公路路基邊坡破壞形式及防護(hù)措施淺析

李遠(yuǎn)升

摘要：針對(duì)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

一、路基邊坡破壞表現(xiàn)形式及成因

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(duì)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(shí)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(shí)度較好的邊坡比壓實(shí)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(shí)，高速公路行駛的汽車濺起的雨雪水，也會(huì)沖刷坡腳。因此，對(duì)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)。

2.路基邊坡坍塌

一般分為三類；滑動(dòng)型、落石型、流動(dòng)型坍塌。這三類情況可單獨(dú)存在，也可同時(shí)在一種情況中出現(xiàn)?；瑒?dòng)型坍塌，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(dòng)，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(shí)，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(zhǎng)時(shí)間的微小移動(dòng)，裂縫逐漸擴(kuò)大。在夏季，雨水會(huì)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(duì)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(dòng)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(dòng)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(shí)處置。由上分析，在邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)中，既要做好坡面防護(hù)設(shè)計(jì)、排水防水設(shè)計(jì)、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(jì)。

二、坡面防護(hù)——植物防護(hù)

坡面防護(hù)主要是用以防護(hù)易于沖蝕的土質(zhì)邊坡和易于風(fēng)化的巖石邊坡，應(yīng)根據(jù)邊坡的土質(zhì)、巖性、水文地質(zhì)條件、坡度、高度及當(dāng)?shù)夭牧希扇∠鄳?yīng)防護(hù)措施。坡面防護(hù)包括植物防護(hù)和工程防護(hù)。

植物防護(hù)一般采用種草、鋪草皮和種植灌木。高等級(jí)公路建設(shè)中，坡面植物防護(hù)往往與砌石或空心混凝土預(yù)制塊（或煤渣空心磚）鋪筑的網(wǎng)格工程相結(jié)合。工程防護(hù)適用于不易于草木生長(zhǎng)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(duì)路基邊坡有一定的防護(hù)作用外，還對(duì)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(diǎn)附近使用。注意，在施工前，應(yīng)將坡面上的雜質(zhì)、浮土、松動(dòng)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(shí)，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?？捎行У姆乐惯吰聸_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。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(duì)邊坡沖刷。鋪砌方式一般采用漿砌。沖刷輕微時(shí)，軟土地基上的土質(zhì)路堤防護(hù)，無水流沖刷影響時(shí)，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。

三、沖刷防護(hù)

沿河路基，直接承受水流沖刷，為保證路基穩(wěn)定堅(jiān)固，必須采取措施防止沖刷。沖刷防護(hù)有兩種類型，一種是直接防護(hù)，以加固岸坡為主；另一種是間接防護(hù)，以改變水流方向，降低流速，減少?zèng)_刷為主。

1.直接防護(hù)措施。按防護(hù)類型和適用條件主要分以下幾種：植物防護(hù)：適用于水流方向與路線近乎平行，不受各種洪水主流沖刷的季節(jié)性漫水的路堤邊坡防護(hù)及有淺灘地段的河岸沖刷防護(hù)。干砌片石護(hù)坡：適用于水流方向平順的河岸灘地邊緣，不受主流沖刷的路堤邊坡。漿砌片石護(hù)坡：適用于主流沖刷及波浪作用強(qiáng)烈處的路堤邊坡。拋石：適用于水流方向較平順，無嚴(yán)重局部沖刷地段，已被水浸的路堤邊坡及河岸。石籠：適用于受洪水沖刷，但無滾石的地段和大石料缺少地區(qū)。浸水擋土墻：適用于峽谷急流地段，水流沖刷嚴(yán)重地段。混凝土預(yù)制板塊：適用于水流急、沖刷嚴(yán)重地段及無石料地區(qū)。

2.間接防護(hù)措施（導(dǎo)治構(gòu)造物）為調(diào)節(jié)水流流速及方向，防護(hù)路基免受水流沖刷，可設(shè)置順壩、丁壩等導(dǎo)治構(gòu)造物。

四、支擋構(gòu)造物

支擋構(gòu)造物用以防止路基變形或支擋路基本身，以保證路基穩(wěn)定性。常用的支擋構(gòu)造物類型有各種擋土墻、壘石、壟石、填石、石垛等具有承重作用的構(gòu)造物。

1.擋土墻在公路工程中的運(yùn)用相當(dāng)廣泛，既可以用以穩(wěn)定路堤和路塹邊坡，減少挖填土石方工程量，又可以防止水流沖刷路基，更常被用作整治滑坡、崩塌等路基病害。擋土墻種類很多，一般使用：普通重力式擋土墻、衡重式擋土墻、加筋土擋土墻、錨桿擋土墻、錨碇板擋土墻、鋼筋混凝土懸臂式與扶壁式擋土墻及護(hù)肩和砌石。

2.壘石、填石、石垛山區(qū)公路在豐產(chǎn)石料及石方開挖地段，因地制宜設(shè)置壘石、填石或石垛等支擋構(gòu)造物，既能保證路基穩(wěn)定，又能節(jié)約工程投資。