浅谈公路路基防护类型的选择与加固的相关措施

程志花

(张家口市公路工程管理处)

浅谈公路路基防护类型的选择与加固的相关措施

程志花

(张家口市公路工程管理处)

作为路面基础的路基，虽然其没有直接的与外界环境相作用，但它仍然受到环境的影响，路基的防护与加固工作就显得尤为的重要，因此对公路路基的防护类型及加固方法进行了详细的剖析与介绍，以期对公路路基的建设起到一定的作用。

路基;防护;加固

防护工程在公路的建设当中占据着一个很重要的位置，它是防止路基病害、保证路基稳固、保护生态平衡、改善环境、美化路容以及提高公路的使用品质的重要手段。随着公路建设的快速发展，路基的防护也越来越得到重视。如若防护及加固措施不得力，就极易引起各种防护工程的病害，因此，选好防护类型和加固方法是搞好公路建设工程质量的核心及关键。

公路路基防护类型及加固方法按照其作用的不同，可以分为边坡坡面防护、冲刷防护、支挡建筑物及湿软地基加固四大类，在防护类型与加固方案的选择过程中，要结合实际的路基情况，因地制宜的来决定使用何种方案。

1 边坡坡面防护

边坡坡面防护是指为防护边坡受冲刷，在坡面上所做的各种铺砌和栽植的总称。它主要是用于防护易受自然因素影响而被破坏的土质与岩石的边坡。

坡面防护常用类型主要有:植物防护，又称为“生命”防护，主要是以土质为主;砌石防护，又称为“无机”防护，主要是以石质路堑为主。

1.1 植物防护

植物防护主要是在边坡上来种植草皮、灌木等，以覆盖裸露出来的土表，防止其被雨水冲刷，同时调节土地的湿度来防止产生裂缝等情况。植物防护应当结合当地的气候、含水量、土质等因素，选用那些易于成活、便于养护及经济的种类。植物防护施工简单、费用低、效果明显等特点，在适宜植物生长的边坡上应优先选择植物防护。

(1)种草

适用于边坡不陡于1∶1.0的草类生长的土质边坡，其表面的水径流速度应低于0.6 m/s。边坡坡度在1∶1.0～1∶2.0时也可种草，但应采取固定草种布或网格固定撒种等方法。种草时，一般适宜选用根系发达、茎干低矮、枝叶茂盛、生长力强、多年生长的草种，同时应尽量采用多种草籽进行混种。

(2)铺草皮

适用于边坡较陡、冲刷严重、表面水径流速度在0.6～1.8 m/s之间、附近草皮来源较易地区的路基。铺前应将坡面整平，必要时可加铺6～10 cm种植土层。草皮适宜选用根系发达同时茎矮叶茂的耐旱品种，不应采用喜水的草种。铺设形式应根据情况按平铺、水平叠置、垂直坡面叠置、斜叠置、方格网式等不同的方法进行铺草皮，必要的时候可以先浆砌防护，在浆砌内部铺草皮，以减小水流的冲刷。草坡防护如图1所示。

图1 草坡防护示意图

(3)铺草皮

适用于堤岸边的河滩、沙漠及雪害地区的防护林等，它主要起到以下的作用:①降低河滩水流速度及改变水流方向;②防风固沙;③防雪等作用。

低等级的公路也可以在公路的两侧进行植树，以起到固土、降尘、绿化、诱导视线等作用。植物防护的养护及施工应当根据当地的气候、含水量、土质等因素，选用根系发达、枝叶茂盛、生长迅速同时易于存活的低矮灌木。

1.2 砌石防护

砌石防护是为了防止地面径流或河水的冲刷，主要应用于公路填方边坡、沿河路堤浸水部位坡面、土质路堑边坡下部的局部，以及桥涵附近坡面等地方。它可分为干砌和浆砌。

干砌片石护坡主要适用于比较容易遭受水流而侵蚀的土质的边坡、严重的剥落的软质岩石边坡或者周期性的浸水以及受到水流冲刷比较轻(流水速度小于2～4 m/s)的河岸或者水库岸坡的坡面防护等，其有单层与双层之分。

而浆砌片石护坡则适用于防护流速较大(3～6 m/s)、波浪作用较强、有流冰、漂浮物等撞击的边坡。在铺砌层下，两者应设置碎石或砂砾垫层，厚度100～150 mm，以起到整平作用，并可防止水流将土粒带走，使结构层具有一定的弹性，增加对波浪、流冰及漂浮物的抵抗力。

2 冲刷防护

冲刷防护主要用于防护水流对路基的冲刷与淘刷，其可分为直接防护和间接防护两种类型。

2.1 直接防护

直接防护是在稳定的边坡上直接加固的一种措施，其特点是不干扰或很少干扰原来的水流性质。直接防护类型有植物防护、砌石、抛石、石笼等。

(1)植物防护和砌石防护

植物防护与石砌防护，和坡面防护中所述的基本上是类似的，但是其堤岸的防冲刷的主要原因是由于洪水比较急，水位的变迁也不一定，同时水流的速度也比较大，因此其相应的要求也就会更高。在那些盛产石料的某些地区，当水流的速度达到3.0 m/s或是更高的时候，植树及石砌防护均是无效时，就可以采用抛石防护方法。当水流的速度达到或者是超过5.0 m/s的时候，则应该改用为石笼防护，有时候也可以就地的取材，用附近的竹笼或者是梢料进行防护，必要的时侯还可以采用那些土工织物的软体沉排来进行防护。

(2)抛石防护

抛石防护是指为防止河岸或构造物受水流冲刷而抛填较大石块的防护措施。类似在坡脚处设置护脚，亦称抛石垛。抛石不受气候条件限制，路基沉实以前均可施工，季节性浸水或长期浸水亦均可用。抛石垛的边坡坡度，不应陡于抛石浸水后的天然休止角。石料粒径视水深与流速而定，一般为30～50 cm。

(3)石笼防护

石笼是指为防止河岸或构造物受水流冲刷而设置的装填石块的笼子。是用铁丝来编织成为框架，内部填上石料，将其设置在坡脚的地方，用以来防止急流及大风浪对堤岸破坏，同时也可以用其来加固河床，以防止淘刷。

2.2 间接防护

间接防护是指设置导治的结构物，例如有丁坝、防洪堤、顺坝、拦水坝等等，必要的时侯可以疏浚河床、变换河道，用以来改变流水的方向，从而可以避免由于减缓水流的速度对于路基的直接破坏。

间接防护类型有导流坝、防护林带及改河道等。导流的结构物有丁坝、顺坝、格坝以及一些必要的改河工程。设置导治的结构物不仅可以改变水流的方向，消除和减缓水流对于堤岸的直接破坏，同时还可以减轻堤岸近旁的淤积，彻底的解除水流对于局部堤岸的损害作用，起到安全保护的作用。导治的结构物的布置，应当综合的考虑河道的宽窄、水流的方向、地质条件、防护的要求、材料的来源、施工条件以及工程经济等各方面的因素，同时要进行综合的考虑，全面治理，要避免河床更多压缩，或因水位提高和水流改向，而危害河对岸或附近地段的农田水利、地面建筑及堤岸等。

3 路基加固

路基加固的主要作用是使路基保持稳定，同时使路基沉降均匀且沉降量小。路基加固的主要方法有换填土层法、碾压夯实法、排水固结法、挤密法等等。

3.1 换填法

换填法主要包括换填素土(或灰土)、换填砂、砂垫层。砂垫层的作用，可提高承载力，减少沉降量，加速软弱土层的排水固结，防止冻胀，消除膨胀土地的胀缩作用，也可对暗穴进行处理。砂垫层的主要作用，因其工程的性质而略有不同，对于路基而言，主要是用于排水固结，进行素土(或灰土)垫层，其可以消除湿陷性黄土的3.0 m的深度范围内的湿陷性。

砂垫层的厚度一般是在0.6～1.0 m之间，如若太厚，会导致施工比较困难，但太薄的话又会导致效果差。砂料主要是以中粗砂最为宜，并要求其级配较好，同时颗粒的不均匀系数也不能大于5，含泥量不能够超过3% ～5%。

3.2 务实法

用重锤夯实法来加固地基，可以提高地基的表层土的强度，同时对于湿陷性的黄土，可以降低其地表的湿陷性，对于混杂填土，可以减少其表层土的强度不均匀性。夯实法主要是适用于地下水位在0.8 m以下的稍混的一般的粘性土、湿陷性黄土、砂土、杂填土等等。重锤夯实法，一般是以钢筋混凝土来制成的截头圆锥体(底部垫钢板)，重量适宜控制在1.5 t左右或稍重，锤底的直径为1～1.5 m，起重的设备承受能力为8～15 t，落距高度一般在2.5～4.5 m之间。重锤的夯击的遍数，一般是以最后两次的平均的夯沉量不超过规定的值来进行控制，即是一般粘性土及湿陷性的黄土在1～2 cm之间。

在重锤夯实法的基础上，经过研究与实践，20世纪80年代末期出现了所谓的强夯法，同时也称为动力固结法，它是以8～12 t(甚至是20 t)的重锤，从8～20 m的落距(最高能达到40 m)上，对土基来进行强力的夯击，利用冲击波以及动应力，从而达到对土基进行加固的目的。

4 结语

公路路基的防护及加固对于公路建设有着十分重要的意义，因此在工程建设的过程当中，应当结合实际的情况，因地制宜，从而合理的选择防护类型及加固方法对路基进行维护。

［1］董秀梅.公路路基施工技术.机械管理开发，2006.

［2］朴健.公路路基的压实度问题.工会博览，2009，32.

［3］罗双红，张定山.浅谈路基的加固的几种方法.科技与生活，2010，23.

U418.9

C

1008-3383(2012)03-0042-02

2011-11-01

程志花(1962-)，女，工程师，研究方向:公路工程道路与桥梁。