高边坡防护措施及对道路影响浅析

黄大生

【摘    要】我国道路建设逐渐由东向西，从平原地区往山区高原延伸。高边坡因为其地质形态以及应力环境特殊，已经成为道路工程施工过程中的关键地质工程难题。本文从高边坡类别及定义、高边坡防护措施、高边坡破坏模式及对道路的影响三個方面，论述高边坡这一地质工程问题目前的研究进展以及发展趋势。旨在强调道路工程如不重视高边坡防护，极易导致边坡崩塌失稳现象的出现，且高边坡一旦发生失稳，往往对道路造成巨大的影响。

【关键词】高边坡  防护  垮塌  道路影响

中图分类号：G4      文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2021.23.018

随着交通建设的飞速发展，道路工程面临的地质环境愈加复杂，作为道路修筑者，在进行道路工程施工时不可避免地面对高边坡这一地质工程问题。解决高边坡问题的核心就在于保证边坡的稳定性。为达到这一目的，道路工程修建中采取了一系列的防护措施，事实证明，这些防护措施可以有效降低因高边坡崩塌或失稳所引发事故的发生概率。

一、高边坡类别及定义

边坡一般由滑床、滑体以及软弱带组成。边坡的种类有很多，按其结构可以分为坡顶部分、坡面部分以及坡脚部分。按照物质构成来分类，可以分为土质边坡、岩质边坡。按照高度来划分，可分为低边坡、高边坡、特高边坡三种。

高边坡是指由土质物质构成的高度超过20m小于100m的、由石质物质构成高度超过30m低于100m的以及二元物质构成的高度超过20m低于100m的边坡。边坡的实际高度是影响边坡的稳定性的重要因素，在高边坡中，坡体高度更是决定性的影响因素。

高边坡多发于高山峡谷地区，大多由于地震、风化剥蚀以及水流切削作用形成。在一些铁路、公路、露天矿厂、建筑工地的施工过程中，为了满足实际施工场地需要，经常进行高边坡的防护和加固工作。通过一些人工高边坡加固措施，可以有效防止由于风化剥落造成的崩塌和滑坡失稳、流石、流泥等常见的自然伤害事件，为公路铁路运输、建筑施工、矿业开采等行业提供有力的安全保障。目前人工加固防护高边坡措施已经在很多的建筑施工环节和道路修筑环节得到广泛的应用，极大地保障了施工场所安全，对保障公路、铁路道路畅通也起到积极的作用。

二、高边坡防护措施

路基高边坡若是没有做好防护加固工作，往往会因为自然环境变化导致边坡风化剥落，甚至会有崩塌危险出现。这些自然灾害对保障道路通畅有着很大的影响。所以在进行道路修筑过程中应注意对高边坡进行防护和加固施工，确保高边坡结构稳定性。减少因高边坡失稳导致道路损害的情况出现。

道路工程项目开展前要预先进行科学合理的综合设计，将预防危害放在首位，结合地形地貌和地质结构的影响因素，尽量利用现有的地形进行施工作业，在节省工程量的同时让防护效果可以得到保证。

在施工设计时，不能只单独考虑高边坡防护本身的施工，而是要结合周边的地质地貌、环境因素、气候因素等方面综合考量，将这些外在因素全部纳入到高边坡的防护设计方案中，根据当地的实际情况设计出针对该地段路基高边坡最佳防护技术措施。在具体的施工时要注意对施工现场的勘察，对于施工区域的环境以及周边路面的排水性能都要有详细的了解分析，要对一些软弱的特殊地表部分有针对性地处理并加强防护，通过对可能存在风险的特殊位置进行局部防护加强，避免在极端天气下因暴雨等原因引发滑坡和泥石流等灾害，为避免安全隐患做出有效的预防。

这些都是在进行高边坡防护技术施工时应该遵循的一些基本原则。具体的高边坡防护施工工艺包括以下几个步骤。

（一）测放锚孔位置

作为路基高边坡防护施工的基本步骤也是首要步骤，就是进行测放锚孔的位置，锚孔位置应该严格按照施工设计图纸进行布置，只有严格遵守图纸所规定的位置点来施工，才能保证在具体加固防护施工过程中准确有效地找到高边坡着力点，有效地保证后期施工，有效与高边坡本身结构紧密结合，为下一个工作步骤打基础。

在实际测放过程中，要通过精密测量，结合设计图纸，将孔位误差控制到最小范围内。考虑到在实际力学环境下，锚孔位置和相对应承受作用力有极大关系，锚孔位置的误差越大，受力不均匀现象发生的可能性就也越大，从而在后续的施工时会因受力不均造成很大影响。在实际工作过程中，考虑到因地质环境复杂而使测放存在一定的困难，经过上报专家进行合理计算后也可以将相对应的锚孔位置进行适当且合理的调整，这样既能减少施工的困难，又能有效保证对坡体结构稳定性和安全性保障。测放锚孔位置是作为路基高边坡防护施工的首要步骤，也是最基本的步骤。

（二）钻孔

钻孔工序是整个高边坡防护工作中技术要求最严格的一个工作步骤，要想通过锚杆对高边坡整体结构起到整体的加固作用，就需要在进行钻孔工序时保证钻孔的精准度。在进行高边坡防护施工的时候，要将锚杆通过前期测定好的孔洞进行放置，在锚杆选材方面要注重其质量是否完好，这对于后续工作开展有着重要的影响。钻孔要保证孔洞具有很高的质量，在具体开孔施工时要注意岩体主结构面和锚杆安装轴线的夹角要形成大角度，这样可以使两者受力更协调，总体上提高对边坡整体的加固防护效果。

在钢筋安放环节需要有现场技术人员以及工程监理一起进行施工督导工作，因为钢筋在整个高边坡防护工程中起到最重要的承重作用，所以在钢筋选料以及规格方面都要格外重视，并且在钢筋安放环节也要严格按照施工工艺进行操作。目前一般直接下放的钢筋都是经过统一制作方式，将已有钢筋按照工程施工标准在现场制作出来的，这样可以保证这种钢筋能完全符合施工现场具体要求，从而在精准度方面和利用率上都能得到很有效的保障。并且现场制作的钢筋在标准度上都能达到一致，这样也能提高整体施工质量。在钢筋制作方面还要注重保证其防腐性，因为钢筋腐蚀程度和整个坡面使用寿命是紧密相关的，如果钢筋腐蚀度高，则会大大缩短整个高边坡使用寿命，所以要注意对钢筋进行防腐措施加工。

（三）注浆

在注浆工序的实际操作过程中，要严格对注浆过程进行细致记录，在每批次注浆前对所注入浆体强度进行严格检验，最少要取得两组或两组以上实验数据作为依据。注浆过程最好一气呵成，如果不能做到一次完成且中间停工时间较长，则要使用稀释后的水泥稀浆或者直接使用水对注浆管路和管泵进行有效润滑。在實际施工操作环节，如果施工设计所使用的灌注浆体强度小于70%，就要注意对锚杆钢筋外露部分进行适当保护，防止对其产生碰撞或者在其上悬挂重物，避免锚杆钢筋在浆体没有完全凝固前因外力产生移动，影响到施工质量。

注浆工序穿插于整个高边坡防护施工过程中，要严格遵守相关设计要求和工程施工规定，按照设计施工步骤和施工工艺的具体要求来进行操作，这样才能保证锚固工程质量。在注浆操作完成后要立即将锚杆插入，待工序完成24小时后，还要对所放置的锚杆进行拉拔试验，检测凝固度及施工质量。

（四）路基冲刷防护

做好路基冲刷防护，也是高边坡防护的一个重要手段。路基冲刷防护主要分直接防护和间接防护两种形式，作用力度就是这两种防护形式的划分依据。路基部分位于和沿海、沿湖、沿河边缘区域时，一般采取直接防护形式。直接防护形式使用钢筋混凝土框架，钢丝石笼。抛石法的原理是使路段抗腐蚀性增强。其中钢筋混凝土框架与石笼一般在靠近较为湍急的河流边缘位置，在高边坡路基防护中使用较多。抛石法一般应用于水量较深的路基坡面防护，而钢丝石笼则是在一些路基高边坡抢修施工中主要应用。作为一种快捷高效的手段，冲刷防护能够有效为高边坡防护起到辅助作用。

（五）表层防护

失稳风险是很多高边坡都存在的风险，但是在实际的工作中其发生的概率比较小，但是不能完全排除发生的可能性，仍然要做适当的预防措施，通过对高边坡进行一些表层防护措施，能最大程度将失稳风险降到最低。表层防护主要是针对一些表层岩土风化剥落现象造成的崩塌和局部落石，以及雨水排放所引发的泥石流等问题进行防护措施。通过采取种植植物，让植物通过根系部分将土壤固定住，起到防止水土流失作用，杜绝边坡失稳风险发生;或通过砌体将坡体整体封闭一般采用射锚挂网，喷涂混凝土等方法将坡边连接成一个整体，阻断表层损伤向坡体内部发展，以防出现表层岩石风化塌落。还可以采取边坡截水的手段，将雨水改道排放，防止坡面表层雨水向边坡内部渗透损伤土体结构，避免高边坡因雨水侵蚀而影响整体稳定性。

三、高边坡破坏模式及对道路的影响

在实际的道路修建过程中，经常会忽视高边坡路基问题，疏于对高边坡防护技术的实施，导致一些因高边坡路基损坏而发生的事故，比如崩塌现象的出现，并因此产生一系列的影响。

（一）高边坡破坏模式分析

造成高边坡崩塌的原因有很多，除了一部分属于不可抗自然灾害之外，还有一些人工活动导致的高边坡崩塌，下面就来简单了解一下。

1.路基边坡设计方案不合理容易导致边坡垮塌。在进行前期道路施工勘测阶段，由于受各方面原因影响，作为道路修筑施工设计方，没有全面详实地对现场地质地貌进行调查了解，对该地段地形地势勘察存在遗漏，对于很多道路架设情况仅仅停留在平面概念上，没有及时发现一些具体施工地段的高边坡和需要填埋的地段。所以在道路施工过程中，由于一些路基设计不完善，导致一些地段高边坡的坡比设计不合理，导致公路建成后会有边坡坍塌的现象出现，可以说路基设计的不合理是造成边坡垮塌的主要原因。

2.作为自然的边坡，其天然的土基在没有受到任何外力的干扰情况下，是处于一种稳定状态的，但是在进行道路修筑过程中，因为施工作业对天然地面进行了破坏，这就对周边的边坡的稳定性有了一定的损伤。由于道路施工所导致的路面开挖更是使得周边陡坡地带的土质变得疏松，而新修道路会让原本的地形出现许多新的坡面，这些新的坡面呈现一种损伤后的松散状态，没有有效的防护措施，一旦受到外力的干扰就会出现跨塌现象。

另外，在对一些高边坡进行防护处理施工时，由于施工质量和防护治理工作不到位的原因，也容易引发边坡垮塌现象的发生。对于一些道路新修路段产生的边坡没有进行系统加固防护处理，对这些经过开挖削坡所产生坡面裸露部位的新自然面只进行了简单的表面处理，这样起不到对新生坡面的防护作用，并且一些没有做坡面防护工作的新坡面也没有设置排水设施。像这种没有进行适当防护、上没有排水设施下没有坡脚支撑的边坡是很容易垮塌的。

3.雨水冲刷和强烈的地质运动也是造成垮塌的一个主要原因。首先说雨水对边坡的损害，大部分的路基边坡垮塌都发生在雨季，由于雨水冲刷导致土壤流失，进而发展成为一种地质结构的变化，对于边坡的稳定性有极大影响。一场暴雨或者长时间降雨都容易导致泥石流和山洪的出现，这种情况对于高边坡的影响更为重大，由于土壤水份的增加会导致一些坡体上出现结构变化，加上雨水不断冲刷，造成坡面软化，最终导致边坡垮塌现象的出现。

还有一些剧烈的地质构造活动，比如地震，强烈的震动会破坏边坡原本的稳定状态，由于水平震颤所导致的边坡下滑力增加，摩擦力已经不能抵御滑动面的下滑力，当抗滑力不能有效阻止下滑力的作用时，垮塌就发生了。这些雨水和地质运动所导致的边坡垮塌，如果进行了有效的边坡防护措施，是有很大的几率可以避免的。

（二）对道路造成的影响

路基高边坡发生垮塌事故会直接影响到人们的生产生活，对社会活动正常开展带来影响，也会在经济活动方面造成很严重的干扰。主要体现在以下几个方面。

1.垮塌事故发生容易造成人身伤害。垮塌事故往往发生得比较突然，很容易对正在公路上行驶的车辆造成严重的损害，轻则对车辆造成损坏，重则威胁到驾驶员和乘客的生命安全，产生重大的损失。一场垮塌事故的出现很可能会导致一个家庭甚至多个家庭破碎，一旦发生就是很严重的社会问题。

2.道路的路基边坡发生垮塌，会造成道路堵塞断流，尤其是一些重要的高速路段，一旦发生垮塌，就会产生巨大影响。物资的运送、人员的流动以及一些紧急的长途运输活动，比如救护车运送病人、抢险救灾物资的运输等，都会因交通阻断而停顿，这严重影响到了人民群众的生产生活。

3.从经济角度出发，除了刚刚提到的运输停摆导致的经济损失，在进行道路修复方面所投入的人力物力更是会极大地消耗地方财政。修理垮塌部位的路面，有很多时候不能采取大型的机械化施工，那样有可能会导致二次垮塌事故的出现。很多时候是采取小型机械先进行道路疏通，然后施工队伍进场，在尽量不影响交通的情况下对发生垮塌的边坡进行勘察，找出垮塌的原因，然后进行系统性的恢复。有时为了不影响交通运行，还需要临时建设一条替代性的道路，这些从经济角度来说损失都是巨大的。

四、结束语

路基高边坡在当前的道路修筑过程是会经常遇到的一个施工问题，怎样有效进行高边坡的防护处理措施，是关系到道路交通、人民生产生活、社会经济建设发展的一个重要的工作环节。科学的设计，合理的施工，采用精准的施工技术，使用优质的材料，就可以将路基高边坡的防护做到位，为人民群众的生命财产安全提供有效的保障。

参考文献

[1]张元鸿.道路高边坡防护施工控制要点分析[J].住宅与房地产，2021（28）：229-230.

[2]吕庆超.复杂条件下高边坡变形稳定与控制的机理研究[D].北京：清华大学，2018.

[3]罗万录.高速公路高边坡垮塌分析及治理技术[J].公路交通科技（应用技术版），2014，10（04）：73-75.