探討路基邊坡的防護設計

曾燕萍

我國國土面積幅員遼闊，各地的地質條件存在很大的不同，地形也有很大的差異性，這些因素都導致著高速公路的路基邊坡存在多樣性以及復雜性。當公路施工過程中，挖方以及填方作為公路建設的重要內容，經常會得到人們的應用，在挖填土方的過程中也就不可避免的造成大量的裸露的邊坡。一旦邊坡出現(xiàn)失穩(wěn)，就會造成一定的邊坡病害，嚴重的話還會出現(xiàn)滑坡、泥石流等情況，影響人們的生命財產安全。所以公路路基邊坡的防護設計逐漸得到人們的重視，重要性變得越來越突出。

1 路基邊坡的防護相關問題探討

1.1 影響邊坡穩(wěn)定的因素分析

（1）土壤硬度。土壤硬度是體現(xiàn)土壤條件的一個重要指標，它是土壤中有機物的含量、土壤結構、顆粒度、土壤水分、土壤硬度以及土壤的孔隙度等指標情況的綜合體現(xiàn)。這些因素都會影響邊坡的穩(wěn)定性。

（2）坡長。坡長會影響邊坡的穩(wěn)定性。有研究表明，等降雨條件相同的情況下，徑流量會隨著坡長的不斷增加而增加。并且當坡長比較長時，上坡侵蝕的泥沙量相應的也就比較多，對能量的消耗也就比較大，所以徑流的流速會變得比較低，不夠雖然流速降低但是泥沙以及水對邊坡的壓力會增加，入滲量也會增加。

（3）坡度。坡度會在很大程度決定徑流的沖刷能力大小，同時我們知道徑流沖刷能力會影響邊坡穩(wěn)定性，當徑流的沖刷能力比較強時，自然災害發(fā)生時，邊坡的破壞程度也就會相應的提升。在一定的范圍內，增加邊坡的坡度，會相應的提升徑流的沖刷能力較強的沖刷能力會使得侵蝕量增加。當超過一定的范圍之后，侵蝕量就會隨著坡度的增加而向反向減小。

1.2 路基邊坡?lián)p壞的形式及特點

（1）崩塌。整個巖體脫離母體，突然從比較陡峭的邊坡上崩落，并且沿著邊坡不斷發(fā)生翻滾、跳躍，最后滾落在坡地，這種情況就稱之為崩塌。懸崖陡坡上個別巖石塊突然墜落稱之為墜落的巖石（如圖1）。

（2）滑坡。是指路基邊坡的部分巖體在自身重力的作用下，沿著一定的軟弱面，整體的向下移動，它主要可以分為三個不同的階段，分別為蠕動變形、滑動破壞以及漸趨穩(wěn)定等。當巖土較陡的結構面發(fā)生整體下座的時候，就稱之為錯落。當邊坡中的巖體不發(fā)展為連續(xù)的滑動面，確實沿著邊坡方向發(fā)生塑性變性的化，就稱之為傾倒。

圖1 路基邊坡崩塌

（3）剝落。當邊坡的表面巖土長期暴露在外界環(huán)境中，受到風化作用的侵蝕，再加上沖刷和自身重力作用的影響，巖體不斷從邊坡上脫離，并且不斷沿著邊坡向下翻滾，最終堆砌在邊坡底部，這種情況就稱之為剝落。

1.3 邊坡治理中的主要防護設計技術

（1）坡面防護。這里所講的坡面防護它是一個系統(tǒng)化的概念，它包括抹面、捶面、噴混凝土以及噴砂漿等防護方法。抹面防護指的是對容易受到風化的一些軟質巖石所采用的防護方法，這些材料一般是路塹的邊坡材料，比如泥灰、頁巖等。這些材料由于常年暴露在外界環(huán)境下，容易受到外界環(huán)境的影響，相應的就會很容易出現(xiàn)剝落，進而導致邊坡質量出現(xiàn)問題。為了減少或者防止邊坡出現(xiàn)風化，就需要借助抹面防護材料，這些材料可以是水泥砂漿、石灰混合材料，需要特別注意的是抹面一定要適宜，不能太厚，最后維持在5cm 左右。捶面防護所使用的材料比抹面防護使用的材料種類要更多，施工人員為了能夠便于施工成型經常會在材料中加入一些添加劑，比如爐渣、粘土、石灰石等。捶面防護主要的優(yōu)點是強度比較高，所應用的材料基本上都可以就地取材，減少了運輸成本，工程造價相應的也就比較低；它的確定是這種邊坡的耐久性非常低，施工基本都是手工完成，工期比較長。噴混凝土防護方法它適用于那些容易受到風化影響，并且裂縫比較大的公路路基邊坡，不過由于這種防護方法費用比較高，并且對周圍的自然景觀還會存在一定程度的破壞。

（2）植被防護。植被防護也稱為生態(tài)防護，它主要包括客戶噴播、噴混植草以及三維網植草三種最為典型的防護技術。其中客戶噴播技術它是從日本引進的，是集生態(tài)學、植物性以及土壤學等學科知識于一體的一種防護技術，需要根據(jù)當?shù)氐沫h(huán)境地質條件，配置符合當?shù)厍闆r的植物生長基質，選用合適的種子，在確定噴播的厚度之后，借助掛網噴附的方式把配置好的種子種植在基質中，然后再覆蓋在坡面上，一方面實現(xiàn)了對邊坡的防護，另一方面還美化了環(huán)境。噴混植草技術，的流程主要是首先在坡面上打設錨桿，然后借助編制鐵網的方式，確保坡面達到一定的穩(wěn)定狀態(tài)之后，再將黏土、谷殼、種子等均勻的噴灑在邊坡表面，從而形成混合的、草木結合的、具有一定的強度的綠化保護帶。三維網植草是高速公路路基邊坡的防護中應用十分廣泛，它主要是把多層聚合物網固定在邊坡上，然后在聚合物網中種植根系發(fā)達、抗旱耐澇的植物，減少邊坡出現(xiàn)滑坡或者坍塌的可能性。

圖2 邊坡防護的常見類型

2 廣東省某高速公路高填方路基的邊坡防護設計

2.1 路基邊坡破壞類型及防護原則

第一路基邊坡的破壞類型。自然降水比較多時，對路基坡面的沖刷會比較嚴重，特別是由地表徑流的順流水方向所形成的水流沖溝，這些水具有較強的沖刷力，嚴重的話會造成路面出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象，直接影響公路質量和人們的行車安全；在外力作用下，或者是施工質量不達標的情況下，土體出現(xiàn)剝落現(xiàn)象，并且在重力的作用下，沿著路基邊坡方向出現(xiàn)邊坡坍塌，這種情況所產生的坍塌主要可以分為結構面坍塌、覆蓋層坍塌以及均質土坍塌等類型。

路基邊坡防護的原則。在進行路基邊坡防護設計時一方面需要結合當?shù)氐牡乩憝h(huán)境、巖體特征、地質情況，又要從實際出發(fā)，利用科學合理的方法控制水流情況，從而有效避免水流沖刷對路面的破壞；防護施工最好能夠做到就地取材，要充分借鑒國外的先進設計理念和思想、工藝技術設備等，進行因地制宜的防護，將工程防護和植被防護進行有機的結合，從而能夠最大限度保障路基邊坡的穩(wěn)定性。

2.2 高填方路基的邊坡排水設計

廣東省屬于南方潮濕并且降雨比較多的地區(qū)，同時水也是誘發(fā)邊坡失穩(wěn)的主要的因素之一，邊坡防護一定要做好邊坡的排水方面的工作，排水設計主要通過設置攔水帶以及急流槽來實現(xiàn)。

（1）攔水帶設置。一般會把攔水帶設置在硬路肩的外側，保證間隔一定的距離用來設置排水口，把路面的水進行攔截，借助設置在邊坡上面的急流槽以及消力池把水集中引到排水溝

（2）急流槽的設置。邊坡上的急流槽之間的間距要根據(jù)路肩的排水容流量計算得出，一般間距最好在20～40cm 之間?？梢园鸭绷鞑墼O置在構造物附近或者凹形曲線的底部，在設置時一定要充分考慮當?shù)氐牡匦?、排水設置建設以及邊坡的狀態(tài)等情況。

2.3 邊坡防護設計

（1）邊坡植被防護。就是在路基邊坡地帶種植或者移植矮生的植物，使邊坡和空氣之間形成天然植物空間，從而起到降低風化、減少地表徑流對地面影響的作用。常選用的邊坡植被種類主要有矮生的本本植物、藤本植物或者花草。一定要保證所選用的植被符合當?shù)氐臍夂驐l件。在土質條件不適合種植的地方可以預先在表面鋪設一層厚約20cm 的種植土，然后在種植土中撒上根系發(fā)達的草籽。

圖3 路基邊坡植被防護

（2）預制混凝土塊鋪砌邊坡防護。采用混凝土生產廠制造的不同形狀的混凝土預制塊按照一定的形狀鋪設在路堤的邊坡上，并且加以固定，也能夠起到保護邊坡的作用。這種方法的優(yōu)點是效果顯著、比較美觀、安全性比較高，所以得以廣泛應用。

圖4 預制混凝土塊鋪砌

（3）漿砌片石邊坡防護。當公路的路堤邊坡存在被水淹沒的情況時，或者邊坡的土質比較松軟，這種情況都需要在坡面上漿砌或者干砌片石罩面，用于邊坡保護。對于季節(jié)性積水的路基邊坡，下部一般采用漿砌片石罩面，當水位比較高時，就可以借助植被防護措施，沒有積水淹沒的邊坡則可以用砌片石罩面。

圖5 漿砌片石邊坡防護

3 結語

綜上所述，通過分析我們知道邊坡防護是一項綜合性的技術，它的防護質量不僅會直接影響路基的質量還會直接影響公路工程的整體質量，進而影響人們的行車安全。只有保證在考慮各種常見問題的基礎上，對路基邊坡進行防護設計，掌握影響邊坡穩(wěn)定的因素，并且了解防護的主要原則，才能夠保證采取科學合理的防護設計方案，優(yōu)化公路路基的邊坡防護設計，最大化保證公路的質量。

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