公路路基設計中邊坡防護技術(shù)分析

王立民

（蘭州乾元交通規(guī)劃設計咨詢有限公司，甘肅 蘭州 730030）

0 引言

公路路基邊坡在使用過程中可能會因為外部環(huán)境和受力情況等因素干擾而出現(xiàn)病害問題，直接影響公路路基邊坡質(zhì)量和承載能力，增加交通運輸過程中出現(xiàn)安全問題的可能性?；诖?，需從公路路基設計入手對邊坡進行有效防護，強化合理技術(shù)在其中的應用力度，降低公路路基邊坡防護難度及綜合設計過程中出現(xiàn)各類問題的可能性，將公路路基設計對邊坡防護提出的要求落到實處。

1 公路路基邊坡常見病害

1.1 路基邊坡坍塌

在公路路基設計過程中可能會因為路基邊坡過于陡峭而出現(xiàn)結(jié)構(gòu)承載能力下降的現(xiàn)象，會對公路路基邊坡的穩(wěn)定性和承載能力帶來嚴重影響，造成公路路基邊坡在使用過程中出現(xiàn)路基邊坡坍塌病害問題，直接影響公路路基邊坡的安全效果和公路路基質(zhì)量。在公路路基投入使用之后，可能會因為地表水滲透到路基土體內(nèi)部或?qū)吰卤砻娈a(chǎn)生沖刷，降低或破壞公路路基邊坡的穩(wěn)定性，造成公路路基邊坡坍塌病害問題頻發(fā)[1]（見圖1）。

圖1 路基邊坡坍塌（圖片來源：https://image.so.com/）

1.2 路基邊坡滑坡

受公路周邊水文和地質(zhì)條件的影響，公路路基邊坡在使用過程中可能會出現(xiàn)滑坡病害，如果不能及時處理此類問題，不僅影響公路路基邊坡結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量和穩(wěn)定效果，也會對公路周邊居民生活安全產(chǎn)生不利影響[2]。此外，在暴雨影響下，會加大公路路基邊坡出現(xiàn)滑坡病害問題的可能性，進而導致公路路基邊坡結(jié)構(gòu)出現(xiàn)嚴重的裂縫問題。在公路路基邊坡結(jié)構(gòu)表面巖土裂縫不斷擴散情況下，會對邊坡結(jié)構(gòu)承載能力和公路路基設計效果造成嚴重影響。公路路基邊坡滑坡病害也會影響周邊環(huán)境狀態(tài)，公路路基設計也會因為不合理因素的干擾而面臨諸多限制。

2 公路路基設計中邊坡防護要求

2.1 保證公路路基質(zhì)量

依照公路路基設計要求，開展邊坡防護工作前期，需要對公路路基結(jié)構(gòu)規(guī)模形態(tài)和邊坡分布情況等方面展開分析，并在保障公路路基整體質(zhì)量和工程項目綜合設計效果的情況下開展邊坡防護，從而協(xié)助有關(guān)部門及時解決公路使用中可能產(chǎn)生的邊坡病害問題，使公路路基和邊坡結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和整體穩(wěn)定性得到有效保障。影響公路路基結(jié)構(gòu)質(zhì)量的因素較多，應在充分考慮各項影響因素的情況下做出相應調(diào)整工作，保證公路路基問題處理與邊坡防護工作之間的關(guān)聯(lián)性，及時處理公路路基邊坡各項安全隱患問題，并在全面落實公路路基邊坡防護要求的同時推進具體設計工作穩(wěn)步開展。

2.2 避免破壞周邊環(huán)境

由于公路路基邊坡施工范圍比較大，因此在具體設計之前，需要針對周邊環(huán)境狀態(tài)及相關(guān)結(jié)構(gòu)整體規(guī)劃布置要求做好相應方案優(yōu)化調(diào)整工作，控制公路路基設計及邊坡防護對周邊環(huán)境帶來的負面影響，并在保證生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定性的情況下提升公路路基設計中邊坡防護力度。保證公路路基設計與周邊生態(tài)環(huán)境保護之間的關(guān)聯(lián)性，從而維持公路路基設計的生態(tài)效果，借此提高邊坡防護力度和公路路基設計水平。此外，應對公路路基邊坡設計帶來的生態(tài)環(huán)境污染問題開展有效防控工作，保證公路路基具體設計方案的節(jié)能環(huán)保效果，為提高公路路基邊坡防護方案的生態(tài)效果提供有效參考依據(jù)。

2.3 應用合理技術(shù)手段

由于公路路基設計中邊坡防護工作實施要求較多，應在保證各項技術(shù)合理性和準確性的前提下開展邊坡防護工作。且應用在公路路基邊坡防護中的技術(shù)較復雜，應結(jié)合公路路基及其邊坡結(jié)構(gòu)實際情況確定準確合理的技術(shù)，從而保證具體技術(shù)的應用價值，為公路路基設計及其邊坡防護良性開展提供支持[3]。如果公路路基邊坡所在環(huán)境較為復雜，需要從周邊生態(tài)環(huán)境的實際情況入手，強化各項邊坡防護技術(shù)關(guān)聯(lián)性，并在保證公路路基邊坡防護技術(shù)關(guān)聯(lián)效果的情況下，清除工作開展過程中面臨的阻礙，合理開展邊坡防護工作。

2.4 降低邊坡防護成本

在公路路基邊坡設計時可能會因為不合理因素的干擾而出現(xiàn)各類風險問題，應在妥善處理這些問題的情況下，按照合理流程開展邊坡防護工作。同時需要遵循安全節(jié)約原則開展公路路基邊坡設計，減少公路路基邊坡防護過程中各類物資材料的消耗量，并在維持基礎結(jié)構(gòu)安全性和穩(wěn)定性的情況下滿足公路路基設計穩(wěn)步開展要求。一般來說，不同地區(qū)公路路基設計要求和邊坡防護方案存在一定差異，應在考慮各項差異表現(xiàn)情況下妥善處理邊坡防護過程中各類問題，并降低邊坡防護成本，在保障邊坡防護經(jīng)濟效益的情況下滿足公路路基設計現(xiàn)實開展要求。

3 公路路基設計中邊坡防護技術(shù)

3.1 植被防護技術(shù)

3.1.1 種草防護技術(shù)

對公路路基邊坡進行防護時可以應用種草技術(shù)，通過種草防護技術(shù)在擴展公路路基邊坡綠化帶覆蓋面積的同時，改善公路路基邊坡在實際使用過程中出現(xiàn)的病害問題。應用種草技術(shù)前期，需要根據(jù)公路路基設計情況和邊坡防護要求選擇合理草種，并在保證草種種植和實際生長穩(wěn)定性的情況下維持公路路基邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和整體質(zhì)量。一般來說，種草防護技術(shù)適用于周邊無水域且降雨量小的公路路基邊坡區(qū)域，并保證選取的草種品種具有發(fā)達的根系，采取多層次種植的方式提高邊坡防護草種的成活率。目前應用在公路路基邊坡表面種草中的技術(shù)主要包括客土噴播技術(shù)和濕式噴播技術(shù)，應按照公路路基邊坡表層土壤狀態(tài)和草種生長習性選擇合理的種植技術(shù)，為公路路基設計中邊坡防護良性開展提供有力支持。

3.1.2 鋪草皮防護技術(shù)

為縮短公路路基邊坡防護周期，也可以在原有施工基礎上選擇鋪草皮技術(shù)來進行公路路基邊坡防護，從而滿足公路路基設計和邊坡表層綠化帶布置要求，控制公路路基邊坡表層鋪草皮所受到施工環(huán)境因素的干擾。鋪草皮防護技術(shù)的應用對于公路路基土質(zhì)和邊坡防護情況等方面有較高要求，因此應在邊坡防護處理前期做好一系列調(diào)查分析工作，按照公路路基周邊地質(zhì)狀況選擇適應能力強且低矮葉茂的草皮品種。目前，公路路基設計中采取的邊坡草皮防護技術(shù)有平鋪式、疊鋪式、方格式和卵（片）石方格式。應從草皮品種和公路路基邊坡結(jié)構(gòu)規(guī)模形態(tài)等方面入手選擇合理的鋪草皮方式，逐步提升公路路基設計中邊坡防護質(zhì)量，并在滿足公路路基設計要求的同時，為邊坡防護提供支持[4]。

3.1.3 種樹防護技術(shù)

多數(shù)樹木具有改善土質(zhì)和固化土壤的作用，應按照公路路基周邊環(huán)境狀態(tài)和氣候環(huán)境變化趨勢選擇合理樹木進行栽培種植，借助樹木來改善公路路基土質(zhì)環(huán)境，并為邊坡防護提供有力支持。與上述2種植被防護技術(shù)相比，種樹防護技術(shù)適用于公路路基兩側(cè)土質(zhì)較為疏松的區(qū)域。在對公路路基邊坡表層進行樹木栽培種植時，應對公路路基兩側(cè)土壤的鹽堿度和含砂量等情況進行分析，按照具體分析結(jié)果和土質(zhì)狀態(tài)等方面情況選擇合理的樹種，從而保證各類樹木栽培種植效果。選擇種樹技術(shù)進行邊坡防護時，應避免公路路基邊坡坡度過于陡峭，控制公路路基邊坡在強降雨沖擊下出現(xiàn)的水土流失問題。滿足公路路基邊坡設計和結(jié)構(gòu)綜合加固要求，確保公路路基設計中邊坡防護水平和結(jié)構(gòu)質(zhì)量效果得到有效保障。

3.2 砌筑防護技術(shù)

3.2.1 石砌防護技術(shù)

如果公路路基邊坡長時間受到地表徑流等的沖刷，會造成公路路基邊坡穩(wěn)定性下降，公路路基承載能力和路面行車安全效果也會受到很大影響?；诖?，需要結(jié)合公路路基設計和邊坡徑流沖刷情況強化石砌防護技術(shù)的應用力度，選擇適當砌筑材料對公路路基邊坡進行有效防護，逐步提升公路路基邊坡承載能力和抗力效果，嚴防公路路基設計中邊坡結(jié)構(gòu)因為外力作用干擾而出現(xiàn)質(zhì)量問題，確保公路路基邊坡質(zhì)量和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定效果。某公路所在地降雨充沛，路基填筑較高，邊坡極易被雨水沖刷，公路路基的穩(wěn)定性和安全性存在隱患，需要強化石砌防護技術(shù)的應用力度，從而提升該公路路基邊坡的質(zhì)量水平。根據(jù)砌筑材料的不同可以將公路路基邊坡石砌防護技術(shù)劃分為干砌片石護坡技術(shù)和漿砌片石護坡技術(shù)。干砌片石護坡技術(shù)可以滿足緩慢水流沖擊的公路路基邊坡防護處理要求，而漿砌片石護坡技術(shù)則適用于水流流速比較快的河岸邊坡防護處理。因此，在確定石砌防護技術(shù)前期，需要對公路周邊河道水流情況和沖擊力表現(xiàn)等條件進行研究，適當調(diào)整公路路基邊坡厚度和高度，從而增強公路路基邊坡防護力度[5]。

3.2.2 護面墻防護技術(shù)

對于巖層封閉且地質(zhì)偏軟的邊坡結(jié)構(gòu)來說，對其進行綜合防護時會受到諸多限制。應根據(jù)公路路基邊坡地質(zhì)情況和巖層表現(xiàn)形式在其中應用護面墻（見圖2）防護技術(shù)，按照公路路基邊坡構(gòu)造差異，確定適當?shù)淖o面墻防護形式，控制該種邊坡防護技術(shù)在實際應用過程中受到的不合理因素干擾。應用在公路路基邊坡防護中的護面墻技術(shù)主要分為實體墻、窗孔式墻和拱式墻3種。由于這3種護面墻在結(jié)構(gòu)形態(tài)和防護效果等方面存在一定差異，應根據(jù)公路路基邊坡地質(zhì)結(jié)構(gòu)條件和整體設計要求選擇適當?shù)淖o面墻結(jié)構(gòu)，并根據(jù)公路路基邊坡高度對護面墻高度和厚度等基礎參數(shù)進行調(diào)整，使公路路基基礎及其邊坡結(jié)構(gòu)達到穩(wěn)定的狀態(tài)。如果公路路基邊坡整體規(guī)模比較大，應保證公路路基邊坡表面各級護面墻的貼合度和綜合設計效果，維持護面墻連接效果，促使護面墻防護結(jié)構(gòu)達到完整狀態(tài)。

圖2 公路路基邊坡護面墻（圖片來源：https://image.so.com/）

3.2.3 錨桿防護技術(shù)

錨桿防護技術(shù)又稱為錨桿掛網(wǎng)噴漿防護技術(shù)，該技術(shù)具有操作流程簡便及加固效果優(yōu)良等特點。應按照公路路基設計要求和邊坡病害表現(xiàn)情況強化錨桿掛網(wǎng)噴漿技術(shù)在其中應用力度，并在滿足公路路基邊坡巖石地質(zhì)處理要求的情況下解決結(jié)構(gòu)病害問題，提升公路路基設計中邊坡防護力度和整體結(jié)構(gòu)質(zhì)量效果。在公路路基邊坡受到外力作用干擾時可能會出現(xiàn)碎裂程度過大的問題，如果不能有效處理此問題，會影響公路路基邊坡的穩(wěn)定性和基礎結(jié)構(gòu)的質(zhì)量效果。因此應對錨桿掛網(wǎng)噴漿防護技術(shù)進行研究，明確該項技術(shù)在應用時需要將錨桿嵌入到穩(wěn)定的邊坡巖層當中，并按照公路路基邊坡巖層屬性特征對錨桿嵌入深度進行調(diào)整。完成錨桿嵌入工作之后需要對邊坡表面掛網(wǎng)噴漿混凝土支護厚度進行有效控制，滿足公路路基邊坡防護對錨桿掛網(wǎng)噴漿混凝土施工提出的要求，有效推進公路路基設計中的邊坡防護工作順利開展[6]。

3.2.4 框格防護技術(shù)

多數(shù)公路路基邊坡因長時間受到風化因素的影響而出現(xiàn)一系列病害問題，使公路路基邊坡的穩(wěn)定性和承載能力下降。此類病害問題防護難度比較大，應根據(jù)公路路基邊坡風化程度和巖石邊坡的現(xiàn)實狀態(tài)應用框格防護技術(shù)，通過框格防護技術(shù)彌補常規(guī)邊坡防護技術(shù)存在的缺陷，促使公路路基設計及其邊坡防護工作協(xié)調(diào)穩(wěn)步開展，彰顯框格防護技術(shù)的作用，使公路路基設計中的邊坡防護與當?shù)亟煌ㄟ\輸行業(yè)安全穩(wěn)定發(fā)展達到相互協(xié)調(diào)狀態(tài)[7]。常規(guī)的框格是由漿砌石和混凝土構(gòu)成的，并根據(jù)公路路基邊坡防護處理要求在適當框格當中栽種防控公路路基邊坡出現(xiàn)病害問題的植物，逐步提升公路路基邊坡表層土壤固化效果，防治公路路基設計過程中因為自然和人為因素干擾而出現(xiàn)邊坡表層水土流失的問題，有效預防公路路基邊坡病害問題。也應根據(jù)公路路基邊坡整體規(guī)模對表面防護框格的尺寸和深度等方面進行有效控制，保證框格防護與公路路基邊坡安全設計之間的關(guān)聯(lián)性，嚴防公路路基邊坡各項常見病害問題持續(xù)惡化，確保公路路基設計中的邊坡防護力度和框格技術(shù)應用水平得到同步提高。

4 結(jié)語

為保證公路路基設計中邊坡承載能力和穩(wěn)定效果，需要遵循合理要求強化防護技術(shù)在公路路基邊坡設計中的應用力度，并對公路路基邊坡常見的病害問題進行有效處理，使公路路基及其邊坡結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量得到有效保障。應強化公路路基設計中邊坡防護技術(shù)之間協(xié)調(diào)配合力度，突出各項技術(shù)的作用效果，增強公路路基設計中邊坡防護力度，在滿足公路路基整體設計要求的情況下，實現(xiàn)公路路基邊坡整體質(zhì)量和穩(wěn)定性全面提高的目標。