调整而逐步形成的。另外，此段边坡坡体含水量较大，遇水后强度衰减很快，是造成坡体变形的重要原因。综上所述，使用不饱和土强度原理来推测这个膨胀土公路滑坡产生的过程以及原理是：开挖→不饱和滑带土体遇水变软→土体抗剪切能力下降→坡面连续位移→坡面或坡顶裂缝加大→坡脚剪切损坏→裂缝贯通→出现滑坡。

四、高速公路膨胀土边坡治理措施研究

4.1加强排水设计

膨胀土路堑边坡排水主要采用防、排、疏相结合的方式排除地表水与地下水。膨胀土滑坡整治中采用排水设施包括截水沟、边坡平台排水沟、急流槽、支撑渗沟、仰斜式排水孔、渗水井等。

4.2加强坡面防护

膨胀土边坡易风化、易胀缩变形，因此，对膨胀土坡面的防护加固处治的方案选择显得特别重要，应充分依据膨胀土特性合理选择坡面防护形式。（1）坡面防护。目的是防止坡面表面土层的风化，加强土层的稳固性。在膨胀土边坡防护稳固时，通常使用骨架防护，边坡的方式包括拱形骨架和框架梁护坡等。（2）支挡结构。支挡结构是边坡防护是为确保边坡稳定，防止边坡出现滑塌。支挡结构物类型的选择根据这个地区的地形特点、土层构造和特性、边坡高度、滑体厚度、另外受力情况以及带来的灾害大小而使用对应的方式来进行防护。主要采用混凝土挡土墙+柔性挡土墙+抗滑桩综合治理措施等。

     4.3采用一些新技术和新材料来治理膨胀土边坡。

例如，可以利用生物工程技术，通过种植适宜的植物和化学药剂改善边坡的生态土壤环境，提高边坡的稳定性。同时，也可以采用一些新型的加固材料，如土工格栅、土工布等，来增强边坡的抗剪强度和整体性。

五、结论

综上所述，高速公路膨胀土边坡的治理是一个复杂而系统的工程。我们需要从设计、施工、运营等多个环节入手，采取综合性的措施来确保边坡的稳定性。同时，我们还应不断探索新技术和新材料的应用，以提高治理效果，降低工程成本，为高速公路的安全运营提供有力保障。

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