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高速公路高大边坡病害及加固措施分析

房修桂
摘 要：地形因素、水文地质因素、地层岩性因素、降水因素、施工技术因素等都是引起高速公路高大边坡病害出现的原因。文章对高速公路高大边坡的病害进行了总结，提出了高大边坡的加固措施，从而更好的做好高速公路的养护工作。
关键词：高速公路；边坡；病害；加固
高边坡病害的防治，实质上是采用工程措施，保持或恢复边坡自身稳定的过程。在山区高等级公路建设中，大量自然边坡被人为开挖改造，部分地质条件较差的路基高大边坡可能会出现整体或局部失稳变形现象，处理不当或不及时，将会危及施工人员安全及造成路基构筑物被破坏，严重影响施工进度，造成经济损失。因此，路基高边坡病害的防治对保障施工人员生命安全及实现公路建设经济价值，具有极其重要的意义。
1.高速公路高大边坡病害表现
（1）裂缝。路基高边坡开挖后，沿着坡面出现纵向或横向不规则的，而且深度较深的深层裂缝，
（2） 风蚀。在少雨季节，路基坡面因为长时间刮风影响，坡面水分逐渐散发减少，坡面土壤逐渐干燥，破坏了土体自身的平衡，慢慢地出现掉块，脱皮等现象，致使坡面病害出现。
（3）坍塌。坡面开挖后未及时支护，凌空面部分因坡面土应力（重力）释放，或者因为雨季灾害影响，出现局部坍塌。
（4）滑坡：特别是在季节性雨季的影响下，山体开挖后，未能及时支护到位，或者设计本身考虑不够合理，设计不当，造成更为严重、甚至整座山体出现滑移，坍塌。
2 高大边坡加固的方法分析
2.1 混凝土挡墙的方法
在当前的高速公路工程中，使用混凝土挡墙的方式可以进行有效的加固，这是比较常见的方法，混凝土自身具有较强的硬度以及稳定性，能够有效的避免硬物的侵袭，并且避免高边坡出现滑落失稳的现象。在使用这种方法的过程中，可以在混凝土的墙面上开出几个大小相同的排水孔，开凿这些排水孔的目的就是有效的软化混凝土，并且产生对于墙面的静压力，这样可以让高边坡具有一个平衡的受力点，可以避免因为高边坡的失衡而出现安全问题。通过应用混凝土挡墙的方式能够确保施工的顺利进。
2.2 锚固技术的应用
锚固技术在高速公路工程中的应用也比较广泛，这种技术主要包括三个类型，其中有混凝土喷射技术、预应力技术以及锚固洞技术。这种技术的特征是不需要改变原本的岩石装状况以及地形地貌，可以首先加固处理拉杆件的一段。在结束加固之后，需要把拉杆和建筑物的另一端相连接，如果建筑物承受了一定的推力，就可以实现加固边坡，提升边坡稳定性的效果。在高速公路工程中应用这种技术具有简单以及灵活的特点，可以在多种施工环境下进行使用，具体的时间也比较长，所以许多高速公路工程中都进行了全面使用。
某高速公路某段路基右侧属于路堑高边坡，边坡的长度为170 米，高度为90 米，设置为九级边坡。该段边坡的表层为粉质黏土以及黄褐色、含炭质板岩等碎石，该边坡开始采用的普通锚杆框架梁植草防护，但由于该地区降雨较大，投入使用三年后就出现了小面积的滑坡，因此，最终决定在养护的过程中，重新采用预应力锚索对其进行加固处理，投入使用后，受到了良好的效果。具体措施如下：在第1 到3 级的边坡使用预应力锚索。预应力锚索用15 毫米高强度无粘性的预应力钢绞线6 束，每一束锚索的拉力为600KN，孔径为130 毫米，锚索孔深为20 米，下料长度为22 米，纵横间距为5 米，使用条形立柱地梁，地梁间距为5 米，立柱段面的尺寸为400X300 毫米，并設置泄水孔，泄水孔直径为52 毫米，孔距为5 米。预应力锚索施工流程为制作加工锚索—钻孔—清孔—安装锚杆—注浆—补浆—锚梁—锁定。
（1）制作加工锚索
预应力锚索选择具有高强度、低松弛的预应力钢绞线，钢绞线的力学性能必须达到国家标准的《预应力混凝土钢绞线》中的规定。选择的锚具必须符合《预应力筋锚具、夹具以及连接应用技术标准》。每一束钢绞线必须均匀、平直排列，必须确保钢绞线的质量，不能出现生锈、损伤等情况。锚索锚固段、自由端等钢绞线必须做好防锈处理。自由段套管两头在100-200mm 处用黄油填充，并用胶布固定。在制作的时候，钢绞线还要预留1. 5 米的长度，便于张拉锁定，张拉结束以后，再剪掉多余的钢绞线。
（2）钻孔并清理钻孔
钻孔是预应力锚索施工的第一步，为了确保锚索安装的准确性。钻孔前，首先要最钻孔进行定位，确定孔洞的大小尺寸，并安装钻机专用的钢管，安装钻机后，根据现场施工情况，调整钻机的方位，使其达到施工标准和要求。其次，钻杆要选择与钻机同一配置的钻杆，钻杆的长度根据锚索的施工情况确定，钻孔的深度必须达到施工要求。在钻进的时候，如果碰到软弱土层或者地质破碎带，要立即调整转速，避免出现土体塌方现象。钻孔完成以后，还要及时清理钻孔内的水、淤泥等杂质。一般使用高压空气将孔内的水分以及淤泥清除出去，降低孔内水泥砂浆和孔内岩石体的粘结强度。钻孔的钻进深度比设计深度要深20—50 厘米。
（3）锚索安装和注浆
锚索和注浆管一起放入到孔内，在安装的时候，为了防止锚头碰触到孔壁，对工程造成影响，所以用橡胶捆绑锚头，注浆管安装的位置在距离孔底的10cm 处。注浆浆液必须符合高速公路施工相关标准，并结合实际工程，配置浆液水灰配比，并添加适当的膨胀剂，提高浆液的粘合度。注浆要按照步骤进行，第一阶段主要是锚固段进行注浆，第二阶段是自由段锚索以及孔洞缝隙。
（4）张拉锁定
预应力锚索注浆凝固时间达到15—20 天以后，锚梁混凝土强度大于20MPa 才能进行张力锁定，在对工程张拉作业前，要检查张拉机器设备仪器，对一起进行校正，锚具和锚垫板、千斤顶的轴线保持在同一水平线上。此外，为了确保钢绞线受力均匀、平直，用小千斤顶对每一根钢绞线进行张拉。最后用设计锁定吨位张拉锁定。
2.3 减载排水
通过应用减载排水的方式，可以有效加固高边坡。这种方法主要分成减载反压方法以及表里排水法。通过应用表里排水法可以把地下水排出，进而达到加固高边坡的效果。通过应用减载反压的措施，可以消除地面下的部分岩石，这样可以有效的降低岩石的下滑作用。这种技术受到周边环境的影响比较大，因为高速公路施工中的影响因素具有多元化的特点，所以应用这种方法的机会不多。
3 总结
总而言之，对于公路路基高大边坡病害的整治，预防措施有很多，并且当前的防护不断从单一防护向着多元整合防护发展，因此，对于公路与路基高大边坡病害的整治，应该在强调保持边坡水土、生态恢复及边坡加固这三个前提的基础上，根据工程实际地质、地形及工程具体设计选择恰当的整治技术。
参考文献：
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