淺析公路路基邊坡防護(hù)

周紅日

（河北銳馳交通工程咨詢有限公司　石家莊市　050021）

淺析公路路基邊坡防護(hù)

周紅日

（河北銳馳交通工程咨詢有限公司石家莊市050021）

公路路基邊坡防護(hù)質(zhì)量的好壞，直接影響公路的使用狀況。分析了引發(fā)路基邊坡病害的原因，對(duì)不同邊坡防護(hù)形式進(jìn)行介紹，提出邊坡防護(hù)措施，為公路建設(shè)中邊坡防護(hù)形式的選擇提供參考。

公路；路基邊坡；防護(hù)工程

近年來我國(guó)公路總里程不斷增長(zhǎng)，公路建設(shè)中邊坡病害的預(yù)防與治理顯得越來越重要，這不僅關(guān)乎路基路面的穩(wěn)定性、安全性，更關(guān)乎道路的使用壽命及后期養(yǎng)護(hù)成本。因此公路路基邊坡防護(hù)應(yīng)該從設(shè)計(jì)到施工逐層嚴(yán)格把關(guān)，在保證邊坡穩(wěn)定的前提下，結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)、水文情況，采取有效的措施對(duì)各類土、石邊坡進(jìn)行防護(hù)，在一定程度上美化路容，協(xié)調(diào)周邊自然環(huán)境。

1 路基邊坡病因類型與分析

由于設(shè)計(jì)標(biāo)高與地表地形的高度差異，公路路基出現(xiàn)了填土路堤、挖方路塹和介于兩者之間的半填半挖路基。地表巖土的填挖變化改變了原有物理力學(xué)平衡狀態(tài)，在長(zhǎng)期自然環(huán)境的影響下，容易導(dǎo)致巖土變形、移動(dòng)，引發(fā)路基邊坡病害。邊坡質(zhì)量問題的主要形式是沖刷破壞與坍塌。

（1）邊坡沖刷破壞

修筑在滯洪區(qū)的路基或沿河路堤，在洪水高發(fā)期易受到洪水的威脅，洪水的破壞一旦超出了路基的承受范圍，將直接沖毀邊坡，造成路面塌陷，影響行車安全。邊坡在自然降水因素的影響下同樣會(huì)受到破壞。路面降水順路拱橫坡與坡面水匯集沖刷邊坡，邊坡在長(zhǎng)期外力作用下形成沖刷溝壑，如若溝壑不斷發(fā)展且沒有及時(shí)的養(yǎng)護(hù)修復(fù)，也會(huì)給邊坡甚至路基造成不可修復(fù)的損失。邊坡沖刷破壞的程度與路基填料、壓實(shí)度及邊坡坡率相關(guān)，一般來講砂性土較粘性土易受到?jīng)_刷破壞，壓實(shí)度低的較壓實(shí)度高的易受到?jīng)_刷破壞，邊坡坡率小的較坡率大的易受到?jīng)_刷破壞。因此在邊坡防護(hù)形式選擇上要結(jié)合走廊帶水文地質(zhì)情況、路基填料、壓實(shí)度及邊坡坡率進(jìn)行。

（2）邊坡坍塌破壞

路基邊坡滑塌是由于邊坡土體中的剪應(yīng)力超過其抗剪強(qiáng)度所產(chǎn)生的剪切破壞，多數(shù)是因?yàn)檫吰缕露冗^大，坡腳被挖空或者路基填土層次不適應(yīng)，路基壓實(shí)度不夠等原因造成。引起邊坡坍塌的因素有邊坡土質(zhì)、水的活動(dòng)、邊坡幾何形狀、活荷載增加及震動(dòng)荷載等，其破壞形式為溜方、滑坡、剝落和破碎。溜方是由于降水等原因造成邊坡土體過于潮濕，內(nèi)部粘聚力和摩擦力下降，邊坡表層土體沿土質(zhì)邊坡下溜的現(xiàn)象?；率锹坊捎陂L(zhǎng)期受到地面水、地下水的影響，其結(jié)構(gòu)破壞，逐漸失去支撐力，在自重的作用下整體沿著軟弱面向下滑移形成的。剝落是指邊坡土層或風(fēng)化巖層表面，在大氣干濕冷熱的循環(huán)作用下不斷漲縮變化，使表層土或巖石成片狀或帶狀不斷從邊坡剝落的現(xiàn)象。碎落是指坡面巖石成碎塊狀掉落，其規(guī)模與危害遠(yuǎn)大于剝落。

由上分析，水是引起邊坡破壞的主要因素，因此在邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)中，一定要做好坡面防護(hù)設(shè)計(jì)、排水設(shè)計(jì)，又要根據(jù)水文地質(zhì)條件、路基填挖狀況做好邊坡坡面設(shè)計(jì)。

2 邊坡防護(hù)主要措施

邊坡防護(hù)的主要作用是防止地表徑流沖刷邊坡，減緩溫、濕變化對(duì)路基邊坡的影響，延緩軟弱巖土表面的風(fēng)化、破碎、剝蝕演變進(jìn)程。主要的防護(hù)方法有植物防護(hù)與工程防護(hù)。

2.1植物防護(hù)

植物防護(hù)是利用其植物根莖固結(jié)邊坡土，起到加固邊坡土體穩(wěn)定性、防止水流沖刷的作用，常采用易成活、生長(zhǎng)快、根系發(fā)達(dá)、葉莖低矮或有匍匐徑的多年生草種。植物防護(hù)不僅能加固穩(wěn)定邊坡、美化公路環(huán)境，而且相對(duì)工程防護(hù)具有施工簡(jiǎn)單、造價(jià)低的優(yōu)點(diǎn)，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

植物防護(hù)類型應(yīng)根據(jù)公路外界自然環(huán)境及水文地質(zhì)條件合理選用，根據(jù)不同的施工方法和施工工藝可分為植草防護(hù)、鋪草皮防護(hù)、噴播植草防護(hù)、土工網(wǎng)植草防護(hù)、客土噴播植草防護(hù)等。

（1）植草防護(hù)一般適用于邊坡比較穩(wěn)定、坡面水沖刷較緩的地段，同時(shí)要求邊坡不高、坡度不陡，一般不適用于巖石路段。在嚴(yán)重風(fēng)化的巖層可選用鋪草皮防護(hù)，這種方法是通過人工在邊坡鋪設(shè)天然草皮，越過植物生長(zhǎng)繁殖期達(dá)到迅速綠化及防護(hù)邊坡的效果，但施工后期養(yǎng)護(hù)成本較大，工程質(zhì)量難以保證。

（2）土工網(wǎng)植草防護(hù)是近年邊坡防護(hù)的常用方法，立體三維網(wǎng)本身就具有較強(qiáng)的邊坡穩(wěn)定功能，當(dāng)輔以植草后，在一定條件下可達(dá)到片石防護(hù)的效果。

（3）客土噴播植草防護(hù)是將植物生長(zhǎng)所需的土質(zhì)與種子一同噴播覆蓋在需要防護(hù)的坡面，這種防護(hù)形式可以對(duì)地質(zhì)不適應(yīng)植物生長(zhǎng)的路段進(jìn)行防護(hù)，施工快、效果好。

2.2工程防護(hù)

當(dāng)邊坡為不適宜植物生長(zhǎng)的土質(zhì)邊坡或者風(fēng)化嚴(yán)重的巖石邊坡時(shí)，常采用人工構(gòu)造物對(duì)路基邊坡進(jìn)行工程防護(hù)。路基邊坡的工程防護(hù)可分為邊坡加固與邊坡防護(hù)：邊坡加固是利用工程措施支撐天然邊坡或人工邊坡，達(dá)到增強(qiáng)邊坡土體穩(wěn)定性，抵抗流水、溫度變化對(duì)邊坡穩(wěn)定性影響的作用，例如抗滑樁和擋土墻；邊坡防護(hù)只適用于穩(wěn)定邊坡，主要應(yīng)用于巖質(zhì)邊坡，例如片石防護(hù)、噴射混凝土防護(hù)，能起到減緩巖石邊坡風(fēng)化、緩解土質(zhì)邊坡被雨水沖刷的作用。

（1）抗滑樁與一般樁類似，但主要承擔(dān)水平荷載，將樁插入滑動(dòng)面以下的穩(wěn)定地層，通過穩(wěn)定層對(duì)樁的抗力平衡來使邊坡達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，其樁長(zhǎng)應(yīng)根據(jù)邊坡地質(zhì)確定。

（2）擋土墻是指支承路基填土或山坡土體、防止填土或土體變形失穩(wěn)的構(gòu)造物，在公路工程中，廣泛應(yīng)用于支撐路堤路塹邊坡、橋梁兩端、隧道洞口等。按照擋土墻設(shè)置位置的不同分為路肩墻、路堤墻、路塹墻和山坡墻等。路肩墻或路堤墻一般設(shè)置在高填方路基及陡坡路基段，可以防止邊坡的滑動(dòng)，同時(shí)也可以減少路基填土、占地路面。路塹墻主要用于支撐開挖邊坡底部，可以減少挖方數(shù)量、占地面積，同時(shí)也可以減少邊坡高度。山坡墻設(shè)置在路塹邊坡的上部，用來支撐路塹坡頂因開挖引起的滑塌的覆蓋土。

（3）片石防護(hù)分為干砌和漿砌，漿砌片石適用于易受水侵蝕的邊坡，防護(hù)砌筑前護(hù)坡基底應(yīng)穩(wěn)定，坡面應(yīng)平整密實(shí)。干砌片石區(qū)別于漿砌片石的是砌筑時(shí)選用大片石，錯(cuò)縫相擠緊密不松動(dòng)，砌石邊緣圓滑、牢固，依靠塊石之間的嵌鎖力達(dá)到穩(wěn)固的效果，而漿砌片石則主要通過飽和砂漿與塊石的粘結(jié)形成牢固的整體。為了防止干砌片石受流水沖擊時(shí)，細(xì)小的填土粒料被動(dòng)水帶走引發(fā)邊坡塌陷，宜在防護(hù)下層設(shè)置反濾層。

（4）噴射混凝土防護(hù)是用壓力噴槍將高標(biāo)號(hào)砂漿噴涂到易受沖刷的土質(zhì)邊坡或堅(jiān)硬易風(fēng)化但還未嚴(yán)重風(fēng)化的巖石邊坡，在邊坡上形成一層保護(hù)層，增加邊坡的穩(wěn)定性，防止邊坡發(fā)生坍塌。在高而陡的邊坡上也可運(yùn)用噴射混凝土防護(hù)，尤其是在上部巖層已開始破碎但下部完整的邊坡和需要大面積防護(hù)且較集中的邊坡，采用噴射混凝土的防護(hù)更為經(jīng)濟(jì)。該種防護(hù)措施具有重量輕、防止風(fēng)化和施工簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，但同時(shí)造價(jià)高，對(duì)公路自然景觀的影響較大。

3 路基邊坡防護(hù)的原則

（1）合理規(guī)劃，因地制宜。路線走廊帶地形地貌各不相同，道路選線時(shí)就應(yīng)對(duì)走廊帶地質(zhì)情況進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，盡量繞避地質(zhì)復(fù)雜地段，減少突發(fā)路基病害的可能性。盡量利用一切地形條件，合理有效的防護(hù)形式，做到防護(hù)措施、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益合理。

（2）注重多層防護(hù)，防護(hù)形式互相協(xié)調(diào)。在地質(zhì)條件復(fù)雜的地段，同一區(qū)域可能會(huì)出現(xiàn)多種地質(zhì)情況，這時(shí)在設(shè)計(jì)時(shí)就必須考慮多重防護(hù)形式協(xié)調(diào)配合，從而達(dá)到穩(wěn)定邊坡的效果。比如某一地段在拱形骨架防護(hù)圈中植草，這既能起到加固邊坡的穩(wěn)定性，又體現(xiàn)了環(huán)保綠化。

（3）加強(qiáng)質(zhì)量控制，重視人文因素。邊坡防護(hù)質(zhì)量的好壞關(guān)乎車輛的正常行駛，關(guān)乎群眾人身財(cái)產(chǎn)的安全，因此在邊坡防護(hù)中要以邊坡安全系數(shù)為設(shè)計(jì)的首要考慮因素，要從設(shè)計(jì)到施工層層把關(guān)。同時(shí)要注重人文關(guān)懷，在制定工程措施及施工順序時(shí)，盡量做到不影響當(dāng)?shù)鼐用竦纳a(chǎn)生活。

4 結(jié)束語

綜上所述，水是引發(fā)路基邊坡發(fā)生破壞的主要因素，因此在邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)一定要注重防、排水的設(shè)計(jì)，在選擇防護(hù)形式時(shí)既要滿足技術(shù)要求，又要滿足經(jīng)濟(jì)性要求，只有綜合考慮、合理規(guī)劃才能保證路基邊坡防護(hù)工程的有效實(shí)施。

［1］ 吉晉榮.淺談路基邊坡穩(wěn)定性分析及防治措施［J］.科技傳播，2010（8）.

［2］ 梁武星，區(qū)戰(zhàn)輝，徐世強(qiáng).公路邊坡防護(hù)技術(shù)研究［J］.西安工程科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2006（10）.

［3］ 孫愛國(guó).公路邊坡穩(wěn)定性影響因素及治理措施［J］.黑龍江交通科技，2011（1）.

Brief Analysis on Slope Protection of Highway Subgrade

ZHOU Hong-ri

（Hebei Reach Traffic Engineering Consulting Co.，Ltd.，Shijiazhuang 050021，China）

The quality of slope protection of highway subgrade influences the using condition of highway seriously.The reasons for subgrade slope disease are analyzed，the types of protection for different slopes are introduced and protective measures for slope are put forward，so as to provide reference for the selection of the types of protection for slope in highway construction.

Highway；Subgrade slope；Protective engineering

U416.1+4

B

1673-6052（2016）01-0059-03

10.15996/j.cnki.bfjt.2016.01.015