市政道路邊坡防護設(shè)計的探討

楊楚帆

（宜賓臨港投資建設(shè)集團有限公司，四川宜賓 644000）

1 市政道路邊坡防護的重要功能

城市市政道路邊坡防護在道路施工中會產(chǎn)生不小的花銷，但是邊坡防護的功能多樣且非常重要，盡管花銷巨大但是邊坡防護這一環(huán)節(jié)不容小覷。邊坡設(shè)計與土壤、自然環(huán)境、地理特點相結(jié)合還可以發(fā)揮更大的效果。道路作為城市的核心，邊坡的防護功能就需要熟悉了解。

1.1 基本防護功能

邊坡防護可以有效防止滑坡、道路坍塌、水土流失等問題，在建設(shè)道路的過程中，充分保障施工的安全和質(zhì)量。生態(tài)防護的加入，可以截留雨水，減少大量雨水對邊坡的濺蝕，同時還可以減少地表水流流量，增強邊坡的穩(wěn)固性，保護道路質(zhì)量和通車安全。邊坡上的植物根系還可以固定支撐土壤，植物根系在淺表與土壤形成三維加筋復合形態(tài)，改善土層的穩(wěn)定性。

1.2 綠化美觀功能

在道路施工的過程中難免會對道路周邊進行一定的破壞，在這個環(huán)節(jié)中就會破壞道路附近原有的植被和景觀，不僅會影響美觀還會對環(huán)境造成破壞。利用生態(tài)防護對道路邊坡的保護，可以恢復植被覆蓋量，環(huán)境的改善還會引來動物，從而達到生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定。除此之外，生態(tài)防護還可以緩解道路通車產(chǎn)生的噪聲、灰塵等污染對附近環(huán)境的不良影響，增強道路周邊的美觀性。

1.3 改善道路交通

在道路施工的時候，合理運用生態(tài)防護的方法可以有效提高植被的覆蓋率，還可以降低風速，從而來抵擋風沙對道路使用的損壞。同時植被還可以降低道路附近的溫度，減緩因為溫度過高而對道路的損壞，也對提高美觀舒適度有很大的作用。

2 道路邊坡防護設(shè)計總原則

2.1 合理的結(jié)構(gòu)

在基于道路邊坡防護施工之初，我們就要嚴格遵守合理的道路邊坡防護設(shè)計，應(yīng)用過硬的技術(shù)對整體的工程進行預(yù)估和計劃。這樣可以有效避免施工時不安全的因素，提高邊坡防護的穩(wěn)定性和可靠性。合理的結(jié)構(gòu)可以為后期的維護和改建帶來巨大的便利，同時還可以提高恢復能力和速度。

2.2 擁有可靠的技術(shù)支持

從環(huán)境的整體特點出發(fā)，可靠的技術(shù)可以使施工過程更加順利，而且對于工程整體的可靠性和穩(wěn)定性都可以大幅提升。通過可靠技術(shù)的支持還可以避免對材料的浪費，減少建設(shè)成本，符合生態(tài)環(huán)保要求。

2.3 與周圍城市建筑相結(jié)合

道路邊坡防護不僅要保證質(zhì)量，也要有足夠的美觀，道路邊坡防護設(shè)計時要與道路周圍的建筑相結(jié)合，在實用性和經(jīng)濟合理之間相融合，不要使邊坡防護顯得突兀，滿足美觀性的要求。

3 市政道路邊坡防護設(shè)計思路

常見邊坡防護，在道路建設(shè)之初就要對邊坡的防護進行嚴密的考慮設(shè)計，盡可能避免在施工時產(chǎn)生對后期邊坡防護的阻力，因為影響的因素過多，所以要從多方面對邊坡的防護進行設(shè)計考慮（如圖1所示）。設(shè)計的基本思路首先要保證邊坡的可靠性和實用性，還要兼顧經(jīng)濟環(huán)保的理念。

圖1 常見邊坡防護及錨固工程

3.1 減小邊坡角度

減小邊坡的角度是邊坡防護比較常用的方法，基本的邊坡防護都會使用到這個方法。它可以使施工更加簡便，同時是最經(jīng)濟安全的方法之一。邊坡出現(xiàn)問題的原因通常就是由于邊坡的角度過大同時加上邊坡過高。減小邊坡角度適用于邊坡高度較小的（小于20m）的邊坡，對于高于20m的高坡，使用這樣的方法會使開挖土方的面積增大，對周圍環(huán)境的破壞就會變大，不符合環(huán)保經(jīng)濟的理念。

3.2 邊坡表層增強防護

邊坡建設(shè)后，長時間的使用會因為風化剝落及自然水土沖蝕等原因就會造成表層的破壞，嚴重影響邊坡的使用壽命。所以在邊坡建設(shè)完成后，要對邊坡的表層進行防護加固，一般都會使用包括植物防護在內(nèi)的生態(tài)防護及砌體封閉防護的方法，常見邊坡錨固工程（如圖1所示）。

3.3 道路邊坡坡體加固

坡體加固一般分為兩種：中淺層加固和深層加固。中淺層加固可以使用土釘墻加固和錨桿格構(gòu)梁加固，加固的深度也一般在15m之內(nèi)。深層加固一般是使用錨索格構(gòu)梁加固、注漿加固。加固的深度一般都是大于15m，因為相比較之下深層加固的美觀性和實用性更大，所以深層加固的方法更加常見。

3.4 邊坡排水設(shè)計

為了防止降雨的雨水對邊坡的破壞，可以對邊坡的排水系統(tǒng)進行設(shè)計，防止水流對邊坡的沖刷破壞，影響邊坡的使用度和壽命?？梢栽谶吰峦饩壗ㄔO(shè)截水溝，在邊坡沖刷的區(qū)域建設(shè)必要的平臺排水溝、跌水溝及坡腳排水溝形成排水系統(tǒng)。

4 道路邊坡生態(tài)防護

在傳統(tǒng)的道路設(shè)計中，比較重視實用性和交通的可靠性，隨著人們對生活環(huán)境的重視，邊坡的生態(tài)環(huán)保性就凸顯出來。生態(tài)防護的加入對普通邊坡出現(xiàn)的水土流失、坍塌等現(xiàn)象有很重要的治理作用，有效增加道路的使用壽命。所以在現(xiàn)在市政道路的邊坡防護中要考慮生態(tài)防護，貼合我國可持續(xù)發(fā)展的理念。

（1）生態(tài)防護可以加入固定的土壤，利用植被根系可以阻止邊坡中土壤的流失，減小因為降雨量過大而產(chǎn)生的水土流失，增加邊坡的可靠穩(wěn)定性。根系還可以在土壤中形成三維加筋復合形態(tài)，從而提高土壤的抗剪能力，形成較強的固定支撐能力，穩(wěn)定淺表土壤。木本植物還具有根系垂直和水平的特點，根系在土壤下就會形成根系網(wǎng)絡(luò)，向土壤深處擴張，固定深層土壤，在水平根系和垂直根系的結(jié)合下，可以全方面提升土壤的穩(wěn)定性，在邊坡防護中發(fā)揮重要的作用。

（2）生態(tài)邊坡防護中比較常見的就是種草植樹，比較簡單的方法但是可以有相當可觀的效果，普遍使用在邊坡防護中。對草被和樹木的選擇是優(yōu)先選擇成活率高的和根系發(fā)達的，還要合理控制成本，確保生長后要比較繁茂。既可以人工種植也可以選擇濕法噴播，根據(jù)實際情況來做出合理的選擇。一般都選擇在邊坡的外緣、河岸等位置進行植被覆蓋們可以達到最滿意的結(jié)果，能夠強化邊坡的穩(wěn)固性和美觀性，減少雨水對邊坡的沖刷破壞。同時還能調(diào)節(jié)美化、防風固沙，增加綠化面積和改善附近的空氣質(zhì)量。大面積的植被覆蓋更合適噴薄的方法，可以讓草種分布更加均勻，并且在生長后更加美觀，播種時的工程量也相對更小，與周圍的環(huán)境契合性更佳。

（3）對水土流失比較嚴重地區(qū)可以使用三維種草和土工網(wǎng)植草的方法，可以明顯減少水土的流失程度，有效固定水土，防止雨水對邊坡的沖刷，還具有較強的抗踩踏能力，最大程度地保證草皮的完整性和對土壤的固定能力，美觀性也沒有大打折扣。在一些比較缺水的地方這樣的方法無疑是最合適的方法，但是因為成本較高，更合適在錨桿格梁加固的路塹邊坡坡面。蜂巢式網(wǎng)格植草護坡是在已經(jīng)修正的邊坡上修建六邊形的框，在網(wǎng)格內(nèi)種植植被，可以分散邊坡表面的水流，減小水流對邊坡的沖蝕，同時能夠存留雨水，供植被生長，反過來植被的生長可以更大的留存雨水，進而更加明顯的阻留水流，是近幾年比較推薦的方法。

5 道路邊坡防護實例

某地區(qū)建設(shè)邊坡防護，假設(shè)防護高度為45m，對地質(zhì)勘測結(jié)果如下：該地區(qū)土壤表層以可耕作土壤為主，常見粘性土，局部土壤分布有砂石、碎石土等，土壤具有較好的可塑性，土壤厚度約1.2m；該地區(qū)土壤第二層分布多見低液粘性土，可塑狀態(tài)較硬，土壤多呈黃色，且有砂巖、礫石分布，約占第二層土壤含量20%左右，土壤厚度約3.5m；該地區(qū)土壤第三層以風化狀態(tài)嚴重的砂礫石為主，多為褐色狀態(tài)呈現(xiàn)，且?guī)r石碎狀明顯，在巖石質(zhì)量指標為5的監(jiān)測條件下，土壤厚度達12m；第四層土壤狀態(tài)為風化狀態(tài)中等的沙巖石存在，巖石質(zhì)量堅硬，巖石質(zhì)量指標差，厚度約11m。

進行邊坡防護設(shè)計：結(jié)合土壤條件，根據(jù)力學結(jié)構(gòu)，設(shè)安全系數(shù)為F，對應(yīng)土壤重力為W1，對應(yīng)土壤層傾角為ai，土壤垂直方向施加的壓力為Qi，系數(shù)為k。借助公式可以得出該地區(qū)安全防護系數(shù)為1.06，需要加大防護力度，防止事故。

沉降計算：沉降計算公式如下：

式中：ms-沉降系數(shù)，與土壤條件、荷載強度等因素有關(guān)；sc-主固結(jié)沉降。

現(xiàn)在對道路不同斷面寬度、不同位置、不同路基高度分別計算路堤沉降計算，并對比分析。以不采用任何處理方式，僅為路堤自重固結(jié)模式，路基施工期按1年計算，工后沉降按15年統(tǒng)計。

6 結(jié)語

隨著國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，邊坡防護在市政道路的建設(shè)中已經(jīng)顯得格外重要，合理的邊坡防護對道路的維護和城市的美觀有著舉足輕重的作用。從原先的邊坡防護到現(xiàn)在有生態(tài)防護的加入，更加貼合了我國的國情和當代社會要求，在現(xiàn)有工程基礎(chǔ)上的改進使邊坡因地制宜發(fā)揮出最大的優(yōu)勢，更好地使城市交通和城市生態(tài)取得積極進展。