在高速公路工程施工过程中，路基边坡的防护对路基的稳定性和强度有比较大的影响。由于在高速公路工程施工过程中，路基施工使原地层的平衡状态发生了变化，而且路基长期在自然环境中暴露，受各种自然因素的影响，导致岩土体物理学性质发生了变化，岩土出现移动和变形，对边坡的稳定性造成了破坏，会引发生态环境问题和地质问题。如果对公路路基防护认识不足，防护设计不合理，施工方法不规范，将导致公路路基在施工或运营阶段产生变形、失稳等破坏，造成高速公路临时中断，影响公路运营，增加工程处置费用，甚至威胁人身财产安全。因此，做好山区高速公路路基边坡的防护工作具有重要意义。
1 工程概况及路基边坡防护设计原则
云县至临沧高速公路（以下简称“云临高速”）位于云南省临沧市云县、临翔区境内，施工长度为59.50433km，路基宽度为25.5m，允许车辆最高行驶速度为80km/h。该项目地处云南省西南部，沿线生态环境脆弱，一旦破坏，生态恢复困难。为减轻对环境的负面影响，设计上对沿线自然景观与生态环境保护等做了特殊要求，路基边坡防护工作非常重要。本文以该公路路基边坡为例，对山区高速公路路基边坡防护措施进行探讨。
云临高速填方路基边坡防护设计原则如下：以经济适用，利于施工，美观大方为原则，根据当地的土壤条件、边坡坡率，通过对汇水量、雨量、排水方式及各种植物的防护能力进行测算，因地制宜地选用适当的防护形式。本项目路基边坡≤4m时，采用三维植被网、植草皮；路基边坡＞4m时，采用现浇混凝土拱形格防护。
云临高速挖方边坡坡面防护设计遵循“因地制宜、力求根治、安全耐久”的原则，均考虑全防护，根据沿线地质情况分别采用拱形护坡、浆砌片石护坡、预应力锚索框格梁、锚杆框格梁、柔性防护网主动防护系统、柔性防护网被动防护系统、三维植被网植草、植草护坡等措施进行防护，在确保边坡稳定的同时与周围环境也相互协调。支护工程设计以支护结构形式的适宜性为基础，注重多种支护结构的综合应用。
2 边坡损毁类型及原因
滑塌是路基边坡非常常见的一种破坏形式。结合边坡的土地特点、损毁原因以及滑塌大小不同，损毁类型主要有：滑坡、崩塌、坍塌、错落。滑坡是斜坡上的岩体或土体在自然或人为的影响下沿坡体内一定的带（或面）滑动的现象；崩塌指高陡斜坡上的岩体或土体在重力和其他外力作用下倒塌、倾倒或坠落的现象；坍塌指斜坡松弛带内岩土体强度不足以维持斜坡坡率而发生自外向里主次塌落的现象；错落指被陡倾的构造面和完整岩体分开的较破碎岩体，因坡脚受冲刷或人工开挖和震动影响，下伏软弱层不足以承受上部岩体压力而被压缩，引起坡体以垂直下错为主的变形现象。
3 路基边坡防护设计
3.1 高填深挖防护
云临高速填方地段需要结合路基地基的实际情况，对基底进行清表后进行强夯处理。地表横坡比＞1:5的路段，则需采用台阶开挖的方法进行原地表施工，然后布置内侧2%的坡度。此外，为了提高路堤的稳定性，要在坡脚位置布置护脚墙，然后在下路床底部布置双向土工格栅。
云临高速土质挖方边坡高度＞20m、岩质挖方边坡＞30m视为深挖路堑，全线深挖路堑共42处8332m。深挖方路基设计遵循“安全经济、顺应自然、造型美观、与环境景观相协调”的设计原则，根据工程类比，并进行力学分析，验算边坡稳定性，确定合适的边坡坡率，在保证边坡稳定的前提下，采用相应的防护型式。深挖边坡部分作业地段的岩体不稳定，承载能力非常低，需要提升路堑边坡的防护水平，可在防护设计时分别采用路堑挡土墙、桩板墙、锚杆框格梁植草防护及锚索框格梁植草防护、SNS主动防护网。其中锚杆（索）框格梁防护为该项目深挖路堑的主要防护形式，框格梁护坡防护设计形式，用于土质及土夹石边坡，且坡率不宜陡于1:0.75。主要用于最下部坡面对边坡起到加固作用，提高边坡稳定性。对于一般石质高边坡地段，使用锚杆框格梁进行防护，对于下滑力比较大、边坡高度大、稳定性差的地段，由于锚杆框格梁承担不了的土质边坡地段，则需要布置锚索框格梁防护。如图1所示为锚杆（索）框格梁防护。
图1 锚杆（索）框格梁防护
3.2 路堑挡土墙和桩板墙设计
针对挖方地段不良地质路堑和深挖路堑等地段根据地质情况采取设置挡土墙、桩板墙等支挡措施稳定边坡。
针对填方地段部分地面横坡较陡或受地形限制不能在放坡地段设置挡土墙，一般采用路肩式（重力式或衡重式，必要时设桩板墙）。如需设置路堤式，应在地面横坡较为平缓处设置，并尽量降低墙顶填土高度。根据地形条件，部分坡脚可设置C20片石护脚。
在实际施工时，钢筋混凝土悬臂式挡土墙构造简单、施工方便、施工工艺成熟、无环境影响，对地基承载力要求较低，能充分发挥材料的强度性能，但工程造价相对较高，影响美观，墙体不宜过高。
钢筋混凝土扶壁式挡土墙构造简单、施工方便、施工工艺成熟、无环境影响，对地基承载力要求较低，能充分发挥材料的强度性能，可提高挡墙高度，但工程造价相对较高，影响美观。
加筋土挡土墙使用范围广泛，施工工艺较为简单，可缩短工期，适应性强，工程造价低，抗震性能好，景观效果好，对筋材及筋材间填料质量要求较高，施工质量不容易控制。
综上所述，为节约工程造价，本项目挡土墙工程主要推荐圬工挡墙方案。
3.3 抗滑桩防护
云临高速属在山区高速公路，抗滑桩在路基防护设计中比较多见，可以有效减少滑坡的产生。其主要作用就是承载滑坡山体的重力，阻止其下滑，就像一个矩形钉把整个滑面固定住。如果桩身强度和锚固段地质强度可以承载滑面，那么边坡的防护效果良好。
这一设计规划的使用优点就是固定桩体的位置相对灵活，整个工程的作业量相对较少，操作简单，极大地降低了生产成本，但是在工程建设过程中抗滑桩边坡防护的施工成本相对来说高。
3.4 现浇混凝土拱形格防护
该项目对于坡率不陡于1:0.75的路基边坡，设计采用现浇混凝土拱形格防护的方法进行防护施工。该施工方法主要用于最下部坡面，施工方便，造价相对较低，整体稳定性高于浆砌拱形格。通过使用现浇混凝土拱形格防护的方法进行防护，可以提高边坡的稳定性。如图2所示为现浇混凝土拱形格防护。
图2 现浇混凝土拱形格防护
3.5 SNS柔性网防护系统防护
对于云临高速的岩质边坡，以坡体岩体易破碎、掉落、风化剥落病害为主。基于这一情况，此段路堑边坡能利用SNS挂网主动防护系统，如图3所示。
图3 SNS主动防护网
柔性网一般采用钢丝绳网和TECOO高强度钢丝格栅，在进行施工时，锚杆间距一般为4.5×4.5m，锚杆的锚固段要进入坡体内稳定岩土层中；钢丝绳网要通过支撑绳和缝合绳与坡面贴紧。
3.6 种树和植草
（1）三维网植草。对于土质边坡及全风化的路堑岩质边坡采用三维网植草的方式进行防护，经处理后的土石混合边坡和强风化的岩质边坡，边坡坡率缓于1:0.75，每级坡高≤10m。对不利于草种生长的坡面要进行客土改良；三维网铺设要顺坡铺，网要与坡面紧贴、平整；覆土要分层多次填筑，并充满网包。
（2）种树。通常在河岸的漫水河滩上植树，这样能增加泥砂淤积，使水流对路堤的重刷减慢。不仅如此，栽树还有很多积极的作用，例如涵养水源、调节气候、增加植被覆盖率等。在边坡坡面上栽树可以提高坡面的稳固性，改善坡面土体松散的状况。
（3）种草。一般路基边坡坡度较缓的土质表面，能回填5～10cm的适合植物生长的土壤，将表层回填土和原坡面紧密结合，然后在回填土壤表层播散多种草籽混合播种，草籽的选择一般是选用根系发达、生长力强的，以此固定松散土质。
（4）铺草皮。这种方法一般用在边坡表面受雨水冲刷大的地方，适用于较陡、较高的土质坡面。草皮种类和植草差不多，对于草皮选用的规格，一般结合存活率高、生命力旺盛的和易于运输的来进行选用，通常是20×40cm、厚6～10cm的草皮。草皮可平行于坡面铺砌，也可以叠铺，或者用砖或石头砌成方格或拱式边框，在方格内再铺草皮。铺砌前，需要先把边坡表面整平，然后从下到上把草皮钉在方格中使其与坡面紧紧长在一起。
4 结语
综上所述，山区高速公路受复杂地形因素的影响比较大，为了保证路基结构安全，需对高速公路路基设计进行优化，并做好路基防护措施，综合考虑边坡受水因素、地形因素和地质因素的影响，保证山区高速公路路基边坡防护的合理性和科学性。
参考文献
[1]刘子壮，赵晶，高照良．高速公路边坡不同恢复年限土壤性质及生态防护模式研究[J]．科学技术与工程，2014，（12）.
[2]刘小勇，邰永刚，白书锋．高速公路安全防护设施的防护漏洞及其处治措施[J]．公路工程，2012，37（1）.
收稿日期：2018-06-22
作者简介：杨佳娜（1984-），女（白族），云南大理人，供职于云南省交通规划设计研究院有限公司，研究方向：公路施工。
