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高速公路路基边坡预防性养护研究傅卓

发表时间：2020/9/3 来源：《基层建设》2020年第13期作者：傅卓

[导读] 摘要：近年来随着公路网的不断完善，高速公路运营里程不断增加，老路病害不断出现，公路养护逐渐成为了公路工作重点。

        湖南交通国际经济工程合作有限公司湖南长沙 410000
        摘要：近年来随着公路网的不断完善，高速公路运营里程不断增加，老路病害不断出现，公路养护逐渐成为了公路工作重点。国内外对于路面工程的养护时机研究相当成熟，而对于路基边坡养护时机的研究较少，主要原因是路基预防性养护时机较难把握。本文就高速公路路基边坡预防性养护进行分析和探讨。
        关键词：高速公路；路基边坡；预防性养护
        引言
        预防性养护最早是针对路面工程而言的，它在路基边坡上的应用还较少，因为路基边坡支护从理论上就是预防性养护。为了使预防性养护达到最佳效果，需要在最佳时机进行养护。因此，确定最佳的预防性养护时机就成为这一阶段工作的重点，需要引起相关人员的高度重视，采取适当的方法确定养护的最佳时机，为实际的预防性养护工作提供参考依据。
        1最佳养护时机
        基于效益与费用比的高速公路路基边坡预防性养护最佳时机确定步骤如下。
        1.1待预防性养护满足实际要求后，确定对路基边坡自身稳定性有直接影响的指标，将其作为计算创造效益的主要指标。在选择指标时，有两种方式，即选择单项指标与选择多项指标，这两种方法有各自的优劣势，但相对而言，选择单项指标能简化计算过程、提高计算效率，然而，只考虑单个指标会使结果无法综合反映研究对象具有的不同特性；而选择多项指标时，计算过程复杂、效率低，容易产生错误，但能综合反映出研究对象具有的各类特性。所有被选择的指标，都必须具备下列特征：首先，指标要能反映出路基边坡自身稳定性和破坏产生规律及特征；其次，完成预防性养护处理后，可以看到明显的变化；最后，可以被检测出，或者是可以通过计算确定。
        1.2在选取好指标后，确定其最低的可接受水平，这一可接受水平主要由经济条件、技术水平、地质条件以及气象条件等因素决定。
        1.3以路基边坡实际情况为依据，对其安全系数进行预测，并通过分析确定这一指标在预防性养护开始前和完成后对应的变化曲线。
        1.4通过计算确定不同方案施工完成后，所选指标达到确定的可接受水平需要的时间。选取单项指标和多个指标两种方法存在的区别在之前已经进行了介绍，以上都是对选取单项指标这一方法的分析，这是因为现有技术条件有限，当技术条件允许时，可选取多个指标来分析和计算。
        1.5根据之前对费用的分析，通过计算确定不同养护方案对应的养护费用。
        1.6对计算所得费用和养护效益进行对比，获得两者比值，再根据这一比值确定养护工作最佳时机。可见，养护的最佳时机是通过效益和费用的对比确定的，即当费用达到最小而效益达到最大时，就是养护工作的最佳时机。
        2高速公路路基边坡失稳因素
        2.1工程因素导致的边坡坍塌
        高速公路施工过程中会采用爆破手段，如果爆破效果偏大，会导致高速公路边坡稳定性降低。高速公路在边坡建造过程中，如果没有及时保护好边坡表层，导致边坡受到雨水冲刷、风化作用等自然因素影响及其稳定性逐渐降低。如果排水措施设计出现纰漏，再加上雨水天气出现积水或者雨水冲刷状况，会导致高速公路路基稳定性降低，影响道路安全。边坡设计坡度也影响高速公路路基稳定，边坡过陡导致高速公路路基稳定性不足，或防护措施没有发挥作用，容易出现坍塌问题。
        2.2降雨对边坡稳定性的影响
        雨水对高速公路边坡稳定性有很大影响，强降雨天气导致雨水对边坡冲刷影响增大，雨水冲刷作用，会改变边坡的几何外形及受力状况，影响了边坡的稳定性。此外，雨水下渗成为地下水，使填方边坡土体自重增加，土体发生软化，内摩擦角变小，也是影响高速公路边坡稳定性的重要因素。在挖方边坡上，雨水沿边坡缝隙向内部渗透，导致边坡内部结构受到损坏，地下水软化岩体结构填充物不断受到地下水影响，导致边坡稳定性下降，进一步破坏高速公路的稳定性，对高速公路安全运行带来严峻挑战。

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        3预防性养护性能指标预测
        3.1高速公路路基边坡地形分析
        通过专业勘探人员对高速公路施工现场分析路基形状，计算路基边坡承载能力的大小，分析边坡极限值。使用地质勘探仪器对高速公路路基边坡地质结构进行检测，分析边坡稳定性，记录高速公路路基边坡的特征。
        3.2预测高速公路边坡病害及稳定性
        预防性养护不仅要分析高速公路路基边坡稳定性，还要对路基病害进行预测。通过定性预测和定量预测两种方式相结合对高速公路基边坡进行病害预测，防止出现病害影响边坡稳定性。根据预测病害的数据，模拟出边坡稳定值，计算出影响高速公路路基稳定性的标准。
        4高速公路路基边坡预防性养护方法
        4.1植物防护
        高速公路的数量众多，而且在修建过程中，会对自然环境造成一定的危害，所以说在防护过程中，如果能将环境问题考虑进去，对于促进公路发展的经济效益与环境效益都能起到极大的帮助作用，所以植物防护成为边坡防护的首选。但是在防护过程中也要路段根据具体情况来看，其主要用于坡度平缓的边坡地段，利用植物发达的根系，起到固结边坡的作用，既环保又实用，主要可以分为植树、种草、铺设草皮三种方式，具体运用哪种方式，根据情况而定。
        （1）植树，这种方式适用于边坡坡度较小的地区，需要根据路段本身的土质与气候等情况来选择合适的树种，一般情况下，边坡防护所选择的是生命力强、生长速度较快的乔木、灌木等树种，在搭配过程中一般是以梅花状最为适宜。
        （2）客土喷播植草，适用于1∶0.75的边坡。建立三维植被网，组成网包，从而降低雨水冲击以及岩石风化给边坡造成的影响，帮助草根生长，从而增强其本身抵抗自然水土流失的能力，达到固土蓄水的目的。
        （3）铺草皮，这是一种快速绿化的方式，应该选择品种合适、能与防护地区气候环境等相适应的草种，草皮的规格应该保持在20cm×40cm，铺设形式多种多样，其中包括平铺、水平叠铺、垂直坡面等等，为了避免所铺设草皮出现移动现象，需要对边框进行固定，使其形成方格或拱形边框，之后在边框范围内完成草皮铺设。
        4.2截排水工程
        雨季对边坡的冲击很大，极易造成滑坡等自然灾害，截排水在边坡防护过程中就显得至关重要，想要做好这一工程需要从以下两方面考虑：其一是地面排水工程设计，一般是选用浆砌圬工体的方法，相关工作人员需要根据实际情况采取合理的方式，这样既能使地表水及时排出，还能防治积水渗漏；其二是地下排水工程设计，为了防止边坡坍塌，在地下排水工程中，一般是选择盲沟或深层排水管，从而有效地完成水分排出。
        4.3封闭式防护设计
        封闭式防护设计一般运用于地质较为坚硬的边坡地带，在边坡地区采用水泥砂浆、混凝土等材料完成边坡的勾缝、灌浆，将其封实，这样做是为了防止水渗入缝隙之中，对边坡坡面造成的危害，如果是边坡受到风力侵蚀，出现较为严重的风化现象，则可能影响公路本身的使用寿命，遇到这种情况，可以采取喷浆等方式来对其进行处理。另外，还可以通过设置水沟等方式来降低雨水对于坡面的冲击，尽可能完成对坡面的全方位防护，从根本上提高防护质量，保证公路路基安全稳定。
        结束语
        路基高边坡预防性养护工作最佳时机的确定采用效益和费用比的方法是合理可行的。其中，费用组成是指管养部门对路基边坡实施养护时所产生的所有费用，对其进行分析能确定使费用达到最低的预防性养护时机。
        参考文献
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        [3]李军．高等级公路沥青路面预防性养护时机确定的研究［J］．黑龙江交通科技，2018，292(6):72-74．