浅析高速公路工程边坡支护技术的应用

朱云峰

前言

作为高速公路工程施工的重要技术，边坡支护技术在高速公路工程施工中得到了大量地应用。在施工中应严格遵循相关施工要求进行施工，只有这样才能确保施工的有效性，才能有效提升施工的质量。本文主要对高速公路工程边坡支护的方式及施工技术应用进行了分析与探究。

公路工程边坡支护主要是为确保其边坡的安全性及环境的安全性，在施工中选用支挡、加固及防护方式对边坡加以处理。目前最常见的支护结构类型包括：重力式挡墙、扶壁式挡墙、悬臂式支护、板肋式或格构式锚杆挡墙支护、排桩式锚杆挡墙支护、锚喷支护等。本文主要对高速公路工程边坡支护技术进行了分析，以期为工程质量提升提供可靠地保障。

一、高速公路工程边坡支护的方式

伴随着我国公路事业的发展，公路边坡出现的越来越多，公路边坡稳定问题也就逐渐凸现出来，特别是在山区修建高速公路中，由于受地形条件限制，往往需要开挖山体而形成路堑边坡，边坡在切角后，容易造成边坡失稳情况的发生，路堑边坡的稳定性问题已成为当前山区公路建设和运营安全的关键问题，同时也是公路勘察设计中的主要难点。挡土、挡水及避免边坡变形是边坡支护的主要作用。在公路工程边坡支护中，应保证工程基础结构施工的安全性及基坑开挖的合理性，避免塌陷、管涌等问题出现在地面施工中。為提升工程建设的整体质量，应充分了解公路工程边坡支护施工特点。

1、重力式挡土墙

重力式挡土墙，是指依靠自身抵抗土体侧压力的挡土墙。挡土墙可以用块石、片石等作为砌体材料，或者用钢筋混凝土进行现浇，形式可以做成直立式、倾斜式和台阶式。其优点是取材容易、工艺简单、经济性好，适用于在石料丰富的地区;缺点是自重大，对地基承载力要求高，不适宜在软弱下卧层的地基以及边坡较高的情况下修建。虽然重力式挡土墙在边坡工程中得到广泛运用，但是，如若对其设计及施工不加以重视，往往会造成不必要的麻烦，特别是水对挡土墙的不利影响。因为土体中的含水量在一定程度上决定着挡土墙的土压力，如果含水量增加势必会增加主动土压力，慢慢地就会打破原有的平衡状态，导致挡土墙发生倾覆失稳或者滑移失稳。所以，在进行挡土墙设计之前，应该重视挡土墙周围地表水的排除。在进行挡土墙设计时，应该从构造上尽量减小水对挡土墙的危害。例如，在一定高度、一定位置设置泄水孔，回填土一般采用砾石、碎石等粗骨料及憎水性材料，此外还可以设计墙后滤水层，加速土体中水分的排除。

2、喷锚支护

按照施工现场的地质情况，利用高压喷射水泥混凝土和打入岩层内金属锚杆的共同作用或单独作用对岩层进行加固处理，喷锚支护结构可分为两种：临时性支护和永久性支护。洞室围岩的初期支护可以通过喷射混凝土进行，喷锚支护就是促使锚杆、混凝土喷层和围岩形成共同作用的体系，避免岩体松动与分离现象的产生。通过将相应都读围岩向自承拱转变，可以对围岩起到稳定性提升的作用。如出现破碎岩体等状况时，可通常使用丝网拉挡锚杆间小岩块的方式，对混凝土喷层不断加强，并提高喷锚支护的质量。

3、加筋土挡土墙

加筋土挡土墙是以土为填料，通过在土内布置适量的拉结筋，利用拉结筋与土体之间的摩擦力增强土体强度。加筋土挡土墙是由面板、筋带及填料三部分组成柔性的复合支挡结构。它具有施工简便、材料消耗少、美观、占地面积少等优点，同时对地基承载能力也要求较低，具有良好的抗震性能，适用于大型路堤墙和路肩墙边坡。由于加筋土挡土墙是利用拉结筋和填料直接的相互作用来达到效果，所以对拉结筋材料质量及其铺设和连接、填料压实等工艺要求较高。

对于加筋土挡土墙的设计，除了填料较重力式挡土墙有更特殊的要求外，构造上的措施也有较为严格的规定。当拉结筋内部的填料含水量较多时，将使拉结筋所承受的拉力增加，并且会降低填料和拉结筋之间的摩擦力。如果水中含有对拉结筋具有腐蚀作用的盐类时，还会降低加筋土挡土墙的使用寿命，所以，此类挡土墙必须做好挡土墙及其附近的排水设计。另外，筋带的铺设也必须要满足相关要求，不同种类的钢筋其施工工艺也不尽相同，在铺设时应将底部的填料整平密实，拉结钢筋时应先穿粗筋，再逐一理顺拉紧固定。

4、土钉墙支护

作为一种新型支护方式，主动支护就是将基坑附近土体自支撑能力进行充分发挥及提升。土钉墙是在新奥法的基础上基于物理加固土体的机制，在上个世纪70年代从德国、法国及美国发展出来的支护方式。上个世纪80年代早期在矿山边坡支护中我国采用了这种方式，随后土钉墙支护法在基坑支护得到了大量应用。土钉墙的组成成分为被加固土、放置于原位土体内的细长金属杆件与在坡面附着着的混凝土面板，最终实现重力式支护结构。将一定长度及密度的土钉设置在土体内，通过土钉和土一起完成作业，进而将原位土的强度、刚度进行有效提升。这种支护技术主要应用于12米以下的基坑开挖深度，如地下水位在坑底以上时，必须根据实际施工要求，进行有效排水与截水施工。

二、高速公路工程边坡支护技术的应用

随着交通运输量的不断提升及社会经济发展需求的不断加大，因建设时期社会经济、技术水平及建设思想等因素的影响，我国部分已建高速公路工程已经无法满足社会发展的需求，并出现了超荷载与路面损坏等现象。从国民经济长远发展的角度来看，在公路工程建设中高速公路工程边坡支护是否有效将对其事业发展具有至关重要的作用。由此可见，在我国高速公路工程边坡支护技术应用中，必须做好施工准备工作，规范施工流程，才能实现高速公路工程建设的预期目标。

1、边坡支护施工准备

高速公路工程边坡支护具有较多形式，在具体施工中，应严格遵循相关施工要求与现场施工情况相结合，进行边坡支护方式的合理选择，做到具体问题具体分析。同时遵循工程项目的具体情况进行施工流程的合理制定，一般情况下，基坑边坡支护具有较为复杂的施工流程，在施工技术方面也具有较高的要求。实际施工中都会选用三通一平、土方开挖、破壁整修等，并对施工质量进行有效控制。安全问题是高速公路工程边坡支护施工的重点内容，要求施工中每一个施工人员都能对土方施工中的各个环节充分了解，在相关安全规范中要严格执行，确保提高施工的安全性。

2、孔位放线

测量放线施工必须遵循孔位设计规定进行，确保孔位布局的合理性及精确度，并把孔位布局偏差在5cm范围内进行有效控制。

3、场地清理

确保清理干净路基施工范围内的全部杂物，如原有地面表层种植土与草皮等，通常情况下，将其清理深度控制在15cm以上。路基施工路段，必须将原有地面50cm以下位置的树桩与树根清理干净。随后选用与之相适应的材料将树桩与树根清理位置进行填充。

4、土钉制作及注浆

遵循该工程相关施工规定制作土钉，一般情况下选用ND48管，打入施工则选用冲击锚杆机进行施工，随后一一检验孔口及角度，对不符合施工要求的材料，应废弃处理。选用ZSNS型注浆泵作为该工程注浆施工的主要机械设备，选用的注浆方式为底部返浆注浆法，在0.4到0.6Mpa范围之间进行注浆压力的有效控制，水灰比标准应在0.4到0.45之间进行有效控制。注浆施工前，应先将浆液体积进行准确计算，并和实际用量进行比较，保证孔内浆体充盈系数在1以上。

5、面层钢筋网及混凝土喷射施工

钢筋网片捆绑作业应在注浆施工结束后进行，网片及锚杆选用钢筋进行焊接施工，并确保钢筋搭接长度及间距符合施工要求。选用HPZU-5B混凝土喷射机作为混凝土面层喷射施工的主要机械，将混凝土喷射厚度控制在8厘米范围内，强度等级则控制在C20，粗骨料最大粒径应控制在15厘米以下，水灰比应控制在0.45以下，应分段完成喷射施工，遵循由下到上的顺序进行同一段喷射施工。

6、养护

养护质量是否良好将直接影响到施工质量，基于此，必须在混凝土喷射施工结束后，及时进行洒水作业，确保养生时间在7天以上，整个期间应始终处于湿润状态，避免不良天气对工程质量造成严重影响。

三、结束语

综上所述，随着我国公路工程事业发展速度的不断提升，边坡支护施工水平的高低在高速公路工程施工中的地位也越来越重要，为满足社会经济的发展要求，边坡支护施工作为高速公路工程施工中的重要组成部分，为确保工程的质量，施工企业必须对边坡支护施工特点、施工方式加以重视，根据施工案例的相关要求，在提高施工技术水平的同时，规范施工工序，只有这样才能提高工程的整体质量，实现企业的快速发展。