邊坡防護技術在公路工程中的應用

黨翠艷

（唐山市公路養(yǎng)護管理中心，河北 唐山 063600）

0 引言

邊坡防護是我國公路工程的重要組成部分之一，邊坡防護不僅可以維持路基穩(wěn)定，還可以美化當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境。近年來，公路建設得到快速發(fā)展，在山區(qū)修建公路需要對山地進行開發(fā)處理，山地開發(fā)過程中會形成邊坡，如果沒有對邊坡采取防護措施，在暴雨天氣或其他外界因素條件下，就會導致邊坡水土流失、山體滑坡等危害[1]。本文結(jié)合具體工程，分別對無邊坡防護、植物護坡和工程護坡進行試驗檢測，研究邊坡防護技術在公路工程中的應用。

1 邊坡防護技術

1.1 植物防護

植物防護首先要考察當?shù)貧夂驐l件，并結(jié)合當?shù)厮牡刭|(zhì)條件，再根據(jù)路基邊坡高度，最后確定是否使用植物進行邊坡防護施工。植物防護不僅可以穩(wěn)定邊坡，防止邊坡塌陷，而且可以保護周邊生態(tài)環(huán)境。植物防護施工過程中應注意邊坡土質(zhì)，正確選擇合適的植物類型進行邊坡施工。

（1）傳統(tǒng)植物防護

公路工程施工中，可對公路沿線較低邊坡進行傳統(tǒng)植物防護，具體施工方式為鋪草皮、植樹以及播撒草苗等。鋪草皮防護可以快速綠化邊坡，適用于土質(zhì)松軟邊坡，在坡面鋪草皮要求坡面水流量不大于0.7m/s，邊坡坡率不大于1∶1，草皮厚度大于50mm。傳統(tǒng)植物防護成本較低且施工簡單，但存在植物存活率不高而導致邊坡水土流失的問題[2]。

（2）噴播種草防護

對公路沿線砂性土、黏性土等土質(zhì)不良邊坡，且邊坡坡率大于1∶1，可進行噴播種草防護，目前常使用客土噴播。首先考察邊坡土質(zhì)情況，測定土壤pH值，再選擇合適的草苗，接著在邊坡上安裝鐵絲網(wǎng)，不僅可以加固邊坡，還可以保證噴播種草均勻，最后在鐵絲網(wǎng)內(nèi)噴播帶草苗混合料，能夠綠化邊坡，防止因外界因素導致邊坡沖溝等病害[3]。

1.2 骨架植草防護

（1）錨桿混凝土框架植草

錨桿混凝土框架植草是一種充分融合水泥混凝土工程與植草防護工程的邊坡防護形式，這種邊坡防護充分結(jié)合水泥混凝土工程與植草防護工程優(yōu)點，不僅可以鞏固路基邊坡，而且成本與造價低廉、施工便利、還可以保護周邊生態(tài)環(huán)境。錨桿混凝土框架植草如圖1所示。

圖1 錨桿混凝土框架植草（單位：cm）

（2）預應力鋼筋框植草

預應力鋼筋框植草邊坡防護使用強度為C30鋼筋混凝土，四面使用50cm×50cm截面矩形，外部露出12cm，錨桿鉆孔必須使用干鉆法，鉆孔設計深度應該小于實際施工鉆孔深度[4]。鉆孔過程中遇到邊坡崩塌，必須立即停止鉆孔，再對邊坡坡壁注射水泥砂漿，水泥砂漿凝固后，重新進行鉆孔施工。

1.3 工程防護

（1）噴護

在國際貿(mào)易交易中，交易企業(yè)和交易單位是國際貿(mào)易交易的主體，減少國際貿(mào)易風險，要對雙方交易國家做好充分調(diào)研，減少可預見性的風險損失，提高風險的預見性，完善國際貿(mào)易體系。

目前，公路工程邊坡噴護常常較多使用噴漿、噴射水泥砂漿與掛網(wǎng)噴護。噴護適用于容易風化的巖石邊坡，邊坡坡面含水率較低情況，特別是對于高邊坡，在其下部邊坡保存完整但是上半部邊坡破損嚴重的情況下，使用噴護施工進行邊坡防護。

噴射混凝土防護適用于坡面巖石容易被風化的情況，噴射的水泥混凝土強度應該大于C15，噴射厚度最小為80mm，水泥混凝土配合比為水泥∶砂石∶粗集料為1∶2∶2.5。施工應避開雨季，水泥混凝土凝結(jié)后馬上進行養(yǎng)護，且嚴格注意養(yǎng)生[4]。噴射混凝土防護施工工藝如圖2所示。

圖2 混凝土噴射防護施工工藝

（2）護坡

干砌塊石護坡適用于邊坡受到雨水侵蝕導致土質(zhì)松軟的邊坡，且邊坡坡率小于1∶1.20。目前，公路工程中干砌塊石護坡主要使用單層鋪砌塊石，鋪設厚度為260～360mm，施工前應注意鋪設150mm厚的碎石墊層[5]。干砌塊石護坡結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 干砌塊石護坡結(jié)構(gòu)

漿砌塊石護坡適用于邊坡被自然因素侵蝕損壞的巖石邊坡或者坡面水流量在3～7m/s的不良土質(zhì)邊坡，且邊坡坡率小于1∶1。漿砌塊石護坡施工中應注意護坡厚度在300～500mm。漿砌塊石應從下到上砌筑，施工中保證表面平整，砂漿密封塊石四周，防止水流進護坡中。漿砌塊石護坡結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 漿砌塊石護坡結(jié)構(gòu)

（3）護面墻

護面墻適用于邊坡坡面巖石極易被風化或者已經(jīng)形成剝落的巖石邊坡，要求邊坡坡率小于1∶0.6。在路塹邊坡巖石已經(jīng)發(fā)生坍塌時，可以使用護面墻進行邊坡防護。護面墻是目前最常使用的一種護坡工程，只能隔離并保護邊坡坡面，不承受邊坡土層壓力，因此合理選擇護面墻厚度關乎護坡工程施工質(zhì)量。護面墻厚度見表1。

表1 護面墻厚度

護面墻施工首先埋設基礎，埋設厚度應充分考慮當?shù)厮牡刭|(zhì)條件。其次護面墻墻身需要布設排水孔和伸縮縫。為保證護面墻更加穩(wěn)固，可以在墻背處每隔4～5m處修建一個耳墻。

2 工程實踐

2.1 工程概況

2.2 性能測試

在試驗路段分別對無邊坡防護、植物護坡和工程護坡泥沙累積量進行試驗檢測，在相同降雨量條件下，1h內(nèi)每隔10min測定不同防護坡面的泥沙累積量。不同防護坡面的泥沙累積量如表2所示，不同防護坡面的泥沙累積量與時間關系如圖5所示。

表2 不同防護坡面的泥沙累積量

圖5 不同防護坡面的泥沙累積量與時間關系

由表2和圖5可知，工程護坡泥沙累積量明顯少于植物護坡和無邊坡防護。不進行邊坡防護泥沙累積量隨著時間增加先減少然后逐漸增加，這是因為雨水沖刷坡面形成地表徑流，泥沙先在坡面匯聚，隨后沿著坡面流到坡底，由于邊坡沒有采取任何防護措施，導致邊坡摩擦系數(shù)較小，坡面泥沙累積量逐漸增加，因此邊坡施工過程中應采取邊坡防護措施，保證邊坡的安全和穩(wěn)定。

由表2和圖5可知，進行植物護坡處理和工程護坡處理在開始到20min泥沙累積量急速減少，20～60min其泥沙累積量趨于穩(wěn)定。這是因為植物護坡能夠減小地面徑流，因有植物存在，泥沙不能順利流向坡底，所以植物護坡在20min內(nèi)形成坡面徑流能夠延緩泥沙流量，抑制泥沙沿坡面流動，防止因雨水沖刷而導致邊坡沖溝等病害。

由表2和圖5可知，工程護坡最終泥沙累積量明顯少于植物護坡，這是因為工程防護多采用水泥混凝土或者鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，不僅可以使邊坡穩(wěn)固，而且較植物護坡大大提高了邊坡摩擦系數(shù)。邊坡摩擦系數(shù)越大，水流在邊坡坡面流動速度越小，因而泥沙累積量較植物護坡顯著減少。但是工程護坡成本與造價明顯高于植物護坡，因此在邊坡結(jié)構(gòu)不穩(wěn)固或邊坡泥沙量較多處，采取工程護坡處理，能夠有效減少邊坡崩塌等病害。

3 結(jié)語

本文介紹公路工程中常見的植物防護、骨架植草防護與工程防護三大防護技術，依托實際工程，在試驗路段分別對無邊坡防護、植物護坡和工程護坡進行泥沙累積量試驗檢測，研究結(jié)果表明：

（1）邊坡防護能夠有效抑制降雨時泥沙沖刷對邊坡危害。

（2）工程護坡泥沙累積量明顯少于植物護坡和無邊坡防護。

（3）植物護坡處理和工程護坡處理在開始到20min泥沙累積量急速減少，20～60min其泥沙累積量趨于穩(wěn)定。