山区高等级公路边坡防护设计理念及施工新技术

浅议山区高等级公路边坡防护设计理念及施工新技术[摘要]：随着我国高速公路建设规模的逐年扩大，各地承建的高速公路施工任务逐年增长，其中路基和边坡结构物工程占了相当大的比例，特别是在西部跨越崇山峻岭的高速公路施工中。

本文对公路及边坡设计中忽视结构耐久性不足和造成公路的安全性和耐久性不够的主要原因做了详细的分析，并提出了相应的解决办法。

[关键词]：山区公路设计理念边坡施工新技术
中图分类号：r128+.2 文献标识码：r 文章编号：
1009-914x（2012）26-0152-01
一、山区公路及边坡的现状
近年来，我国公路特别是高速公路的建设正大幅度提升，而建设地区大部分以山区、丘陵等地形居多，地形地质复杂。

由于公路等项目路线方案受地形和地质、环境保护以及特殊的旅游需要等因素制约，公路边坡的平纵线形受影响较为突出，具有曲线、大纵坡等特征的山区高速公路边坡，在边坡方案的比选上有相当难度，不仅要满足设计施工中边坡的稳定性，保护公路的目的，还要保护当地生态环境，构建与当地地质地貌相协调的边坡外观，这些设计直接影响整条路线的工程造价及使用功能。

1. 施工和管理水平低
山区公路和边坡结构出现安全性和耐久性差的现象，一般认为其工程事故原因主要是工程施工的盲目和施工管理层的腐败以及施工监理方面的失职。

对于短期内发生的诸如公路地基突然破坏与
坍塌，大多因为施工质量没有达到相关规范，典型问题包括施工材料强度不够和施工工艺不合理等；也有个别公路和边坡施工中存在诸如偷工减料、以次充好等严重的管理问题，这对边坡的质量安全和公路的运作稳定性造成很大的影响。

2. 设计理论和结构构造体系不够完善
在承认施工存在问题的同时，也不可否认在公路和相关边坡设计领域，设计理念和设计方法还有许多改进的地方。

公路结构设计的首要任务是选择经济合理的施工结构方案，其次是结构分析与构件和连接的设计，满足相关规范规定的同时，结合当地的实际情况，综合地形、地质、地貌、水文等各种因素，制定科学合理的设计方案，保证工程质量和品质。

二、山区公路和边坡的设计
1. 山区公路设计
山区公路设计包括山区公路路线设计和优化、公路路基工程设计、公路路面工程设计、桥梁涵洞工程以及爬坡和避险车道设计和交通安全设施的规划和设计。

山区公路设计路线采用缓和曲线的回旋线，回旋线在理论上与汽车的缓和行驶轨迹一致，对地形等有极强的灵活性。

公路纵面设计首先必须充分考虑地形、地质等自然条件，在山区公路纵坡设计时，在适应地形的同时要兼顾桥隧的纵坡要求。

合理设置变坡点是山区公路纵断面设计的重点，科学的变坡点设置不仅减少填挖方，还能保护地表植被和表土，增加了边坡和路基的稳定性，减少地质
灾害和大面积水土流失的发生率，从而保证公路的使用寿命和正常的、高效的运输能力。

公路设计应坚持“经济、和谐、安全、环保舒适、自然”的原则，树立以人为本、全面、协调、可持续的发展观。

设计过程中应加强环保景观设计意识，设计理念，减少公路建设对社会环境的负面影响，做到自然景观与人文景观的相互协调。

山区公路选线应以不破坏自然环境为前提，大限度地尊重原始地形、地貌，顺势而行，灵活运用各项技术指标，确保线型的匀衡性、连续性及与周围环境的协调性。

2. 山区公路边坡的设计
边坡综合防护设计是高等级公路设计的重要内容之一。

边坡的设计包括根据地形设计的边坡的坡度角度，边坡的支撑以及采用的科学的边坡铺筑方式。

应根据公路等级、降雨强度、地下水、地形、土质、材料来源等情况综合考虑，合理布局，科学设计。

然而在建设山区公路时，如何掌握边坡防护设计与景观设计的相互融合，还值得进一步研究、试验、总结与完善，力求使经济性、安全性、美观性、环保性各项指标达到最佳组合。

设计前在实地勘察时应详尽了解边坡所处的地区的地形、地质、水文特征等，初步确定边坡设计方案；对于复杂地质地形路段的边坡设计，应进行方案比选。

边坡设计在注重安全性、舒适性、和耐久性的同时，把公路边坡的景观设计作为一项重要内容考虑，在保证其使用功能要求的原则下，要尽可能地考虑到使边坡外形与周围环境相协调。

三、公路施工和边坡应用新技术
1、常用的边坡处治技术
公路边坡处治的常用技术有几种方式：①放缓公路边坡。

放缓边坡是边坡处治的常用措施之一，通常为首选施工措施。

它的优点是边坡工程施工简便、经济、安全可靠。

边坡失稳破坏通常是由于边坡过高、坡度太陡所致。

通过削坡，削掉一部份边坡不稳定岩土体，使边坡坡度放缓，稳定性提高；②边坡支挡。

支挡是边坡处治的基本措施，对于不稳定的边坡岩土体，使用公路支挡结构对其进行加固支挡，是一种较为可靠的处理防治手段。

该方法的优点是可从根本上解决边坡的稳定性问题，达到根治边坡问题的目的；③边坡加固。

方式包括：注浆加固，锚杆加固，土钉加固，预应力锚索加固等几种；④边坡防护。

边坡防护包括植物防护和工程防护，其中公路工程防护主要有砌体封闭防护、喷射素混凝土防护和挂网锚喷防护；⑤建立排水和截水沟。

坡内排水沟，除在边坡外缘设置截水沟外，在边坡坡体内应设置必要的排水沟，使大气降雨能尽快排出坡体，为防止边坡以外的水流进入坡体，对坡面进行冲刷，影响边坡稳定性，通常在边坡外缘设置截水沟，以拦截坡外水流。

2.边坡防护新技术
sns（safety netting system）柔性防护系统。

在防治山坡岩崩方面效果好，它是由钢柱、支撑绳、钢丝绳网、锚杆和减压环为主要材料构成的拦截落石的施工防护系统，有两种类型：主动防护是以阻止岩崩为目的；而被动防护是以避免或减轻岩崩危害为目
的。

这种柔性安全防护系统与圬工防护系统相比，它具有良好的柔性和较高的强度能够抵抗集中荷载和冲击荷载，且施工简单，仅用少量人工和机械，工期短可快捷施工，有利于抢险和雨季、冬季施工，并可保持原有地貌，有利于环境保护和水土保持。

三维植被网植草防护。

该方法对路堑或路堤处均可用，它对稳定边坡、防止雨水冲刷，改善公路景观，绿化公路周边环境起到综合作用。

三维植被网是以热塑树脂为原料，经挤出拉伸精制而成的。

由于化学性质稳定不腐蚀，对大气、土壤、微生物呈惰性，其底层为高模量基础层，可防止植被网变形，能有效地防止水土流失。

其表层为一起泡层，膨松的网格，便于种植草籽，成活后可起到固土、绿化和保护边坡的作用。

用于易发生滑塌、泻溜堤边坡坡面土质和风化石质的路堑边坡坡面。

由于施工工艺简单、操作方便、进度快、造价比前面两种类型的相对低，是对成型边坡能起到及时支护且效果良好的一种边坡防护的型式。

喷播技术。

喷播技术分为湿式喷播和客土喷播两种，湿式喷播技术是一种将花（草）种子、肥料、保水剂、粘合剂、土壤改良剂等按一定比例与水搅拌均匀，通过高压泵体加压喷射到绿化现场的一种种植植被方法，是目前大面积种植草坪最先进的方法，适用于公路边坡坡度较缓、土质较好的路段。

客土喷播是将种子、肥料、保水剂、土壤改良剂、土、水等混合成泥浆状，然后用客土喷播机喷到坡面上的施工方法。

此法适用于硬度较大的石质边坡且边坡较为稳定的路段，可使裸露的岩石达到快速绿化的作用。

四、结语
在公路设计中，路基边坡设计受重视的程度相对较低，这与地质条件有关，主要是在路线勘测设计阶段对工程地质条件了解不够充分，设计缺乏针对性，导致施工时边坡失稳，频繁变更设计，造成经济损失。

反之，如果片面要求公路全线进行详细的工程地质勘察，同样也会由于路线长、工程地质条件好坏不一，不好掌握地质资料，因此很有必要调整边坡的设计思路。

融入更多先进的设计理念及新技术于公路建设中，这对工程建成后公路运行安全和质量起到举足轻重的作用。

参考文献：
[1] 罗卫华.山区高速公路陡坡上路基稳定性分析方法与治理对策[j]中南公路工程.2005，（05）
[2] 刘建梅.关于公路桥梁设计施工中的安全性思考[j]科技风.2008，（05）。