淺談公路路基邊坡破壞形式及防護(hù)措施

賈慶鎖

摘要：本文針對公路路基邊坡破壞的形式及成因進(jìn)行分析，闡述了路基邊坡防護(hù)的措施。

關(guān)鍵詞：路基邊坡；破壞；防護(hù)；措施

1 路基邊坡破壞表現(xiàn)形式及成因

1．1 路基邊坡破壞

主要表現(xiàn)為邊坡坡面及坡腳的沖刷。坡面沖刷主要來自大氣降水對邊坡的直接沖刷和坡面徑流的沖刷，使路基邊坡沿坡面流水方向形成沖溝，沖溝不斷發(fā)展最終導(dǎo)致邊坡破壞，進(jìn)一步造成路面塌陷，直接影響了行車的安全。沿河路堤及修筑在河灘上滯洪區(qū)內(nèi)的路堤，還要受到洪水的威脅，這種威脅表現(xiàn)為直接沖毀路堤坡腳，導(dǎo)致邊坡破壞。邊坡破壞還與路基填料的性質(zhì)，路基高度，路基壓實度有關(guān)。一般來說，砂性土路基邊坡較粘性土邊坡易于遭受沖刷而破壞；較高的路基邊坡比較低的路基邊坡更容易遭受坡面流水沖刷；壓實度較好的邊坡比壓實度差的邊坡更耐沖刷。沖刷破壞一般發(fā)生在較緩的土質(zhì)邊坡上，如砂型土邊坡，亞粘性土邊坡，黃土邊坡等。在日常大氣降水和風(fēng)化作用下，沿坡面徑流方向形成許多水沖溝，如平常不注意養(yǎng)護(hù)或養(yǎng)護(hù)不到位，日積月累，逐年擴(kuò)大。加上冬季積雪，造成坡腳濕軟，路基強(qiáng)度降低，上部土體失去支撐，最終發(fā)生破壞。同時，高速公路行駛的汽車濺起的雨雪水，也會沖刷坡腳。因此，對土質(zhì)路基來說，邊坡坡腳是邊坡的最薄弱環(huán)節(jié)，應(yīng)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。

1．2 路基邊坡坍塌

一般分為三類；滑動型、落石型、流動型坍塌。這三類情況可單獨存在，也可同時在一種情況中出現(xiàn)?；瑒有吞?，在路基挖方段，尤其在深挖石質(zhì)地段，由于巖層在外力的作用下剪斷，沿層間軟石發(fā)生順層滑動，造成坍塌。施工爆破開挖破壞了原來巖體的穩(wěn)定性，當(dāng)基巖上有巖屑層、巖堆等松散堆積物時，堆積物也易沿巖層的層理面、節(jié)理面或斷面層發(fā)生坍塌。落石型坍塌，一般指較陡的巖石邊坡，易產(chǎn)生落石的巖石必然是節(jié)理、層里、斷層影響下裂隙發(fā)育，被大小不一的裂面分割成軟弱的短塊。裂隙張開的程度，肉眼看不出來，在平常的養(yǎng)護(hù)中，也很難發(fā)現(xiàn)。由于滲水，反復(fù)凍融，造成長時間的微小移動，裂縫逐漸擴(kuò)大。在夏季，雨水會經(jīng)常充滿裂縫，產(chǎn)生側(cè)向靜水壓力作用。最終造成坍塌。一般裂隙發(fā)育巖體、硬巖下臥軟弱層，更易發(fā)生落石現(xiàn)象，此類破壞形式，對行車安全構(gòu)成很大威脅，必須嚴(yán)格控制。在日常養(yǎng)護(hù)中，應(yīng)加強(qiáng)巡視，盡早發(fā)現(xiàn)，提前處置。流動型坍塌，為砂、巖屑、頁巖風(fēng)化土等松散沉積土，由于大雨沖刷，產(chǎn)生流動，造成坍塌。下雨造成的坍塌，多為這類坍塌，在日常養(yǎng)護(hù)中很容易發(fā)現(xiàn)，應(yīng)及時處置。由上分析，在邊坡防護(hù)設(shè)計中，既要做好坡面防護(hù)設(shè)計、排水防水設(shè)計、控制好水的問題，又要根據(jù)地質(zhì)條件、巖體性質(zhì)、巖層狀況，邊坡高度，做好邊坡坡面設(shè)計。

2 路基邊坡防護(hù)措施

2．1 坡面防護(hù)措施

坡面防護(hù)主要是保護(hù)路基邊坡表面免受降水、日照、氣溫、風(fēng)力等自然力的破壞，從而提高邊坡的穩(wěn)固性。因此，我國公路網(wǎng)中的干、支線公路，非常重視坡面防護(hù)。坡面防護(hù)包括植物防護(hù)和工程防護(hù)，當(dāng)路基土石方施工時或完畢后，應(yīng)及時進(jìn)行路基邊坡防護(hù)。施工必須適時，穩(wěn)定，防止雨水、氣溫、風(fēng)沙作用破壞邊坡的坡面。

2．1．1 植物防護(hù)

一般采用鋪草皮，種草和植灌木(樹木)形式，利用植被對邊坡的覆蓋作用，植物根系對邊坡的加固作用，保護(hù)路基邊坡免受大氣降水和地表徑流的沖刷。植物防護(hù)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂?、土質(zhì)、含水量等因素，選用易于成活，便于養(yǎng)護(hù)，經(jīng)濟(jì)的植物類種。最主要的是加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)管理，保證成活率。植物覆蓋對地表徑流和水土沖刷有極大減緩作用。植被根系能與土層密切結(jié)合，根與根相連，盤根錯節(jié)，使地表層土壤形成不同深度牢固的穩(wěn)定層，從而有效的穩(wěn)定土層，阻擋沖刷和坍塌。另外，植物防護(hù)還能美化環(huán)境，增加較好的視覺效果。鋪草皮防護(hù)，適用于各種土質(zhì)邊坡，草皮厚度宜10公分左右。規(guī)格大小視施工情況確定，宜選用帶狀或塊狀草皮。根據(jù)具體情況，采用平鋪、疊鋪或方格等形式。從坡腳向上鋪釘，用尖木(竹)樁固于邊坡上。種草防護(hù)，適用于邊坡穩(wěn)定，坡面沖刷輕微的路基邊坡上。草籽應(yīng)均勻撒布在清理好的土質(zhì)坡面上，同時做好澆水、養(yǎng)護(hù)管理。路塹較陡或較高時可通過實驗，將草籽與含肥料的有機(jī)質(zhì)泥漿噴射到坡面上。灌木(樹木)防護(hù)，適用土邊坡栽植。方法按設(shè)計要求，施工時應(yīng)注意季節(jié)。樹種應(yīng)采用耐寒、耐旱，容易成活的樹種。規(guī)范規(guī)定，高速公路、一級公路邊坡上嚴(yán)禁種植喬木。

2．1．2 工程防護(hù)

工程防護(hù)適用于不易于草木生長的巖石面上。一般采用框格、抹面、捶面和噴槳、坡面護(hù)墻、護(hù)坡等框格防護(hù)用混凝土、漿砌片(塊)石等材料，在邊坡上形成骨架，提高邊坡表面粗糙度系數(shù)，減緩了水流速度。根據(jù)美觀需要，框格可做成各種造型：六角形混凝土塊、漿砌片石拱形、漿切片石或預(yù)制塊作成的麥穗形等。除對路基邊坡有一定的防護(hù)作用外，還對路容有一定的美化效果。由于在邊坡中鑲槽鑲進(jìn)，有一定的施工難度。目前，僅在互通式立交橋范圍，重要景點附近使用。注意，在施工前，應(yīng)將坡面上的雜質(zhì)、浮土、松動石塊及表層風(fēng)化巖體等清除干凈。抹面、捶面防護(hù)，由于使用年限短，現(xiàn)在的高速公路很少使用。當(dāng)路基較低時，采用抹面防護(hù)合理摻加草籽，既能起到防護(hù)作用又能起到綠化效果，可適當(dāng)嘗試噴射防護(hù)和噴射混凝土防護(hù)，適用于邊坡易風(fēng)化，裂隙和節(jié)理發(fā)育，坡面不完整的巖石邊坡。其主要作用是封閉邊坡巖石裂隙，阻止大氣降水和坡面流水侵入，從而阻止裂隙中側(cè)向水壓，防止邊坡繼續(xù)風(fēng)化，保護(hù)邊坡不發(fā)生坍塌。為了防止水泥混凝土硬化收縮，產(chǎn)生裂縫和剝落現(xiàn)象的發(fā)生，在噴射混凝土前，一般用菱形金屬網(wǎng)或高強(qiáng)度土工格柵，通過錨桿固定到邊坡上。護(hù)面墻防護(hù)是為了覆蓋各種軟質(zhì)巖層和較為破碎的挖方邊坡以及坡面易受侵蝕的土質(zhì)邊坡，免受大氣影響而修的墻，稱為護(hù)面墻。可有效的防止邊坡沖刷，防止三類坍塌，是最常用的一種防護(hù)形式。護(hù)面墻除自重外，不擔(dān)負(fù)其他荷載，也不承受墻后土壓力。護(hù)面墻有實體護(hù)面墻、孔窗式護(hù)面墻、拱式護(hù)面墻等。實體護(hù)面墻用于一般土質(zhì)及破碎巖石邊坡；孔窗式護(hù)面墻用于坡度緩于1：0．75邊坡，孔窗內(nèi)可捶面或干砌片石；拱式護(hù)面墻用于下部巖石較完整而需要防護(hù)上部邊坡者。用護(hù)面墻防護(hù)的挖方邊坡不宜陡于1：0．5。在我國山區(qū)高等級公路防護(hù)中，護(hù)面墻是采用較多的形式。而且多為實體護(hù)面墻。根據(jù)邊坡高度，巖石風(fēng)化程度以及巖體的地質(zhì)特性，采取半防護(hù)和全防護(hù)形式。在半防護(hù)措施中，有時采用坡腳護(hù)面墻。因為自然降水從坡頂沿坡面下流，流至坡腳時，速度最大，沖刷最嚴(yán)重。因此，在坡腳處設(shè)置護(hù)面墻是最起碼的防護(hù)措施護(hù)坡防護(hù)是目前最常用的路基邊坡防護(hù)形式。在穩(wěn)定邊坡上鋪砌(漿砌或干砌)片石、塊石或混凝土預(yù)制塊等材料，防止地表徑流或坡面水流對邊坡沖刷。鋪砌方式一般采用漿砌。沖刷輕微時，軟土地基上的土質(zhì)路堤防護(hù)，無水流沖刷影響時，可采用干砌片石護(hù)坡。以適應(yīng)地基不均勻沉降引起的路基變形。

結(jié)語

總之，搞好公路建設(shè)，確保路基邊坡穩(wěn)定、安全、搞好環(huán)境保護(hù)，要深入了解現(xiàn)場，針對不同的工程土質(zhì)、水文、氣候等特點設(shè)計靈活的防護(hù)形式，并加強(qiáng)施工管理，這樣，才能建設(shè)-條安全之路、生態(tài)之路、人文之路。