公路砂土邊坡防沖刷工中防護(hù)措施分析

樊順忠

（揚(yáng)州華建交通工程咨詢監(jiān)理有限公司，江蘇 揚(yáng)州 225000）

公路路基部分作為路面鋪設(shè)的重要基礎(chǔ)，是最終承載著車輛行走時(shí)產(chǎn)生動(dòng)、靜荷載必要部分，它將荷載向地基深處傳遞與擴(kuò)散。因此，規(guī)范中要求路基應(yīng)具有足夠的堅(jiān)固性、穩(wěn)定性和耐久性。而山區(qū)地段修筑公路路基，其山砂土的粘聚力很差，直接裸露在外的邊坡是受雨水沖刷、侵蝕最為嚴(yán)重的部分，雖然不同設(shè)計(jì)圖紙采用鋪草皮、錨桿框格梁、噴漿掛網(wǎng)、圬工護(hù)坡墻等各種措施進(jìn)行永久性防護(hù)，但是在路基施工過程中卻沒有具體的臨時(shí)性保護(hù)方法，雨季造成的沖刷損壞就要在雨后進(jìn)行修補(bǔ)，不斷的沖刷、不斷修補(bǔ)將嚴(yán)重影響施工進(jìn)度和路基整體質(zhì)量。在本人參與建設(shè)的某公路路基就采用極易沖刷的砂土填筑材料，在施工中出現(xiàn)的嚴(yán)重的邊坡雨水沖刷現(xiàn)象。

1 填筑材料性質(zhì)

此公路路基建設(shè)在山區(qū)段，填筑材料采用就近山體開挖的土源，此土源屬于強(qiáng)風(fēng)化巖石的粗砂土，經(jīng)過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)0.075mm 以下的細(xì)粒成分幾乎沒有，但級配很好，壓實(shí)后抗壓CBR 值很高，基本接近基層設(shè)計(jì)強(qiáng)度，但是粘結(jié)力很差，灰土試件遇水邊緣即開始崩解。

用此土源不加石灰就可以直接施工便道，其透水性好，比較平整且抗壓能力強(qiáng)，但邊坡經(jīng)中、小雨沖刷后就會出現(xiàn)溝槽，仔細(xì)觀察，溝槽表面細(xì)料已經(jīng)被水沖走，剩下的粗粒成分聚集后崩塌，形成嚴(yán)重的雨淋溝。

這種土做路基很好，易粉碎、易干燥、透水性強(qiáng)、承壓力大，唯一缺陷是邊坡水穩(wěn)性，簡單說就是土體沒有粘結(jié)力，雨水沖刷下容易造成邊坡失穩(wěn)，針對此情況，設(shè)計(jì)中采用耕植土覆蓋邊坡后植草，部分路段采用砼拱形骨架+中央植草。

2 路基邊坡沖刷調(diào)查

在夏季多雨時(shí)節(jié)經(jīng)過多次降雨，發(fā)現(xiàn)路基邊坡沖刷嚴(yán)重，特別是采用就地取材的山砂土進(jìn)行填筑的地段。各個(gè)作業(yè)隊(duì)典型沖刷段的雨淋溝調(diào)查情況如下：

對此，施工單位采取雨前預(yù)防、施工中加強(qiáng)、雨后修復(fù)三種方法綜合處治，具體為：

作業(yè)隊(duì) 土質(zhì)及顏色 段落 雨淋溝深度 沖刷現(xiàn)象 經(jīng)歷時(shí)段一 山砂土部分磚紅色 路基段落 15～25cm 對已經(jīng)形成的雨淋溝，順勢澆筑水泥砂漿引水滑槽。由于雨水匯集過多，個(gè)別滑槽內(nèi)雨水外溢到周邊砂土，形成滑槽邊緣的少量沖刷。2018 年5 月～8 月期間二 山砂土部分磚紅色 路基段落 內(nèi)沖刷 邊坡采用空心六角塊防護(hù)，中心噴播植草。小部分邊坡能有效預(yù)防，大部分邊坡出現(xiàn)雨水滲入造成內(nèi)沖刷，植草損壞塌陷，六角塊呈托空懸浮狀2018 年7 月份梅雨季三 山砂土淡黃色 路基段落 60～80cm雨淋溝沖刷達(dá)40～60cm，大量砂土沖積到邊坡底部形成平臺；即使段面上土的運(yùn)土坡，其坡度很緩，依舊無法避免沖刷雨淋溝，彩條布覆蓋防護(hù)無效，已經(jīng)隨砂土一同沖垮到邊坡底部。2018 年7 月份梅雨季四 山砂土淡黃色 路基部分段落 60～80cm 邊坡采用彩條布覆蓋防護(hù)無效，彩條布隨砂土一同沖毀，部分段彩條布尚在的，彩條布下的砂土出現(xiàn)空洞，形成彩條布內(nèi)沖刷，深度達(dá)60～80cm。2018 年7 月22 日大雨四 山砂土淡黃色 路基部分段落 60～80cm路基兩邊沖刷達(dá)60～80cm，沖刷下的大量砂土淤積到路基兩側(cè)臨時(shí)排水溝，排水溝已被掩埋；排水溝中放置的臨時(shí)通水管已經(jīng)淤堵。路基右側(cè)便道表面全是沖刷的砂土沉積層。2018 年7 月份梅雨季五 山砂土淡黃色 蓋板涵位置 80～100cm 蓋板涵與砂土路基銜接的四角處，雨水匯流，集中沖刷，深度達(dá)80～100cm，出現(xiàn)塌方現(xiàn)象，洞口已被砂土淤堵。2018 年7 月份梅雨季五 山砂土淡黃色 路基部分段落 60～80cm 路基兩側(cè)邊坡沖刷達(dá)60～80cm，人工砌筑的磚石集水引流溝已經(jīng)隨砂土一同垮塌。 2018 年7 月份梅雨季五 山砂土淡黃色 路基部分段落 40～50cm 去年底做到路基頂后一直放置，兩側(cè)邊自然生長雜草。中等密度雜草段落防護(hù)較好，基本沒有雨淋溝，而稀疏雜草段落仍有沖刷，部分雨淋溝深度達(dá)40～50cm。 2018 年7 月份梅雨季

1） 雨前預(yù)防——雨前各個(gè)作業(yè)隊(duì)對路基邊坡采取不同方法進(jìn)行覆蓋防雨和疏水引流。

方案一、已經(jīng)形成的雨淋溝順勢澆筑水泥砂漿液做為引水滑槽；

方案二、空心六角塊臨時(shí)敷設(shè)，內(nèi)噴播植草；

方案三、覆蓋彩條塑料編制塑料布防雨；

方案四、人工砌筑磚石集水溝用于引流；

方案五、自然長草。

2） 施工中加強(qiáng)——對砂土段路基超寬0.5～1m 碾壓，并適當(dāng)增加石灰劑量。

3） 雨后修復(fù)——雨后及時(shí)對沖刷的雨淋溝用挖掘機(jī)開挖臺階，進(jìn)行填土修復(fù)，分層加壓密實(shí)。

3 各方案對比分析

根據(jù)調(diào)查可見，方案一采用的澆筑水泥砂漿液做為引水滑槽能穩(wěn)固已形成的雨淋溝表面，阻止了沖刷加深，讓雨水始終在溝中流過，避免了隨意漫流造成新生雨淋溝，方案有效。方案五中的自然長草，若生長密度較高，能在一定程度上固定住砂粒，預(yù)防雨水沖刷，說明設(shè)計(jì)采用的植草方案能有效護(hù)坡，但在生長密度低的地段，仍舊出現(xiàn)較嚴(yán)重的雨淋溝，不能防止沖刷形成。其他方案則在每次大雨后全部損毀，措施無效。

4 施工中的防護(hù)措施

通過以上現(xiàn)象的分析，得出砂土路基邊坡采用稀質(zhì)砼砂漿液噴灑穩(wěn)固，可以有效預(yù)防雨水沖刷。為了使稀質(zhì)水泥漿能均勻地噴灑在砂土表面并具有一定的滲透深度，同時(shí)保證粘結(jié)力能滿足要求，這就對水泥漿中的水泥用量、水泥漿的流動(dòng)性以及可施工性提出了具體要求，水泥漿中量太少，強(qiáng)度低，達(dá)不到粘結(jié)砂粒的目的；水泥量高，水泥稠度不能滿足機(jī)械化噴灑的施工要求，也不經(jīng)濟(jì)。因此，參考水穩(wěn)層間灑布水泥漿配合比設(shè)計(jì)文獻(xiàn)的方法，通過配比不同比例的PC32.5 水泥漿液，經(jīng)過流動(dòng)性試驗(yàn)和涂刷試驗(yàn)，最終確定水泥漿的合理比例范圍是水泥：水=0.3∶1 和噴灑量為2kg/m2。噴灑施工重點(diǎn)是水泥漿液不要過濃，影響砂土吸收滲入，同時(shí)達(dá)到一定噴灑量，保證一定固化深度，施工時(shí)還應(yīng)注意：

1） 噴灑前首先進(jìn)行一次少量刷坡工作，去除浮動(dòng)的砂土。

2） 拌合的水泥漿液應(yīng)保證時(shí)效性，現(xiàn)配現(xiàn)噴，防止放置過久造成結(jié)塊和沉淀。

3） 采用低壓力，具有一定霧化的噴灑頭，防止水泥漿液直接沖擊邊坡，造成砂土松散、滾落和塌方。

4） 噴灑作業(yè)完畢后及時(shí)清洗噴灑管道和噴頭，防止堵管。

5） 噴灑有遺漏的及時(shí)進(jìn)行人工補(bǔ)足。

6） 噴灑半小時(shí)后用灑水車再灑水一次，保證水泥漿液被砂土徹底吸收滲入，并保證一定濕潤度，特別是夏季高溫。

之后經(jīng)過下雨后觀察雨水匯流情況，若出現(xiàn)局部沖刷成溝的，及時(shí)用水泥砂漿就溝澆筑集水槽引水。對于上層繼續(xù)填筑施工時(shí)，路基邊緣20cm 部分土體在碾壓前少量摻加水泥，拌合整平后一同碾壓，達(dá)到穩(wěn)固邊坡的作用，此類土層就不需要再噴灑水泥漿液處治。往后在施工路基邊坡植草前，通過刷坡去除邊坡邊緣噴灑和拌合施工的水泥固化層，及時(shí)覆蓋壓實(shí)耕植土，在雨季過后噴播植草，持續(xù)灑化肥水，降低淋雨沖刷的前提下盡快促生長，當(dāng)植草生長茂密后能有效穩(wěn)固邊坡，達(dá)到長久放雨水沖刷效果。

5 結(jié)語

通過已完砂土路基的邊坡進(jìn)行噴灑稀質(zhì)水泥漿液進(jìn)行穩(wěn)固砂粒，再施工時(shí)邊坡適當(dāng)摻加水泥固化，植草前進(jìn)行一次性刷坡去除的方法，既不改變設(shè)計(jì)圖紙的施工方案，又能在保證路基寬度的前提下，適當(dāng)縮小了超寬填筑碾壓范圍，節(jié)省了費(fèi)用開支。通過以上處理方法，現(xiàn)場邊坡已有效防護(hù)達(dá)兩年以上。稀質(zhì)水泥漿易被砂土從外向內(nèi)吸收，進(jìn)而固化砂土表面，雨水無法浸入即無法形成沖刷，此類砂土邊坡的工中防護(hù)措施可以借鑒用于其他類似工程，發(fā)揮省時(shí)、省力的經(jīng)濟(jì)效益。