探讨路基边坡的防护设计

曾燕萍

我国国土面积幅员辽阔，各地的地质条件存在很大的不同，地形也有很大的差异性，这些因素都导致着高速公路的路基边坡存在多样性以及复杂性。当公路施工过程中，挖方以及填方作为公路建设的重要内容，经常会得到人们的应用，在挖填土方的过程中也就不可避免的造成大量的裸露的边坡。一旦边坡出现失稳，就会造成一定的边坡病害，严重的话还会出现滑坡、泥石流等情况，影响人们的生命财产安全。所以公路路基边坡的防护设计逐渐得到人们的重视，重要性变得越来越突出。

1 路基边坡的防护相关问题探讨

1.1 影响边坡稳定的因素分析

（1）土壤硬度。土壤硬度是体现土壤条件的一个重要指标，它是土壤中有机物的含量、土壤结构、颗粒度、土壤水分、土壤硬度以及土壤的孔隙度等指标情况的综合体现。这些因素都会影响边坡的稳定性。

（2）坡长。坡长会影响边坡的稳定性。有研究表明，等降雨条件相同的情况下，径流量会随着坡长的不断增加而增加。并且当坡长比较长时，上坡侵蚀的泥沙量相应的也就比较多，对能量的消耗也就比较大，所以径流的流速会变得比较低，不够虽然流速降低但是泥沙以及水对边坡的压力会增加，入渗量也会增加。

（3）坡度。坡度会在很大程度决定径流的冲刷能力大小，同时我们知道径流冲刷能力会影响边坡稳定性，当径流的冲刷能力比较强时，自然灾害发生时，边坡的破坏程度也就会相应的提升。在一定的范围内，增加边坡的坡度，会相应的提升径流的冲刷能力较强的冲刷能力会使得侵蚀量增加。当超过一定的范围之后，侵蚀量就会随着坡度的增加而向反向减小。

1.2 路基边坡损坏的形式及特点

（1）崩塌。整个岩体脱离母体，突然从比较陡峭的边坡上崩落，并且沿着边坡不断发生翻滚、跳跃，最后滚落在坡地，这种情况就称之为崩塌。悬崖陡坡上个别岩石块突然坠落称之为坠落的岩石（如图1）。

（2）滑坡。是指路基边坡的部分岩体在自身重力的作用下，沿着一定的软弱面，整体的向下移动，它主要可以分为三个不同的阶段，分别为蠕动变形、滑动破坏以及渐趋稳定等。当岩土较陡的结构面发生整体下座的时候，就称之为错落。当边坡中的岩体不发展为连续的滑动面，确实沿着边坡方向发生塑性变性的化，就称之为倾倒。

图1 路基边坡崩塌

（3）剥落。当边坡的表面岩土长期暴露在外界环境中，受到风化作用的侵蚀，再加上冲刷和自身重力作用的影响，岩体不断从边坡上脱离，并且不断沿着边坡向下翻滚，最终堆砌在边坡底部，这种情况就称之为剥落。

1.3 边坡治理中的主要防护设计技术

（1）坡面防护。这里所讲的坡面防护它是一个系统化的概念，它包括抹面、捶面、喷混凝土以及喷砂浆等防护方法。抹面防护指的是对容易受到风化的一些软质岩石所采用的防护方法，这些材料一般是路堑的边坡材料，比如泥灰、页岩等。这些材料由于常年暴露在外界环境下，容易受到外界环境的影响，相应的就会很容易出现剥落，进而导致边坡质量出现问题。为了减少或者防止边坡出现风化，就需要借助抹面防护材料，这些材料可以是水泥砂浆、石灰混合材料，需要特别注意的是抹面一定要适宜，不能太厚，最后维持在5cm 左右。捶面防护所使用的材料比抹面防护使用的材料种类要更多，施工人员为了能够便于施工成型经常会在材料中加入一些添加剂，比如炉渣、粘土、石灰石等。捶面防护主要的优点是强度比较高，所应用的材料基本上都可以就地取材，减少了运输成本，工程造价相应的也就比较低；它的确定是这种边坡的耐久性非常低，施工基本都是手工完成，工期比较长。喷混凝土防护方法它适用于那些容易受到风化影响，并且裂缝比较大的公路路基边坡，不过由于这种防护方法费用比较高，并且对周围的自然景观还会存在一定程度的破坏。

（2）植被防护。植被防护也称为生态防护，它主要包括客户喷播、喷混植草以及三维网植草三种最为典型的防护技术。其中客户喷播技术它是从日本引进的，是集生态学、植物性以及土壤学等学科知识于一体的一种防护技术，需要根据当地的环境地质条件，配置符合当地情况的植物生长基质，选用合适的种子，在确定喷播的厚度之后，借助挂网喷附的方式把配置好的种子种植在基质中，然后再覆盖在坡面上，一方面实现了对边坡的防护，另一方面还美化了环境。喷混植草技术，的流程主要是首先在坡面上打设锚杆，然后借助编制铁网的方式，确保坡面达到一定的稳定状态之后，再将黏土、谷壳、种子等均匀的喷洒在边坡表面，从而形成混合的、草木结合的、具有一定的强度的绿化保护带。三维网植草是高速公路路基边坡的防护中应用十分广泛，它主要是把多层聚合物网固定在边坡上，然后在聚合物网中种植根系发达、抗旱耐涝的植物，减少边坡出现滑坡或者坍塌的可能性。

图2 边坡防护的常见类型

2 广东省某高速公路高填方路基的边坡防护设计

2.1 路基边坡破坏类型及防护原则

第一路基边坡的破坏类型。自然降水比较多时，对路基坡面的冲刷会比较严重，特别是由地表径流的顺流水方向所形成的水流冲沟，这些水具有较强的冲刷力，严重的话会造成路面出现坍塌现象，直接影响公路质量和人们的行车安全；在外力作用下，或者是施工质量不达标的情况下，土体出现剥落现象，并且在重力的作用下，沿着路基边坡方向出现边坡坍塌，这种情况所产生的坍塌主要可以分为结构面坍塌、覆盖层坍塌以及均质土坍塌等类型。

路基边坡防护的原则。在进行路基边坡防护设计时一方面需要结合当地的地理环境、岩体特征、地质情况，又要从实际出发，利用科学合理的方法控制水流情况，从而有效避免水流冲刷对路面的破坏；防护施工最好能够做到就地取材，要充分借鉴国外的先进设计理念和思想、工艺技术设备等，进行因地制宜的防护，将工程防护和植被防护进行有机的结合，从而能够最大限度保障路基边坡的稳定性。

2.2 高填方路基的边坡排水设计

广东省属于南方潮湿并且降雨比较多的地区，同时水也是诱发边坡失稳的主要的因素之一，边坡防护一定要做好边坡的排水方面的工作，排水设计主要通过设置拦水带以及急流槽来实现。

（1）拦水带设置。一般会把拦水带设置在硬路肩的外侧，保证间隔一定的距离用来设置排水口，把路面的水进行拦截，借助设置在边坡上面的急流槽以及消力池把水集中引到排水沟

（2）急流槽的设置。边坡上的急流槽之间的间距要根据路肩的排水容流量计算得出，一般间距最好在20～40cm 之间。可以把急流槽设置在构造物附近或者凹形曲线的底部，在设置时一定要充分考虑当地的地形、排水设置建设以及边坡的状态等情况。

2.3 边坡防护设计

（1）边坡植被防护。就是在路基边坡地带种植或者移植矮生的植物，使边坡和空气之间形成天然植物空间，从而起到降低风化、减少地表径流对地面影响的作用。常选用的边坡植被种类主要有矮生的本本植物、藤本植物或者花草。一定要保证所选用的植被符合当地的气候条件。在土质条件不适合种植的地方可以预先在表面铺设一层厚约20cm 的种植土，然后在种植土中撒上根系发达的草籽。

图3 路基边坡植被防护

（2）预制混凝土块铺砌边坡防护。采用混凝土生产厂制造的不同形状的混凝土预制块按照一定的形状铺设在路堤的边坡上，并且加以固定，也能够起到保护边坡的作用。这种方法的优点是效果显著、比较美观、安全性比较高，所以得以广泛应用。

图4 预制混凝土块铺砌

（3）浆砌片石边坡防护。当公路的路堤边坡存在被水淹没的情况时，或者边坡的土质比较松软，这种情况都需要在坡面上浆砌或者干砌片石罩面，用于边坡保护。对于季节性积水的路基边坡，下部一般采用浆砌片石罩面，当水位比较高时，就可以借助植被防护措施，没有积水淹没的边坡则可以用砌片石罩面。

图5 浆砌片石边坡防护

3 结语

综上所述，通过分析我们知道边坡防护是一项综合性的技术，它的防护质量不仅会直接影响路基的质量还会直接影响公路工程的整体质量，进而影响人们的行车安全。只有保证在考虑各种常见问题的基础上，对路基边坡进行防护设计，掌握影响边坡稳定的因素，并且了解防护的主要原则，才能够保证采取科学合理的防护设计方案，优化公路路基的边坡防护设计，最大化保证公路的质量。

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