高等级公路路基边坡防护管理分析

刘权

摘要： 随着我国公路建设的飞速发展，高等级公路边坡综合防护系统研究日渐引起公路部门的重视。本文简单介绍了路基边坡常见破坏形式与原因,并提出了相应的防护措施,以供同行参考。

关键词：公路路基边坡 防护

中图分类号：U213.1 文献标识码：A

1 公路路基边坡破坏表现形式

1.1 路基边坡破坏

路基边坡破坏主要表现为边坡坡面及坡脚的冲刷。坡面冲刷主要来自大气降水对边坡的直接冲刷和坡面径流的冲刷,使路基边坡沿坡面流水方向形成冲沟,冲沟不断发展最终导致边坡破坏,进一步造成路面塌陷,直接影响行车的安全。沿河路堤及修筑在河滩上滞洪区内的路堤,加之受洪水的威胁,还有可能直接导致路堤坡脚的冲毁及边坡的破坏。此外,冬季的积雪会造成坡脚湿软,路基强度降低,上部土体失去支撑。公路上行驶的汽车溅起的雨雪水,也会冲刷坡脚。

1.2 路基边坡坍塌

路基边坡坍塌主要有滑动型、落石型及流动型三类,这三类坍塌可单独存在,也可同时出现。滑动型坍塌是岩层在外力的作用下被剪断,沿层间软石发生顺层滑动造成的坍塌。落石型坍塌指在较陡的岩石边坡,那些节理、层理、断层影响下裂隙发育的岩石,被大小不一的裂面分割成软弱的短块,由于渗水,反复冻融,造成长时间的微小移动,裂缝逐渐扩大,当雨水充满裂缝时,产生侧向静水压力作用,造成坍塌。此类破坏形式对行车安全构成很大威胁。流动型坍塌是砂、岩屑、页岩风化土等松散沉积土,由于大雨冲刷产生流动造成的坍塌。

2、 公路路基边坡防护处理原则

根据公路路基边坡破坏的主要表现形式,为了使边坡防护既能满足冲刷防护功能,又能起到美化边坡的目的,设计时应遵循3个基本原则:一是尽可能减少浆砌片石全防护,增加植被防护;二是对比较低的路堤可单独采用植草防护;三是对路堤较高的路段应采用圬工防护与植草防护相结合的综合防护。

3、路基边坡现存病因分析

3.1 路基边坡坍塌

一般分为三类;滑动型、落石型、流动型坍塌。这三类情况可单独存在,也可同时在一种情况中出现。滑动型坍塌,在路基挖方段,尤其在深挖石质地段, 由于岩层在外力的作用下剪断,沿层间软石发生顺层滑动, 造成坍塌。施工爆破开挖破坏了原来岩体的稳定性,当基岩上有岩屑层!岩堆等松散堆积物时,堆积物也易沿岩层的层理面、节理面或断面层发生坍塌。落石型坍塌,一般指较陡的岩石边坡,易产生落石的岩石必然是节理、层里、断层影响下裂隙发育, 被大小不一的裂面分割成软弱的短块，裂隙张开的程度, 肉眼看不出来,在平常的养护中,也很难发现，由于渗水,反复冻融,造成长时间的微小移动, 裂缝逐渐扩大。在夏季,雨水会经常充满裂缝,产生侧向静水压力作用，最终造成坍塌，一般裂隙发育岩体、硬岩下卧软弱层, 更易发生落石现象, 此类破坏形式, 对行车安全构成很大威胁,必须严格控制。在日常养护中,应加强巡视,尽早发现,提前处置。流动型坍塌,为砂、岩屑、页岩风化土等松散沉积土, 由于大雨冲刷,产生流动, 造成坍塌。下雨造成的坍塌,多为这类坍塌,在日常养护中很容易发现,应及时处置。由上分析,在边坡防护设计中,既要做好坡面防护设计。排水防水设计、控制好水的问题, 又要根据地质条件!岩体性质!岩层状况,边坡高度,做好边坡坡面设计。

3. 2 路基边坡破坏

主要表现为边坡坡面及坡脚的冲刷，坡面冲刷主要来自大气降水对边坡的直接冲刷和坡面径流的冲刷, 使路基边坡沿坡面流水方向形成冲沟, 冲沟不断发展最终导致边坡破坏,进一步造成路面塌陷,直接影响了行车的安全。沿河路堤及修筑在河滩上滞洪区内的路堤,还要受到洪水的威胁,这种威胁表现为直接冲毁路堤坡脚,导致边坡破坏、边坡破坏还与路基填料的性质,路基高度,路基压实度有关。一般来说,砂性土路基边坡较粘性土边坡易于遭受冲刷而破坏; 较高的路基边坡比较低的路墓边坡更容易遭受坡面流水冲刷; 压实度较好的边坡比压实度差的边坡更耐冲刷，冲刷破坏一般发生在较缓的土质边坡上,如砂型土边坡.亚粘性土边坡,黄土边坡等。在日常大气降水和风化作用下, 沿坡面径流方向形成许多水冲沟, 如平常不注意养护或养护不到位, 日积月累,逐年扩大，加上冬季积雪, 造成坡脚湿软,路基强度降低,上部土体失去支撑,最终发生破坏，同时,高速公路行驶的汽车截起的雨雪水, 也会冲刷坡脚。因此,对土质路基来说,边坡坡脚是边坡的最薄弱环节,应加强养护。

4、边坡防护处理方法

4.1生物防护：生物防护主要分为三大类:种草、铺草皮及植树

种草防护适用于边坡稳定，坡面冲刷轻微，且宜于草类生长的土质路堤与路堑边坡，用以防止表面水土流失，固结表土，增强路基的稳定性。经常浸水或长期浸水的路堤边坡，种草不宜生长，不宜采用种草防护。边坡上已扎根的种草防护，可容许缓流水短时冲刷。常用的月白茅草、毛鸭嘴、鱼肩草、果圆、雀稗、鼠尾草和小冠。最好采用几种草籽混合播种，使之生成一个良好的覆盖层。播种时间以气候温暖、温度较大的季节为宜。在边坡高陡和坡面冲刷较严重的地方，宜采用铺草皮防护。在路基边坡上合理地植树，对于加固路基有良好的效果。也可和种草、铺草皮配合采用，使坡面形成良好的防护层。植树适用于土质边坡及严重风化的岩石边坡和裂隙粘土边坡。这三种方法中植草或铺草皮是近年来才在高等级公路上兴起的一种绿色防护形式。其优点是能在短期内恢复公路沿线的绿色景观和防止边坡冲刷,但养护费用高,要随时保持绿色有一定困难。

4.2圬工防护

4.2.1片（块）石护坡和护面墙

片(块)石护坡分为干砌和浆砌两种，护面墙分为实体、窗孔式、拱式等类型。优点是能就地取材、工艺简单,但自重大,不宜在高边坡上使用。

干砌片石护坡适用于易受水流侵蚀的土质边坡，严重剥落的软土质岩石边坡、周期性水及受水冲刷较轻的河岸或水库岸坡的坡面防护。

浆砌片石护坡适用于防护流速较大，波浪作用较强的边坡，对过分潮湿或冻害严重的土质边坡应先采取排水措施再进行铺筑。 护面墙适用于严重风化破碎，容易产生碎落塌方的岩石路堑边坡或易受冲刷、膨胀性较大的不良土质路堑边坡。护面墙沿着边坡坡面修建，不能承受土侧压力。因此，要求边坡必须稳定，且边坡不宜陡于1：0.5。

4.2.2菱形网格护坡

菱形网格护坡,可预制安装也可用水泥混凝土现浇和石砌工艺简单,网格内可植草,但只适用于填方边坡和土质挖方边坡。

4.2.3六角空心砖护坡

六角空心砖护坡是一种用水泥混凝土预制安装的边坡防护形式,似蜂巢状。施工工艺简单,空洞内可填土绿化,有一定观赏价值,但自重大,费用高,还会阻碍边坡水的排出,对边坡稳定不利。

4.2.4窗孔肋式护坡

窗孔肋式护坡一般用浆砌片石或片石混凝土做肋,用水泥预制混凝土块做成拱形窗台,坡面水从肋上排出,窗内可植草,目前是一种较为理想的防护形式,但肋厚容易被偷工减料,应加强施工管理和质量监理。

4.2.5喷射混凝土护坡

喷浆适用于易风化的新鲜平整的岩石坡面。通过喷涂一层厚度5～10cm的砂浆，岩石坡面将被封闭，形成一个保护层，达到阻止面层风化，防止边坡碎落与剥落。为了增加喷浆与坡面的黏结，可采用喷锚网支护。喷锚网支护是靠锚杆、钢筋网和喷射混凝共同工作来提高边坡岩土的结构强度和抗变形刚度，减小岩（土）体侧向变形，增强边坡的整体稳定性。主要适用于岩性较差、强度较低、易于风化的岩石边坡；或虽为坚硬岩层，但风化严重、节理发育、易受自然应力影响、导致大面积碎落，以及局部小型崩塌、落石的岩质边坡；或岩质边坡因爆破施工，造成大量超爆、破坏范围深入边坡内部，路堑边坡岩石破碎松散、极易发生落石、崩塌的边坡防护。

随着土工合成材料的发展，应用范围的不断扩大，各种土工合成材料，包括土工薄膜、土工织物、土工栅条、土工网格、土工模袋，在填土衬砌、陡坡和竖直挡土墙的加固、排水系统、堤防等方面补充着传统的防护方式。

参考文献

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[2]梁武星,屈战辉,徐世强.公路边坡防护技术研究[J].西安工程科技学院学报. 2006年05期

[3]孙爱国；公路边坡稳定性影响因素及治理措施[J].黑龙江交通科技.2011年01期