高速公路路基边坡施工关键技术探讨

高速公路路基边坡施工关键技术探讨

顾群斌周兴涛 张运福 郭朝鹏  孙贵礼

西南交通建设集团股份有限公司 云南昆明 650000

摘要：本论文旨在探讨高速公路路基边坡施工的关键技术。高速公路的安全和可靠性与路基边坡的施工质量密切相关。因此，深入研究和理解高速公路路基边坡施工的关键技术对于确保公路的安全和可持续发展至关重要。本文介绍了高速公路路基边坡施工的背景和意义。详细分析了高速公路路基边坡施工中的关键技术，包括地质勘察与分析、边坡设计、边坡稳定性分析、边坡支护技术、边坡施工方法等。通过本文的研究，可以为高速公路路基边坡施工提供科学、可行的技术指导，提高公路的安全性和可靠性，促进交通运输事业的发展。

关键词：高速公路；路基边坡；施工技术

引言:在高速公路的建设过程中，路基边坡的施工是一个关键的环节。路基边坡的稳定性直接影响着公路的安全性和使用寿命，因此，研究和探讨高速公路路基边坡施工的关键技术具有重要的理论和实际意义。在复杂的地质环境和多变的气候条件下，高速公路路基边坡的施工面临着诸多挑战。如何确保路基边坡的稳定性，提高施工效率，降低施工成本，是当前研究和实践中亟待解决的问题。

1、高速公路路基边坡施工概述

路基边坡是指高速公路两侧或中央隔离带的斜坡结构，承担着公路稳定基础、安全保护和正常运行的重要作用。在施工过程中，正确处理边坡施工是确保公路质量和安全的关键。

1.1 路基边坡定义和作用

路基边坡是指高速公路两侧或中央隔离带的斜坡部分，由路基土体构成。它的作用是提供公路稳定基础、保护公路安全以及维护公路正常运行。

1.2 路基边坡施工的重要性

路基边坡施工的质量直接关系到公路的稳定性、运营成本和交通畅通。合理设计和施工的边坡可以减少事故风险、延长公路使用寿命，并提高交通运输的效率。

1.3 相关安全和环境问题

在路基边坡施工过程中，需要注意相关安全和环境问题。这包括施工现场的安全管理、边坡稳定性的评估和监测，以及对土壤和水资源的保护，确保施工过程对周围环境的影响最小化。

2、路基边坡设计要求

2.1地质勘察和土壤力学参数分析

在进行路基边坡设计之前，需要进行详细的地质勘察和土壤力学参数分析。地质勘察的目的是了解边坡所处地区的地质构造、地质岩性、地下水位等情况，为边坡设计提供基础数据。土壤力学参数分析包括土壤的颗粒组成、含水量、密实度、剪切强度等参数的测定和分析，以确定土壤的力学性质。

2.2 边坡稳定性分析方法

边坡的稳定性分析是设计中的关键步骤。常用的边坡稳定性分析方法包括平衡法、极限平衡法、有限元法等。平衡法是基于边坡处于静力平衡状态的假设，通过力学平衡方程对边坡的稳定性进行分析。极限平衡法考虑边坡破坏面上的剪切破坏，通过确定破坏面的位置和形状来评估边坡的稳定性。有限元法是基于离散化的原理，将边坡划分为有限个单元，在每个单元内求解力学方程，得到边坡的应力和变形情况。

2.3 边坡设计要素和指标

边坡设计要素包括边坡的坡度、高度、宽度、破坏面形状等。坡度是指边坡的倾斜程度，通常以坡度比或坡度角来表示。高度是指边坡的垂直高度。宽度是指边坡的水平宽度。破坏面形状是指边坡破坏时形成的破坏面的形状。这些设计要素需要根据具体地工程条件和地质特征进行确定。边坡设计指标包括边坡的稳定性安全系数、变形要求等。稳定性安全系数是评估边坡稳定性的重要指标，表示边坡抵抗破坏的能力与外部力的比值。常见的稳定性安全系数包括平衡状态的安全系数、极限平衡状态的安全系数等。变形要求是指边坡在使用过程中允许的变形范围，包括沉降、位移等指标。综合考虑地质条件、土壤力学参数、边坡稳定性分析和设计要素指标，进行合理的边坡设计，以确保边坡的稳定性和安全性。

3、路基边坡施工前的准备工作

3.1施工方案制定和优化

在进行路基边坡施工前，需要制定合理的施工方案，并进行优化设计。施工方案应考虑地质条件、土壤力学参数、边坡稳定性要求等因素，确保施工过程中的安全性、效率性和经济性。

3.2 施工材料选择和准备

在边坡施工中，选择合适的施工材料是至关重要的。根据设计要求，需要选择适宜的填土材料、护坡材料和排水材料等。填土材料应具备良好的工程性能，如合适的颗粒级配、良好的压实性能和抗冲刷能力，以确保边坡的稳定性和承载能力。护坡材料可以选择合适的石方、混凝土或其他护坡结构材料，用于边坡的加固和防护。排水材料应具备良好的渗透性和排水能力，以有效控制边坡土体的水分含量。在施工前，需要进行充分的准备工作，包括材料的储存、加工和运输等，确保施工材料的质量和供应的及时性。选择合适的施工材料并进行充分的准备工作，对于边坡施工的质量和稳定性具有重要意义。

3.3 施工现场准备和安全措施

在施工现场进行充分的准备工作是确保施工顺利进行的前提。这包括施工场地的平整和清理，施工设备的安装和调试，以及施工现场的安全措施的设置。安全措施包括施工人员的安全培训、施工区域的标识和隔离，以及施工过程中的安全监测和管理。

4、路基边坡施工关键技术

4.1边坡开挖与支护技术

边坡开挖与支护技术对于确保边坡的稳定性至关重要。在开挖过程中，选择适当的方法是关键。土方开挖适用于较稳定的土壤，而爆破开挖则适用于较硬的岩石。此外，钻孔爆破与锚杆支护结合使用可以有效地控制边坡的变形和破坏。通过合理选择开挖方法和采取相应的支护结构，我们可以确保边坡施工的安全性和稳定性，为公路建设提供坚实的基础。

4.2 边坡排水与防渗技术

边坡排水与防渗技术在防止边坡液化、软化和滑动方面起着重要作用。通过采取合理的排水措施，如设置排水沟、排水管道和防渗层，可以有效地控制边坡土体的水分含量。排水沟和排水管道能够及时将边坡内部积聚的水分排出，防止水分在土体中积聚导致液化和软化现象的发生。同时，防渗层的设置可以阻止外部水分渗入边坡土体，减少土体的饱和程度，提高边坡的稳定性。边坡排水与防渗技术的应用可以有效地控制水分对边坡的不利影响，确保边坡的安全稳定性。

4.3 边坡土工合成材料应用

边坡土工合成材料的应用对于提高边坡的稳定性和抗冲刷能力至关重要。通过使用土工格栅、土工布、土工膜等材料进行加固和增强，可以有效地提高边坡的抗滑性能和抗风化能力。这些材料具有良好的抗拉强度和抗渗透性能，能够有效地分散和承载边坡的荷载，减缓土壤侵蚀和水流冲刷的影响。边坡土工合成材料的应用不仅提高了边坡的整体稳定性，还延长了边坡的使用寿命，为公路工程的可持续发展提供了重要支撑。

   4.4 边坡监测与预警技术

边坡监测与预警技术是确保边坡安全稳定的重要手段。通过安装倾斜计、应变计、位移传感器等监测设备，可以实时监测边坡的变形和位移情况。同时，结合预警系统，一旦监测数据超出安全范围，预警系统会及时发出警报，提醒相关人员采取必要的措施。这种监测与预警技术可以帮助我们及时发现潜在的边坡问题，采取相应的修复和加固措施，保障边坡的安全性，减少潜在的灾害风险。

5、结语

本论文详细探讨了路基边坡施工的关键技术。边坡开挖与支护技术、边坡排水与防渗技术、边坡土工合成材料应用以及边坡监测与预警技术在确保边坡稳定和安全方面起着重要作用。通过合理选择施工方法、采取科学地技术措施，可以有效地控制边坡的变形和破坏，提高边坡的稳定性和抗灾能力。然而，边坡施工仍然面临着挑战，需要进一步研究和改进技术，以适应不同地质条件和工程要求。相信通过持续努力和创新，边坡施工技术将不断发展，为公路建设提供更安全、可靠的基础设施。

参考文献：

[1]王颖.某边坡二次滑塌原因分析及处治方案[J].北方交通, 2019,42(11) :45 -46.

[2]袁东.工布江达隧道洞口滑塌处理方案[J].山西建筑,2019, 45(7) :79 -80.

[3] 李杰.大桥头隧道滑塌处理技术[J].科技与 企 业,2021,30 (5) :47 -48.