高速公路路基边坡防护及支护施工技术研究

摘要：路基边坡防护的优势不仅体现在工程技术层面，还涵盖了环境、经济和社会等多个方面。文章阐述了工程概况及高填路基填筑施工技术，重点研究该防护方案的施工技术要点。

关键词：高速公路；路基边坡防护；支护施工

引言

高速公路工程是国家基础工程之一，而路基边坡防护及支护施工则是主要施工内容，其结构稳定性决定着整体施工质量。通过合理应用路基边坡防护及支护施工技术，可进一步提高后续施工稳定性及投入使用安全性。施工前需对施工现场进行调查，以更加全面地了解周边建筑基础类型、水文地质条件等情况。同时，以调查分析结果为依据展开施工技术选择，可提高高速公路施工可行性、可靠性，从而促进高速公路工程健康发展。

1工程概况

某高速公路扩容工程LJ4合同段，起讫桩号为K21+610～K27+633，全长6.023km。该项目采用双向六车道的高速公路技术标准，主线设计速度为100km/h，路基宽度为34m，汽车荷载等级为公路Ⅰ级。合同段内的主要工程量包括路基长533m，路基填方103万立方米，填平区填方61万立方米。

1.2工程地质与设计参数

该高速公路扩容工程位于地质条件复杂的山区，主要涉及第四系崩坡积层和下伏飞仙关组砂岩。第四系崩坡积层的黏聚力为15kPa，内摩擦角为25°，而飞仙关组砂岩的单轴抗压强度不低于60MPa。在填方设计方面，最大填高达到48.3m，边坡坡比设计为1∶1.5～1∶6，填料主要采用隧道洞渣，其级配要求粒径不超过150mm，含泥量不超过5%。为有效排水，工程采用碎石盲沟（Φ300mm钢波纹管，渗透系数≥1×10-2cm/s）和截水沟（C25混凝土，截面尺寸为0.6m×0.8m）。

1.3人员和施工机械配置优化

在人员方面，根据施工方和进度计划合理配置人员，确保施工效率和质量。其中，施工人员共计38人，包括现场管理人员13人、机械手6人、钢筋工3人、模板工3人、混凝土工5人、砌筑防护工5人、杂工3人。为确保施工质量和效率，该项目对施工机械进行了精心配置与优化。核心设备包括振动压路机（YZ18C，激振力为320kN，频率为30Hz），用于路基分层压实；强夯机（XGH100，夯击能为1000kN·m），用于处理基底软弱层；以及三维激光扫描仪（TrimbleTX8），用于边坡开挖面建模，其精度达到±3mm。此外，还配备了水准仪（LeicaLS15，精度为±0.3mm）、智能压实度检测仪（ICD）等多种高精度测量与监测设备，以实现对施工过程的精确控制。

2高填路基填筑施工技术

2.1施工准备

１）路基填料的选择。对于高填路基填料的选择，优先采用级配优良的砾石土、砂土，应当避免使用有机质含量偏高的淤泥质土、腐蚀土、生活垃圾等。填料依据现场土方调配计划表进行调配，且经过相关的室内土工试验，测量其基本力学特性，符合标准要求之后才可用于路基的填筑。尤其需要注意的是，对于液限指数WL＞５０、塑性指数WP＞２６以及含水率过高或者过低的土均不能直接用于填充。若是需要使用此类土，那必须进行相关的固化处理，使其达到设计标准的要求，才可进行使用。２）测量放样与土石方的调配。在高填方路基施工前，施工技术人员应确认设计路基的实际状况，测量所需土石方量，以及完成路基顶部、路线中桩、边沟边坡桩、路基坡脚以及占地地界桩的测量工作，算出各路段实际的挖填方工程量。结合实际情况，制定出合理的土石方调配计划，并配置相关的渣土运输车辆和相关的机械设备。并在施工过程中，以5m为单位，进行路基土方的开挖与回填，同步进行中线桩的复核。３）地表处理。对于高填路基而言，需依据30cm表予以清理，尤其要清除重点区域的孤石，且进行填方前地基的碾压操作，确保其压实度满足施工规范要求。

2.2高填方路基施工

１）在进行铺料之前，应采用石灰进行打格处理，且在施工区域挂设施工线，这有利于精准的把握高填路基每层的铺设厚度，确保每层填料的施工质量符合规范的要求。２）假如填方施工采用分段施工，且在两相交路段不能实现同步填筑施工时，为保障后续路段的施工衔接，先开始的路段应当按照设计的1∶1坡度进行分层预留台阶；如两路段施工过程为同步填筑，则采用分层相互交叠衔接的方式进行处理。且要求其搭接长度不得低于2ｍ，以此保证不同作业段之间的衔接牢固，避免出现施工缝隙和薄弱点。3）在开展填料压实施工时，应将压路机的行驶速度控制在4km／ｈ以内，这样可确保压实效果和质量。在压实路线确定的前提下，对于直线段而言，应先进行线路两端的压实，最后进行中部的压实；在曲线路段，压路机应从内侧向外侧运用纵向进退式的碾压方式进行压实。在处理接头位置时，若采用振动压路机，碾压重叠的范围处于0.4m～0.5m。此外，前后相邻两路段的纵向重叠范围约在1.0m～1.5m。通过以上的碾压方式，便可保障高填路基各段得到充分的压实，能够最大程度地保证该路基在后续的运行使用中不产生不均匀沉陷的问题，确保路基的稳定性和承载能力。

2.3高填方路基沉降监测

对于高填路基的施工而言，其极易出现不均匀沉降现象。因此，在其施工期间必须严格依据设计规范要求开展路基沉降和稳定性的监测工作。其监测原则为：施工期间，每间隔三天进行一次监测，在雨季需适当提高观测频率；在施工结束后的阶段，前三个月采取每周一次的观测频率，并且同样在雨季时加大监测频率。随后的三个月则每月观测一次。在监测期间，倘若发现异常情况，需及时予以检查和处理。然而，高填路基的沉降监测主要内容为：１）填土层地表的水平位移和突起量监测，其主要是为保障路基的施工安全及稳定特性。２）碾压土体分层水平位移量，其主要为掌握分层位移量，进而推测出土体剪切破坏的部位，并及时采取相应措施。３）路基顶部沉降观测，其主要应用于施工结束后，预测沉降的变化趋势，确定后期的施工时间。

3高填路基边坡防护施工技术方法

3.1锚杆框架梁结构设计

锚杆框架梁结构是边坡防护的重要组成部分。该工程锚杆采用HRB400螺纹钢制作，直径为32mm，抗拉强度不低于540MPa。注浆工艺采用M30水泥砂浆（水灰比为0.4～0.45），注浆压力不低于0.5MPa，并持续稳压10min以确保注浆质量。在框架梁配筋方面，主筋采用Φ20@150mm（双层双向），箍筋采用Φ10@200mm，保护层厚度为40mm（C30混凝土，坍落度为120±20mm）。通过优化设计锚杆框架梁结构，提高了边坡的整体稳定性和抗滑能力。

3.2边坡稳定性监测

为确保边坡在施工过程中的稳定性，该工程采用了多传感器的监测方案。首先，部署了北斗位移监测系统，通过GNSS接收机（华测导航i70，采样率为1Hz）实时监测边坡位移情况，精度达到±2mm。当边坡位移速率超过3mm/d时，系统会触发数据阈值报警，提醒施工人员及时采取措施。此外，还采用了光纤光栅传感技术，埋设FBG应变传感器（量程为±3000με），监测框架梁的应力变化情况，分辨率达到1με。通过多传感器监测数据的综合分析，可以全面评估边坡的稳定性，为施工决策提供有力支持。

结束语

施工实践表明，这些技术手段不仅提高了工程质量和施工效率，还降低了施工风险和环境影响。未来，随着技术的不断进步和应用场景的不断拓展，无人压路机、AI地质预测模型等前沿技术有望在高速公路施工中得到更广泛的应用和推广。同时，也应继续关注绿色防护技术的发展趋势，积极探索更加环保、高效的边坡防护方案，为高速公路建设的可持续发展贡献力量。

参考文献

[1]吴丽珍，周灵波.公路边坡防护设计与施工管理[J].科技创新与应用，2019（8）：29-32.

[2]楚二红，李卫兵.公路边坡防护施工工艺[J].技术与市场，2019（11）：68-71.

[3]黄飞.高速公路路基边坡防护及支护技术探讨[J].建材发展导向2021（4）：64-65.

[4]张子贵.高速公路路基边坡防护及支护技术探讨[J].交通世界，2021（12）：159.

[5]万才勋.高速公路路基防护工程施工技术及质量控制[J].消费导刊，2021（12）：21.