公路路基邊坡防護(hù)施工技術(shù)的分析

摘 要：當(dāng)前我國(guó)交通事業(yè)快速發(fā)展，在公路項(xiàng)目日益增多的大環(huán)境下，需要高度重視公路使用中的安全穩(wěn)定性問(wèn)題。在公路施工過(guò)程中，施工人員應(yīng)該將施工的重點(diǎn)放在路基邊坡上。路基邊坡的功能是保護(hù)路基邊坡表面免受雨水沖刷，防止路基病害，保證路基穩(wěn)定。當(dāng)邊坡出現(xiàn)沖溝、缺口等輕微破損時(shí)，雨水會(huì)進(jìn)入邊坡土層從而加劇邊坡的破損。當(dāng)邊坡破損較嚴(yán)重時(shí)，邊坡的穩(wěn)定性會(huì)受到影響，并且雨水會(huì)直接進(jìn)入路基土層從而降低路基土的強(qiáng)度和回彈模量，影響路基的穩(wěn)定性。因此，做好公路路基邊坡的防護(hù)至關(guān)重要。

關(guān)鍵詞：公路路基；邊坡防護(hù)；施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：U416.14 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）24-0151-02

引 言

近年來(lái)，公路事業(yè)的快速發(fā)展，為我國(guó)城市現(xiàn)代化建設(shè)以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。但是在公路工程施工過(guò)程中，路基高邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)施工卻常常會(huì)忽視。再加上我國(guó)高邊坡防護(hù)技術(shù)相對(duì)國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家還不夠成熟，使得很多公路工程在后期總會(huì)因路基不穩(wěn)定而影響到最終使用效果。對(duì)此，為進(jìn)一步強(qiáng)化路基高邊坡防護(hù)施工設(shè)計(jì)的合理性、科學(xué)性、經(jīng)濟(jì)性以及實(shí)用性，就必須要從路基高邊坡防護(hù)施工入手，對(duì)其中的施工難點(diǎn)引起重視，從而最大限度地保證公路工程建設(shè)的質(zhì)量。

1 公路路基邊坡?lián)p壞的形式

在公路工程挖填土方過(guò)程中，不可避免的會(huì)使邊坡大量裸露在外，而一旦邊坡失穩(wěn)，進(jìn)而造成邊坡?lián)p壞，甚至還可能引發(fā)泥石流等重大災(zāi)害，威脅人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。其中，公路工程施工中常見(jiàn)的路基邊坡?lián)p壞形式有以下幾類。

1.1 滑 坡

滑坡主要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，整體向下移動(dòng)的現(xiàn)象。其中，滑坡主要可劃分為以下三個(gè)階段，即蠕動(dòng)變形、滑動(dòng)破壞以及漸趨穩(wěn)定。當(dāng)巖土較陡的結(jié)構(gòu)發(fā)生整體下落的時(shí)候，就可稱之為錯(cuò)落；而當(dāng)邊坡中的巖體不發(fā)展為連續(xù)的滑動(dòng)面，卻是沿著邊坡方向發(fā)生塑性變形的邊，就可稱之為傾倒。

1.2 剝 落

如果邊坡表面巖土長(zhǎng)期暴露于外界環(huán)境中，在風(fēng)化作用的侵蝕下，再加上自身重力作用以及沖刷的影響，巖體就會(huì)不斷的從邊坡上剝落，之后沿著邊坡向下翻滾，進(jìn)而堆砌在邊坡底部，這種現(xiàn)象就被稱之為剝落。

1.3 崩 塌

當(dāng)整個(gè)巖體突然脫離母體，并從較陡的邊坡上崩落，之后不斷地發(fā)生翻滾、跳躍，進(jìn)而滾落至坡底，這種現(xiàn)象就被稱之為崩塌。

2 影響公路路基高邊坡穩(wěn)定的因素

2.1 坡 長(zhǎng)

在進(jìn)行公路路基高邊坡的防護(hù)工作中，坡長(zhǎng)會(huì)影響其邊坡的穩(wěn)定性。據(jù)相關(guān)資料表明，在降雨條件相同的情況下，其徑流量與其坡長(zhǎng)呈正相關(guān)的關(guān)系，坡長(zhǎng)越長(zhǎng)徑流量也就越大。但當(dāng)坡長(zhǎng)的長(zhǎng)度達(dá)到某一極限時(shí)，因?yàn)樯掀虑治g的泥沙量也變得越來(lái)越多，對(duì)于能量的消耗量也就越來(lái)越大，便會(huì)導(dǎo)致流速的降低；而水流對(duì)其坡面的正壓力增加的同時(shí)入滲量也會(huì)相應(yīng)地增加，但其徑流量增加的速率則會(huì)減小。

2.2 坡 度

徑流的沖刷能力是由地面的坡度決定的，而邊坡穩(wěn)定性又與徑流的沖刷能力有著直接的關(guān)系。在遇到自然危害時(shí)，其邊坡的破壞力隨著徑流的沖刷能力而逐漸增強(qiáng)。在一定的范圍內(nèi)，徑流沖刷的能力也會(huì)隨著坡體坡度的增大而變強(qiáng)，其侵蝕量也就會(huì)比較大。但其中也會(huì)存在某一個(gè)臨界坡度，每當(dāng)超過(guò)其臨界坡度時(shí)，坡度越大，其侵蝕量則會(huì)越小。

3 公路路基高邊坡防護(hù)的問(wèn)題

3.1 設(shè)計(jì)體系不足

公路建設(shè)是國(guó)家發(fā)展過(guò)程中的重要組成部分，對(duì)很多地方的進(jìn)步都會(huì)產(chǎn)生特別大的影響，為了在日后的工作中取得更好的成績(jī)，應(yīng)堅(jiān)持在設(shè)計(jì)工作上不斷的完善。結(jié)合以往的工作經(jīng)驗(yàn)和當(dāng)下的工作標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)為設(shè)計(jì)體系不足的問(wèn)題，主要是表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①設(shè)計(jì)人員針對(duì)公路路基高邊坡防護(hù)的相關(guān)要求未充分了解，完全是按照理想化的方法來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。當(dāng)代的公路路基高邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)，引起了業(yè)界內(nèi)的高度關(guān)注，同時(shí)在媒體報(bào)道的次數(shù)上不斷增加，如果在相關(guān)的要求上，缺少合理的設(shè)計(jì)，肯定會(huì)造成很大的惡性循環(huán)，甚至是對(duì)公路的安全性、穩(wěn)定性，都會(huì)造成難以彌補(bǔ)的損失[2]。②在設(shè)計(jì)工作的開(kāi)展過(guò)程中，未開(kāi)展大量的勘查分析，這就很容易對(duì)某些潛藏的地質(zhì)條件、特殊因素，無(wú)法深入的了解，以至于在具體工作的開(kāi)展方面，造成很大的阻礙現(xiàn)象。③設(shè)計(jì)工作未進(jìn)行反復(fù)的推敲，在細(xì)節(jié)工作的成就上，未達(dá)到良好的工作效果。

3.2 設(shè)計(jì)方案不夠優(yōu)化

與既往工作不同的是，公路路基高邊坡防護(hù)在現(xiàn)階段的設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須進(jìn)行持續(xù)性的優(yōu)化，還需要在相關(guān)的動(dòng)態(tài)因素應(yīng)對(duì)上，采取多元化的手段來(lái)完成，否則無(wú)法在最終得到理想的成績(jī)。分析認(rèn)為，設(shè)計(jì)方案不夠優(yōu)化，主要是表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①公路路基高邊坡防護(hù)的整體設(shè)計(jì)，沒(méi)有在備案上積極的設(shè)計(jì)。當(dāng)代的公路網(wǎng)絡(luò)建設(shè)不斷的密集，很多地方的公路路基高邊坡防護(hù)項(xiàng)目較多，互相之間可能會(huì)產(chǎn)生一定的影響，在設(shè)計(jì)備案不充足的情況下，特別容易導(dǎo)致防護(hù)的效果達(dá)不到預(yù)期，給公路日后的運(yùn)營(yíng)和周邊環(huán)境的保護(hù)等，都產(chǎn)生了不良影響，需要耗費(fèi)更高的成本來(lái)維護(hù)[3]。②在設(shè)計(jì)方案的探討過(guò)程中，沒(méi)有對(duì)多個(gè)部門的意見(jiàn)、看法積極的融入，僅僅是按照設(shè)計(jì)部門單獨(dú)的思想來(lái)完成。公路路基高邊坡防護(hù)的開(kāi)展，設(shè)計(jì)雖然是核心工作，但是僅僅考慮到自身的內(nèi)容，對(duì)其他部門未做出積極的考慮，特別容易導(dǎo)致設(shè)計(jì)方案出現(xiàn)偏差現(xiàn)象，日后遭遇到突發(fā)情況后，無(wú)法及時(shí)的改善、解決。

4 公路路基邊坡穩(wěn)定性技術(shù)要點(diǎn)

4.1 防滑樁施工技術(shù)

在進(jìn)行防滑樁施工的過(guò)程中：①開(kāi)挖樁孔，但是在此過(guò)程中會(huì)對(duì)路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性造成一定程度的影響，所以在開(kāi)挖的過(guò)程中應(yīng)根據(jù)路基的實(shí)際情況制定有效的控制措施。②對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境進(jìn)行勘探，其中包括施工部位的地形、斜坡的傾斜程度以及地質(zhì)環(huán)境等，并將勘測(cè)結(jié)果記錄下來(lái)，與設(shè)計(jì)方案進(jìn)行對(duì)比。如果出現(xiàn)設(shè)計(jì)方案與實(shí)際施工環(huán)境相差較大的情況，要采取手段盡量縮短二者之間的差異，或者根據(jù)實(shí)際情況重新制定設(shè)計(jì)方案。③由于防滑樁施工通產(chǎn)在夏季進(jìn)行，所以施工環(huán)境中的溫度較高。在進(jìn)行跳樁開(kāi)挖的過(guò)程中，非常容易出現(xiàn)樁身開(kāi)裂的現(xiàn)象，所以要對(duì)樁身進(jìn)行保護(hù)處理。通常情況下，將混凝土澆筑到樁身上，減少截面之間的差距。另外，為了確保施工能夠正常運(yùn)行，在施工之前要對(duì)施工土地中是否存在滑坡現(xiàn)象進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，如果存在滑坡現(xiàn)象，要及時(shí)對(duì)其進(jìn)行控制，避免滑坡現(xiàn)象進(jìn)一步擴(kuò)大。

4.2 干砌片石施工技術(shù)

干砌片石施工技術(shù)通常應(yīng)用于容易出現(xiàn)風(fēng)化現(xiàn)象、不適合種植植物以及軟巖的路基中。由于該種路基的環(huán)境比較復(fù)雜，所以在對(duì)該種路基進(jìn)行防護(hù)的過(guò)程中，對(duì)于干砌片石技術(shù)的要求也比較高。在施工過(guò)程中：①對(duì)路基表面的雜物廢石進(jìn)行清理，保證施工過(guò)程不受到外界環(huán)境的影響。②對(duì)施工環(huán)境進(jìn)行觀察，根據(jù)不同的施工環(huán)境制定不同的施工方案。例如，有的地基風(fēng)化程度比較嚴(yán)重，所以在進(jìn)行防護(hù)施工的過(guò)程中需要重點(diǎn)解決地基風(fēng)化情況。而有的地基中砂石含量較多，所以在施工之前需要對(duì)多余的砂石進(jìn)行處理。③應(yīng)對(duì)路面地基的防護(hù)范圍進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄U(kuò)大，清除路面地基中的障礙物。同時(shí)，還可以將種植土應(yīng)用到防護(hù)工程中去，利用三維網(wǎng)將種子撒到種植土中。這種方法能夠在對(duì)地基進(jìn)行防護(hù)的同時(shí)，對(duì)地基周圍的環(huán)境實(shí)施綠化。

4.3 錨桿框架施工技術(shù)

在進(jìn)行錨桿框架施工的過(guò)程中，應(yīng)注意按照從上到下的順序進(jìn)行施工，這種施工方式對(duì)施工技術(shù)的要求較高，一旦上一階段的施工出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)影響到下一階段的施工。在開(kāi)挖時(shí)，不能夠分段挖掘，要一次性的進(jìn)行挖掘。在鉆孔的過(guò)程中，應(yīng)采用螺旋式的鉆孔機(jī)進(jìn)行鉆孔。另外，在施工結(jié)束后，應(yīng)清除鉆孔內(nèi)的多余材料。目前應(yīng)用最廣泛的方法是高壓噴氣法，通過(guò)噴氣產(chǎn)生的強(qiáng)大壓力，將鉆孔內(nèi)的雜物噴出，為接下來(lái)的施工工作提供便利的條件。

4.4 植物栽培施工技術(shù)

植物栽培施工技術(shù)主要是通過(guò)種植植物的方式對(duì)路基進(jìn)行保護(hù)，降低路基中水土流失的速度，從而提高對(duì)路基邊坡的防護(hù)效率。另外，該種方法還能夠?qū)β坊車沫h(huán)境進(jìn)行綠化，提高人們的視覺(jué)感受。植物栽培施工的主要施工流程如下：①對(duì)將要進(jìn)行栽培的路基表面進(jìn)行清理。②將植物種子播撒在需要防護(hù)的路基上。③對(duì)植物進(jìn)行管理，例如，將種植后的植被上覆蓋一層透氣薄膜，避免雨水對(duì)植被造成破壞，使其順利生長(zhǎng)，從而起到對(duì)路基進(jìn)行防護(hù)的效果。另外，植物栽培施工還能夠充分吸收環(huán)境中的有害物質(zhì)，達(dá)到優(yōu)化環(huán)境的目的。

5 公路路基邊坡防護(hù)措施

5.1 植物防護(hù)

5.1.1 平鋪草皮和種草防護(hù)

平鋪草皮與種草防護(hù)是公路路基邊坡防護(hù)的重要措施，能起到很好的防護(hù)作用。如果公路路塹和路堤邊坡為土質(zhì)，那么種草防護(hù)將是最適合的防護(hù)措施。在應(yīng)用種草防護(hù)措施時(shí)，工作人員要保證路基邊坡的高度和坡度符合相關(guān)要求，如果現(xiàn)有條件不利于草的種植，那么可以在路基邊坡上鋪設(shè)土壤，土層厚度保持在10～15cm。此外，還要求鋪設(shè)的土壤與邊坡能夠牢固結(jié)合。因此，要在公路上每隔100cm的距離挖20cm的臺(tái)階，種草過(guò)程中撒入草籽，加入土壤拌勻，將土壤翻松后再拍實(shí)，做好灑水和后期的養(yǎng)護(hù)管理工作。平鋪草皮的防護(hù)作用與種草防護(hù)基本一樣，并且效果更好。平鋪草皮更多是應(yīng)用在公路路基邊坡高而陡的情況下。

5.1.2 植樹(shù)防護(hù)

植樹(shù)防護(hù)最顯著的作用是預(yù)防路基邊坡破壞，更多地應(yīng)用在土壤風(fēng)化嚴(yán)重的地區(qū)。長(zhǎng)期被水沖蝕的位置不能采用這種方法。通常情況下，植樹(shù)防護(hù)的適用條件為公路路基坡度較緩（坡度在1∶1.5以下），如果其中還存在一些不適合樹(shù)木生長(zhǎng)的砂石，那么就要在植樹(shù)工作完成后填換土壤，并將填換的土壤壓實(shí)、澆水、確定成活率以后才能起到效果。植樹(shù)時(shí)要結(jié)合當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境條件，盡量采用梅花形或方格形分布。如果植樹(shù)過(guò)程中遭遇大風(fēng)大雨天氣，那么雨后要注意做全面檢查，確保不影響邊坡施工。

5.2 干砌片石和漿砌片石防護(hù)

工程防護(hù)需要結(jié)合植物防護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)控和防護(hù)的目的。如果公路路基邊坡土質(zhì)不適合種植植物，那么就要及時(shí)換土。這種防護(hù)措施的綜合性很強(qiáng)，需要結(jié)合多方面的條件綜合考慮。對(duì)于一些長(zhǎng)時(shí)間遭受降水影響的邊坡，需采用干砌片石防護(hù)措施，從而對(duì)受流水侵蝕的路基邊坡起到保護(hù)作用。但如果公路凍害嚴(yán)重或長(zhǎng)期潮濕，就無(wú)法通過(guò)這種防護(hù)措施加以解決。一些坡面遭遇沖刷或浸水的路基邊坡則可以采用漿砌片石進(jìn)行防護(hù)，但同時(shí)還必須結(jié)合其他防護(hù)措施，否則這種方法不能發(fā)揮作用。當(dāng)路基邊坡受到較強(qiáng)波浪的影響時(shí)，這一措施可以發(fā)揮其作用，但必須科學(xué)設(shè)置浸水擋墻，才能提高防護(hù)效果。

5.3 網(wǎng)格與拱式防護(hù)和預(yù)制塊鋪砌防護(hù)

這兩種防護(hù)方法的應(yīng)用比較普遍，主要針對(duì)一些魚(yú)鱗狀砌石防護(hù)工程量大、抗沖刷能力差的公路地段，很好地實(shí)現(xiàn)了公路路基邊坡綠化的目的，提高了外觀的美觀度。對(duì)于高填方公路和長(zhǎng)直線公路，應(yīng)用這種防護(hù)措施能將美化與綠化完美結(jié)合。但這兩種防護(hù)形式也有一定的缺陷，比如施工過(guò)程比較復(fù)雜、工程量偏大、施工要求非常嚴(yán)格，此外還要求工作人員在拱內(nèi)進(jìn)行大量的填土和種植處理，才能取得理想的效果。相比而言，預(yù)制塊鋪砌防護(hù)措施不過(guò)于依賴植草綠化，主要原因在于預(yù)制塊規(guī)格基本相同，應(yīng)用便捷，且外觀整齊度較高，即使沒(méi)有綠化，也能起到預(yù)防雨水沖刷的作用。

5.4 噴射混凝土防護(hù)

噴射混凝土防護(hù)是一種重要的公路路基邊坡防護(hù)措施，具體又可分為素噴法和錨噴法。前者是在平整巖面噴射砂漿，以預(yù)防路基邊坡表面出現(xiàn)松散甚至開(kāi)裂，還能針對(duì)路面不平整的情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，進(jìn)一步保障了公路路基邊坡的使用質(zhì)量，一定程度上提高了安全性，多適用于一些松散的路基邊坡。后者主要適用于山體公路路基邊坡，使用錨桿進(jìn)一步穩(wěn)固，預(yù)防山體滑動(dòng)，避免對(duì)公路造成安全威脅。采用錨噴法并結(jié)合其他一些防護(hù)措施和方法，可以很好地解決公路路基邊坡問(wèn)題。如果遇到路基邊坡遭到嚴(yán)重破壞的情況，那么就需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際條件與環(huán)境，因地制宜地制定多種防護(hù)措施相結(jié)合或輪換使用的策略，來(lái)加強(qiáng)對(duì)公路路基邊坡的防護(hù)，保證公路的使用質(zhì)量。

6 結(jié)束語(yǔ)

總之，由于公路路基兩側(cè)的地形、地質(zhì)條件較為復(fù)雜，因此，防護(hù)公路路基高邊坡是一項(xiàng)十分復(fù)雜的系統(tǒng)性工程。公路路基邊坡防護(hù)技術(shù)十分重要，采用良好的防護(hù)技術(shù)可以提升公路的穩(wěn)定性、延長(zhǎng)公路的使用壽命。通過(guò)在工程實(shí)際中的應(yīng)用，該防護(hù)技術(shù)還可以更好地避免路基出現(xiàn)塌方、碎落以及滑坡等情況，減少后期的公路養(yǎng)護(hù)投入。因此，值得在相關(guān)工程中推廣和應(yīng)用。

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收稿日期：2018-7-23

作者簡(jiǎn)介：倪 輝（1983-），男，漢族，浙江杭州人，工程師，本科，主要從事巖土工程勘察、地質(zhì)災(zāi)害治理工作。