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高速公路边坡设计

摘要：对于边坡工程来说，设计往往具有超前性，而施工那么直接表达了现实性。这样，

二者之间不可防止地要产生矛盾，为解决矛盾就需要把施工中不断获得的新信息经处理后传

递给设计，以此不断修改完善设计，直至最终解决矛盾。本文介绍了高速公路边坡的动态设

计原理。

关键词：高速公路施工监测；动态设计

1动态设计原理与方法

对于重大的深挖方路堑边坡工程，在勘察和设计阶段对其认识是有限的。而随着施工开

挖的逐步进行，真实的工程地质条件逐步摆在面前。在施工完成后，对勘察、设计、施工及

监测获得的经验数据进行总结归纳，那么可为相似工程提供可借鉴的经验，提高施工前的认

识水平。因此，在深挖方路堑边坡工程设计施工过程中，应将勘察、设计、施工及施工监测、

施工后分析作为一个整体，进行动态设计施工。针对近年来公路建设中出现的问题，结合公

路工程特点，对于公路深挖路堑边坡工程，提出如下系统的动态设计方法

1.1进行详细的施工前地质调查和勘察，力求正确把握边坡工程地质条件。重视岩体结

构特性的研究，在勘察中要查明边坡岩体结构特征，分析控制边坡稳定的主要结构面。

1.2运用工程地质类比分析、地质力学综合分析等方法对边坡的稳定性做出定性的判断，

尤其是要判明边坡的整体稳定性问题。

1.3运用数值计算分析、极限平衡分析等对边坡的稳定性做出定量的判断。

1.4根据稳定性分析评判的结果，进行开挖和防护工程设计。

1.5针对边坡地质结构、薄弱环节和防护措施特点，进行施工期间施工监测设计，确定

重点监测部位、监测方法、手段等。

1.6开展边坡工程开挖和防护工程施工，进行施工监测，获取开挖揭示的工程地质信息、

变形信息、施工技术信息、防护结构应力信息等，并对获取的信息进行及时整理分析，据此

以修改设计。

1.7施工完毕后，对监测资料进行综合整理分析，对施工后的稳定性作进一步的判定，

对边坡的变形破坏特征进行深入研究，分析缺乏，总结经验，为其他工程提供可借鉴的经验。

2施工过程中的动态设计

2.1该路堑高边坡地段的最初施工设计方案为15m高挡墙，上接1-3级(15-20m)的高护

墙，护墙坡率为1:0.5,1:0.75和1:1。

2.2经现场设计复查，为减少大量的高边坡护墙施工的难度和护墙浆砌片石污工量，将

挡墙顶以上的护墙改为挂网喷浆轻型防护。

2.3该路堑高边坡地段按以上修改的设计开挖。根据实际开挖和岩体变形情况，经过进

一步的地质工作，全面查明了岩体风化情况和结构面组合特征，发现岩体很破碎，风化强烈，

且存在三组不利结构面，导致由其组合产生的楔体状坍滑。

依据开挖后的实际地质条件，岩体边坡的设计参数相应修改后，对设计和施工方案同时

作调整。考虑到边坡高、工期紧、施工难度大，进行了四个设计方案的详细比拟。四个设计

方案分别为：〔1〕拉杆锚桩方案，适于在边坡下部支挡，可替代原设计的底部挡墙，但对高

度达60m的边坡，仍需放缓边坡刷坡或采用预应力锚索等加固，施工困难；〔2〕放缓边坡

方案，那么边坡高度将超过100m，土石方数量增加较大，坡面防护面积也大大增加；〔3〕

预应力锚索支护方案，锚索工程量大，但便于施工；〔4〕局部边坡放缓与锚索、锚杆支护相

结合的方案，根本不增加边坡高度，通过锚固和挡护工程加固边坡，并维持原设计的挡墙和

边坡坡率，对有条件刷坡且增加高度不大的地段，采取边坡放缓与锚索、锚杆支护相结合的

措施。经综合比拟，该方案最优，较为经济，便于实施。因此，采用了局部边坡放缓与锚索、

锚杆支护相结合的方案。

按照设计方案施工，中、上部开挖根本到位，中部边坡支护仍在施工，因几次降雨，出

现一处岩体楔体开裂，范围约30m，另有一处在挡墙开挖部位产生楔体坍塌。裸露的岩体

外表，可见节理很发育。故再次设计调整中部锚索布置，并按岩体破碎程度和风化程度，具

体设计规定底部挡墙开挖支护方式和墙身尺寸调整范围。局部坡面加密锚索;局部地段加大

墙身截面，规定跳槽开挖的槽口宽不大于6m;另有局部地段增加墙背锚杆挂网和钢轨临时支

护，规定跳槽开挖的槽口宽不大于3m。按调整后的设计进行施工，直至竣工，未出现新的

边坡变形。

3滑坡边坡加固设计

考虑到研究区边坡高陡，要保证高速公路的平安畅通，治理设计中须遵循以下两点目标:

3.1.1边坡整体稳定性，即不发生依附于软弱结构面产生的大面积整体型滑坡。

3.1.2