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【摘 要】 随着经济发展和社会的进步，公路工程成为百姓交通和经济发展中极其重要的一环，公路路基边坡工程对于公路质量和稳定具有重要作用，文章对公路路基边坡加固设计进行探讨，具有一定的借鉴意义。
【关键词】 公路路基;边坡加固;设计
一、前言
文章对公路路基边坡加固的原则进行了简要介绍，对公路路基边坡防护工程的具体加固方法进行了阐述，通过分析，并结合自身实践经验和相关理论知识，对公路路基边坡加固施工进行了探讨。
二、路基边坡的稳定性概述
1.路基边坡的常见破坏形式
作为影响路基稳定性的重要问题之一，边坡的破坏形式主要表现在滑坡、坍滑和崩塌，以及倾倒、碎落、流动等现象。其中滑坡是指由于冲刷、震动等因素的影响，边坡上的岩体及土质在重力作用下沿某滑动面发生剪切破坏的现象;碎落是指路堑边坡的岩体及土质表面自坡面上不断剥落下来的风化现象;坍滑是指边坡岩石及土质沿某滑落面下滑，并发生大规模的碎落;崩塌则指整块岩体的倾倒崩落，并最终沉积于边坡底部的情况。实际工程中常见的往往是以一种破坏形式为主，其他各种形式并存的综合破坏问题。
2.影响路基边坡稳定性的因素分析
路基边坡的稳定性，主要与当地的地形地貌、水文、地质、气候条件有关。如多雨地区土质湿度增大、强度下降，路基表面随温差作用而呈现胀缩循环，在湿差作用下呈现干湿循环，循环造成了土质强度的降低，久而久之则会产生剥蚀现象，而岩土表层受到地表水的冲刷和地下水的浸入，使路基水毁病害严重，而岩性较差的岩体此时还可能由于水温的变化造成风化现象的加剧。有鉴于此，在必要位置修建排水沟等附属构筑物，并对边坡进行科学的加固好支挡，可有效提高路基的稳固程度，为实现公路项目的建设目标提供技术支持。
三、公路路基边坡加固的原则
公路路基边坡加固效果的好坏，在很大程度上取决于所选取的加固理论的优劣。根据场地工程地质、水文地质、环境条件、保证稳定的前提下，设计最经济、合理的方案，主要取决于所选用的加固理论，选择合适的理论知识就能做到安全可靠，施工顺利，缩短工期，带来客观的经济与社会效益。
边坡设计要解决的根本问题是在边坡的稳定与经济之间选择一种合理的平衡，力求以最经济的途径使服务于工程建筑物的边坡满足稳定性和可靠性的要求。边坡工程的可靠性是指边坡及其支护结构在规定的时间内，在规定的条件下，保持自身整体稳定的能力，它是边坡安全性、适用性和耐久性的总称。
四、公路路基边坡防护工程的具体加固方法
1.坡面加固方法
（一）抗滑挡土墙
在公路路基边坡加固施工中，抗滑挡土墙是应用较多的一种技术，该技术产生的实践比较早，目前已趋于成熟，适用的地形也比较多，在山体路基、地基土质较软的施工环境下有不错的效果，尤其对于斜坡路基地形和可能引起滑坡的地方中，更是有非常好的效果。
（二）抗滑桩
边坡加固工程中的抗滑桩是通过桩身将上部承受的坡体推力传给桩下部的侧向土体或岩体，依靠桩下部的侧向阻力来承担边坡的下推力，而使边坡保持稳定。抗滑桩根据施工材料的不同，也分为许多不同的种类，如钢筋混凝土桩、锚桩、预应力锚索桩等，其中钢筋混凝土桩应用的最多，抗压能力强，施工方式也多样化，但是其抗拉能力有限，这一点需要注意。
（三）土钉墙加固技术：
采用土钉墙加固技术进行边坡的加固，其是通过在边坡表面的垂直方向、或经过计算的斜向，将锚杆钉入滑体内部的稳定岩层，同时在边坡的表面喷射混凝土、铺设钢筋网片，使锚杆形成一个整体，利用其集体抗滑力，实现边坡的加固。此种技术的优点与锚索加固技术相同。值得注意的是，实际在进行土钉墙的施工前，应针对所用锚杆进行预先的抗拔实验，根据其实验结果、相关参数，确定设计的土钉墙能否满足边坡加固要求。此外，在土钉墙施工的过程中，应保证锚杆的实际打插深度能够满足相关要求与标准。
（四）利用锚索进行加固：
锚索加固技术，其是通过将预应力钢绞线两端，与滑体内部的稳定岩层、边坡表面形成的固定连接，利用其与滑体之间所产生的抗滑阻力、摩擦力，达到稳定边坡的效果。此种加固技术的重点在于钻孔环节，锚索施工对于钻孔的质量有着一定要求，完成钻孔后需要及时清理孔内污垢。倘若钻孔的质量存在问题，或没有钻孔的清理不够彻底，将给整个边坡加固工程埋下巨大的安全隐患，甚至引起重大工程事故。此种加固技术的优势在于施工简便、快捷、干扰小、主动受力、不破坏岩体结构、稳定性较高等。
2.坡面防护方法
（一）自然防护
自然防护是边坡防护中最经济环保的方法，主要是通过种树、植草、铺草皮等措施，利用植物生长快，根系发达等优点，对边坡土体的温湿条件进行控制，在水土保护的同时，以优美的环境缓解司机的驾驶疲劳。植草防护常见于坡度小于1：1，不浸水或短期浸水但地表径流速度小于0.6m/s的土质边坡，可以用来降低河水流速保护水土流失或阻止风沙的侵袭。
（二）工程防护
对与无法种植植物的岩石坡面，可以利用石灰、水泥、砂石等矿料对其进行封闭或堵塞，主要工艺包括抹面、喷浆、勾缝和灌浆等。抹面适用于表面完整但易于风化的岩石，主要采用三合土、四合土或石灰炉渣混合浆的材料，并可同时加入适量草籽，与自然防护相配合以达到更好的防护目的。喷浆法常用于易风化、平整度差、裂隙较多的岩石表面。该法的水泥用量较大，多用于重点防护地段，水泥浆厚度一般为2cm。其主要目的是尽量封闭边坡岩体存在的空隙，以阻止水分进入岩层，特别适用于防止岩体风化作用而造成的岩体碎落和崩塌。勾缝与灌浆防护则主要应用于坚硬岩石边坡，借助水泥砂浆的胶结力，使岩石面层形成一个整体，以防止水分进入造成病害。
（三）冲刷防护 （1）直接防护
直接防护是直接对路堤及河岸进行直接的加固措施，以抵抗水流的冲击。植物防护是直接防护的首选，其次也可采取砌石防护处理。在流速<2m/s的河岸、严重剥落的软质岩土边坡及易受水流侵蚀的土质边坡，可采用干砌片石护坡;在流速大于3m/s，有较强波浪作用或有漂浮物撞击的边坡，宜采取浆砌片石防护;而在下水边坡和受到淘刷的坡脚，则可采用抛石防护法对边坡进行保护。
（2）其他防护方法
工程中还常以支挡工程、湿软地基加固等方法对边坡进行处理。支挡工程包括抗滑桩处理和抗滑挡土墙处理，湿软地基加固则分为砂垫层加固法、换填土层法及强夯法等。以工程中应用最多的抗滑挡土墙为例，应以滑坡的实际推力为设计依据，确保滑坡面不与挡土墙一起滑动。由于普通的重力挡土墙不适于滑动面较深的石质边坡加固，因此在工程上针对此类状况常采用预应力锚杆、锚索抗滑挡土墙进行加固处理，锚杆深入基岩中可以增加岩石的整体性，因此广泛具有更加广泛的适用范围。
（3）湿软地基加固
砂垫层法加固砂垫层法加固法即是在软土地基上铺上厚度为0.5～1.2m的砂或砂砾。这种方法可使砂垫层作为软土层固结所需的上部排水层;作为路基内排水的底部排水层;改善路堤和地基处理施工时的机械作业条件。
五、公路路基边坡加固实例
1.工程概况
汉源县行政区划属四川省雅安市境内，县城位于大渡河、流沙河阶地上，瀑布沟水电站库区内，距离电站大坝32km。其分布高程860m～998m，滑坡体平面最大宽800m～1000m，最长1000m，厚度8m～20m。地形坡度10°～20°。滑坡中层为细砂并夹带着泥质粉砂岩及粉砂质黏土岩、泥岩，岩层产状为N30°～38°WNE∠13°～20°。
从现场的勘测发现，滑坡区域涵盖其周围地质特点来看，其结构特征及变化特征表现为几个明显的区域，滑坡堆积区、拉裂松动区、拉裂松弛区等。
古滑带为相对较弱的粘土岩、泥岩等形成的软弱层带，厚度约为20cm～50cm。
相对较弱的粘土、泥岩形成了古滑带，这些结构面多沿岩体内薄层泥岩顺层发育，厚度5cm～30cm，在同一高程内分布多条较软弱的结构层面，形成多条裂缝，造成水土流失和坝体松懈，容易为工程的建造构成天然的难度。
2. FLAC3D计算模型及计算参数
按照边坡分区及形态特征，建立计算模型，模型X向720m，Y向690m，边坡最大高度（Z向）230m，模型六面体单元共32340个，节点35518个，软弱夹层及拉裂缝等结构面由薄层单元来模拟。考虑工程建成以后对生活用水的渗漏作用，需对现场进行配套设施的物理试验，以确定结构面的参数在饱和状态下的选用问题。
3.滑坡的稳定性分析
据极限平衡原理，采用条分法分别对自然工况下和暴雨工况下滑坡的稳定性和剩余下滑力进行计算分析。暴雨工况下滑坡稳定系数0.94至1.06之间，滑坡稳定程度差，处于不稳定欠稳定之间。
（一）治理工程设计
（1）设计工况选取
根据滑坡区地理条件及周边环境条件，选取以下两种工况：工况一：天然状态+自重;工况二（设计工况）：暴雨状态+自重
（2）各种工况下安全系数的选取
根据《公路路基设计规范》（JTJD30-2004）规定：高速公路滑坡的安全系数应采用1.20～1.30;考虑多年暴雨的附加作用影响时，安全系数可适当折减0.05～0.1。根据上述规定，在天然工况下本次滑坡安全系数取K=1.20;暴雨工况下本次滑坡安全系数取K=1.15。
（二）处治方案设计
综合分析各种情况后，根据该滑坡实际情况，滑坡处治应采用抗滑桩作为主要支挡结构，结合截排水措施和坡面防护措施的综合处治方案。
截排水工程：导致滑坡变形的重要因素为大量地表水对滑体的入渗。在滑坡体后缘，设60cm×60cm矩形截水沟，采用M7.5浆砌片石砌筑，桩顶平台设平台截水沟，均采用M7.5浆砌片石砌筑。
（三）工程处治效果分析
在边坡预防护施工后，基本防止了施工期间的坡面坍滑和泥流现象，为后续的抗滑桩开挖作业提供了基本保证。利用填方反压，对处于变形期间的边坡稳定性有所提高，并保证了抗滑桩开挖的顺利进行。同时填方反压设置在抗滑区才能对边坡的抗滑桩开挖作业提供了基本保证。利用填方反压设置在边坡的抗滑区，对处于变形期间的边坡稳定性有所提高，并保证了抗滑桩开挖的顺利进行。
六、结束语
公路路基边坡加固工程的理论很多，对于工程施工的帮助很大，但是在具体施工过程中，我们必须以工程实际情况为主体，结合具体的工程施工条件，如天气、温度、地质条件等因素，经过仔细认真的分析，选择最合适的施工方案才行。
参考文献：
[1]刘朝仁.公路路基加固防护施工中相关技术的应用[J].公路工程，2011，26（12）：112-115.
[2]许拓.关于公路路基边坡整治施工的探讨[J].建设工程，2010，（10）：98-101.
[3]刘世明.公路工程路基边坡加固防护工程探讨[J].城建前沿，2012（63）：23-26.
[4]张永明.关于公路路基边坡加固设计中相关问题的探讨[J].2011（23）：69-72.
【关键词】 公路路基;边坡加固;设计
一、前言
文章对公路路基边坡加固的原则进行了简要介绍，对公路路基边坡防护工程的具体加固方法进行了阐述，通过分析，并结合自身实践经验和相关理论知识，对公路路基边坡加固施工进行了探讨。
二、路基边坡的稳定性概述
1.路基边坡的常见破坏形式
作为影响路基稳定性的重要问题之一，边坡的破坏形式主要表现在滑坡、坍滑和崩塌，以及倾倒、碎落、流动等现象。其中滑坡是指由于冲刷、震动等因素的影响，边坡上的岩体及土质在重力作用下沿某滑动面发生剪切破坏的现象;碎落是指路堑边坡的岩体及土质表面自坡面上不断剥落下来的风化现象;坍滑是指边坡岩石及土质沿某滑落面下滑，并发生大规模的碎落;崩塌则指整块岩体的倾倒崩落，并最终沉积于边坡底部的情况。实际工程中常见的往往是以一种破坏形式为主，其他各种形式并存的综合破坏问题。
2.影响路基边坡稳定性的因素分析
路基边坡的稳定性，主要与当地的地形地貌、水文、地质、气候条件有关。如多雨地区土质湿度增大、强度下降，路基表面随温差作用而呈现胀缩循环，在湿差作用下呈现干湿循环，循环造成了土质强度的降低，久而久之则会产生剥蚀现象，而岩土表层受到地表水的冲刷和地下水的浸入，使路基水毁病害严重，而岩性较差的岩体此时还可能由于水温的变化造成风化现象的加剧。有鉴于此，在必要位置修建排水沟等附属构筑物，并对边坡进行科学的加固好支挡，可有效提高路基的稳固程度，为实现公路项目的建设目标提供技术支持。
三、公路路基边坡加固的原则
公路路基边坡加固效果的好坏，在很大程度上取决于所选取的加固理论的优劣。根据场地工程地质、水文地质、环境条件、保证稳定的前提下，设计最经济、合理的方案，主要取决于所选用的加固理论，选择合适的理论知识就能做到安全可靠，施工顺利，缩短工期，带来客观的经济与社会效益。
边坡设计要解决的根本问题是在边坡的稳定与经济之间选择一种合理的平衡，力求以最经济的途径使服务于工程建筑物的边坡满足稳定性和可靠性的要求。边坡工程的可靠性是指边坡及其支护结构在规定的时间内，在规定的条件下，保持自身整体稳定的能力，它是边坡安全性、适用性和耐久性的总称。
四、公路路基边坡防护工程的具体加固方法
1.坡面加固方法
（一）抗滑挡土墙
在公路路基边坡加固施工中，抗滑挡土墙是应用较多的一种技术，该技术产生的实践比较早，目前已趋于成熟，适用的地形也比较多，在山体路基、地基土质较软的施工环境下有不错的效果，尤其对于斜坡路基地形和可能引起滑坡的地方中，更是有非常好的效果。
（二）抗滑桩
边坡加固工程中的抗滑桩是通过桩身将上部承受的坡体推力传给桩下部的侧向土体或岩体，依靠桩下部的侧向阻力来承担边坡的下推力，而使边坡保持稳定。抗滑桩根据施工材料的不同，也分为许多不同的种类，如钢筋混凝土桩、锚桩、预应力锚索桩等，其中钢筋混凝土桩应用的最多，抗压能力强，施工方式也多样化，但是其抗拉能力有限，这一点需要注意。
（三）土钉墙加固技术：
采用土钉墙加固技术进行边坡的加固，其是通过在边坡表面的垂直方向、或经过计算的斜向，将锚杆钉入滑体内部的稳定岩层，同时在边坡的表面喷射混凝土、铺设钢筋网片，使锚杆形成一个整体，利用其集体抗滑力，实现边坡的加固。此种技术的优点与锚索加固技术相同。值得注意的是，实际在进行土钉墙的施工前，应针对所用锚杆进行预先的抗拔实验，根据其实验结果、相关参数，确定设计的土钉墙能否满足边坡加固要求。此外，在土钉墙施工的过程中，应保证锚杆的实际打插深度能够满足相关要求与标准。
（四）利用锚索进行加固：
锚索加固技术，其是通过将预应力钢绞线两端，与滑体内部的稳定岩层、边坡表面形成的固定连接，利用其与滑体之间所产生的抗滑阻力、摩擦力，达到稳定边坡的效果。此种加固技术的重点在于钻孔环节，锚索施工对于钻孔的质量有着一定要求，完成钻孔后需要及时清理孔内污垢。倘若钻孔的质量存在问题，或没有钻孔的清理不够彻底，将给整个边坡加固工程埋下巨大的安全隐患，甚至引起重大工程事故。此种加固技术的优势在于施工简便、快捷、干扰小、主动受力、不破坏岩体结构、稳定性较高等。
2.坡面防护方法
（一）自然防护
自然防护是边坡防护中最经济环保的方法，主要是通过种树、植草、铺草皮等措施，利用植物生长快，根系发达等优点，对边坡土体的温湿条件进行控制，在水土保护的同时，以优美的环境缓解司机的驾驶疲劳。植草防护常见于坡度小于1：1，不浸水或短期浸水但地表径流速度小于0.6m/s的土质边坡，可以用来降低河水流速保护水土流失或阻止风沙的侵袭。
（二）工程防护
对与无法种植植物的岩石坡面，可以利用石灰、水泥、砂石等矿料对其进行封闭或堵塞，主要工艺包括抹面、喷浆、勾缝和灌浆等。抹面适用于表面完整但易于风化的岩石，主要采用三合土、四合土或石灰炉渣混合浆的材料，并可同时加入适量草籽，与自然防护相配合以达到更好的防护目的。喷浆法常用于易风化、平整度差、裂隙较多的岩石表面。该法的水泥用量较大，多用于重点防护地段，水泥浆厚度一般为2cm。其主要目的是尽量封闭边坡岩体存在的空隙，以阻止水分进入岩层，特别适用于防止岩体风化作用而造成的岩体碎落和崩塌。勾缝与灌浆防护则主要应用于坚硬岩石边坡，借助水泥砂浆的胶结力，使岩石面层形成一个整体，以防止水分进入造成病害。
（三）冲刷防护 （1）直接防护
直接防护是直接对路堤及河岸进行直接的加固措施，以抵抗水流的冲击。植物防护是直接防护的首选，其次也可采取砌石防护处理。在流速<2m/s的河岸、严重剥落的软质岩土边坡及易受水流侵蚀的土质边坡，可采用干砌片石护坡;在流速大于3m/s，有较强波浪作用或有漂浮物撞击的边坡，宜采取浆砌片石防护;而在下水边坡和受到淘刷的坡脚，则可采用抛石防护法对边坡进行保护。
（2）其他防护方法
工程中还常以支挡工程、湿软地基加固等方法对边坡进行处理。支挡工程包括抗滑桩处理和抗滑挡土墙处理，湿软地基加固则分为砂垫层加固法、换填土层法及强夯法等。以工程中应用最多的抗滑挡土墙为例，应以滑坡的实际推力为设计依据，确保滑坡面不与挡土墙一起滑动。由于普通的重力挡土墙不适于滑动面较深的石质边坡加固，因此在工程上针对此类状况常采用预应力锚杆、锚索抗滑挡土墙进行加固处理，锚杆深入基岩中可以增加岩石的整体性，因此广泛具有更加广泛的适用范围。
（3）湿软地基加固
砂垫层法加固砂垫层法加固法即是在软土地基上铺上厚度为0.5～1.2m的砂或砂砾。这种方法可使砂垫层作为软土层固结所需的上部排水层;作为路基内排水的底部排水层;改善路堤和地基处理施工时的机械作业条件。
五、公路路基边坡加固实例
1.工程概况
汉源县行政区划属四川省雅安市境内，县城位于大渡河、流沙河阶地上，瀑布沟水电站库区内，距离电站大坝32km。其分布高程860m～998m，滑坡体平面最大宽800m～1000m，最长1000m，厚度8m～20m。地形坡度10°～20°。滑坡中层为细砂并夹带着泥质粉砂岩及粉砂质黏土岩、泥岩，岩层产状为N30°～38°WNE∠13°～20°。
从现场的勘测发现，滑坡区域涵盖其周围地质特点来看，其结构特征及变化特征表现为几个明显的区域，滑坡堆积区、拉裂松动区、拉裂松弛区等。
古滑带为相对较弱的粘土岩、泥岩等形成的软弱层带，厚度约为20cm～50cm。
相对较弱的粘土、泥岩形成了古滑带，这些结构面多沿岩体内薄层泥岩顺层发育，厚度5cm～30cm，在同一高程内分布多条较软弱的结构层面，形成多条裂缝，造成水土流失和坝体松懈，容易为工程的建造构成天然的难度。
2. FLAC3D计算模型及计算参数
按照边坡分区及形态特征，建立计算模型，模型X向720m，Y向690m，边坡最大高度（Z向）230m，模型六面体单元共32340个，节点35518个，软弱夹层及拉裂缝等结构面由薄层单元来模拟。考虑工程建成以后对生活用水的渗漏作用，需对现场进行配套设施的物理试验，以确定结构面的参数在饱和状态下的选用问题。
3.滑坡的稳定性分析
据极限平衡原理，采用条分法分别对自然工况下和暴雨工况下滑坡的稳定性和剩余下滑力进行计算分析。暴雨工况下滑坡稳定系数0.94至1.06之间，滑坡稳定程度差，处于不稳定欠稳定之间。
（一）治理工程设计
（1）设计工况选取
根据滑坡区地理条件及周边环境条件，选取以下两种工况：工况一：天然状态+自重;工况二（设计工况）：暴雨状态+自重
（2）各种工况下安全系数的选取
根据《公路路基设计规范》（JTJD30-2004）规定：高速公路滑坡的安全系数应采用1.20～1.30;考虑多年暴雨的附加作用影响时，安全系数可适当折减0.05～0.1。根据上述规定，在天然工况下本次滑坡安全系数取K=1.20;暴雨工况下本次滑坡安全系数取K=1.15。
（二）处治方案设计
综合分析各种情况后，根据该滑坡实际情况，滑坡处治应采用抗滑桩作为主要支挡结构，结合截排水措施和坡面防护措施的综合处治方案。
截排水工程：导致滑坡变形的重要因素为大量地表水对滑体的入渗。在滑坡体后缘，设60cm×60cm矩形截水沟，采用M7.5浆砌片石砌筑，桩顶平台设平台截水沟，均采用M7.5浆砌片石砌筑。
（三）工程处治效果分析
在边坡预防护施工后，基本防止了施工期间的坡面坍滑和泥流现象，为后续的抗滑桩开挖作业提供了基本保证。利用填方反压，对处于变形期间的边坡稳定性有所提高，并保证了抗滑桩开挖的顺利进行。同时填方反压设置在抗滑区才能对边坡的抗滑桩开挖作业提供了基本保证。利用填方反压设置在边坡的抗滑区，对处于变形期间的边坡稳定性有所提高，并保证了抗滑桩开挖的顺利进行。
六、结束语
公路路基边坡加固工程的理论很多，对于工程施工的帮助很大，但是在具体施工过程中，我们必须以工程实际情况为主体，结合具体的工程施工条件，如天气、温度、地质条件等因素，经过仔细认真的分析，选择最合适的施工方案才行。
参考文献：
[1]刘朝仁.公路路基加固防护施工中相关技术的应用[J].公路工程，2011，26（12）：112-115.
[2]许拓.关于公路路基边坡整治施工的探讨[J].建设工程，2010，（10）：98-101.
[3]刘世明.公路工程路基边坡加固防护工程探讨[J].城建前沿，2012（63）：23-26.
[4]张永明.关于公路路基边坡加固设计中相关问题的探讨[J].2011（23）：69-72.