浅谈公路路基坡面加固与防护设计

周 嵬

（中国华西工程设计建设有限公司，重庆 400000）

在公路工程施工阶段，边坡的加固与防护技术尤为关键。传统的公路建设期间，都忽略了边坡的综合防护设计，导致公路在投入运行后，受到雨水、日照等自然因素的影响，出现不同程度的损坏，不仅不利于边坡的稳定性，而且还给车辆通行的安全造成不利的影响。因此，研究分析公路路基坡面加固与防护设计具有重要的现实意义。

1 常见的公路路基坡面加固与防护设计技术

1.1 植被加固

在公路路基坡面加固与防护处理时，采用种植植物的方式 （例如铺设草皮、种植根系较为发达的树木等），不仅可以利用植物本身的根系，起到对坡面表层土进行加固处理效果，而且还能美化公路环境。其主要设计要点如下：

（1） 种草：在选用该种加固与防护设计时，首先，应当确保公路路基边坡的坡度较小，以降低坡面径流的速度。其次，在选择草种时，应当结合公路工程所在区域的气候、地质等实际情况，选择根系发达、生长发育快、容易成活的耐旱草种。最后，在进行播种过程中，还可以采取多种草籽混合播种的方式，以提高植被的覆盖面。

（2） 铺设草皮：对于一些路基边坡陡峭且坡面径流较高的区域，可以采用铺设草皮的方式来加固边坡坡面。一般情况对于坡度低于1∶1的路基坡面，可以采用叠铺草皮的方式，自坡角沿着坡面向上铺设；对于坡度低于1∶1.5的路基坡面，在铺设草皮过程中，可以不使用钉桩对草皮进行加固处理。此外，如果采用方格进行草皮的铺设，虽然降低了公路路基坡面加固与防护设计的成本，但是施工效率可能略有下降。

（3） 种植树木：对于部分边坡坡度地狱1∶1.5的土质边坡，可以采用种植树木的方式，不仅可以提高路基边坡的稳定性，而且有助于抵挡风沙， 降低路基受到雨雪风沙的侵蚀。树木可以选择适应本地生长的低矮灌木树种，并采用方格或者梅花形来进行树木连续布置。

1.2 灰浆加固与防护设计

所谓灰浆加固与防护设计，就是利用石灰、水泥等拌制而成的混合料，对边坡进行封面处理，以提高路基坡面本身的抗侵蚀能力，提高边坡的整体性，减少坡面表面的岩土出现破损脱落等问题。

（1） 抹面防护设计：对于一些路基边坡表面相对完整的工程，可以采用水泥砂浆抹面加固与防护设计方式。在施工过程中，为了提高水泥抹面本身的抗冲蚀能力，可以在其表面加涂一层沥青保护层。

（2） 喷射混凝土防护设计：如果路基边坡的坡面不平整，或者边坡的岩石层容易风化，可以采用强度高于C15的混凝土对其表面进行喷射。对于一些明显存在破碎或者凹凸不平的路基坡面，还可以设置高强度的土工格栅或者金属网，将混凝土固定在边坡上，以提高坡面的稳定性和防护的使用寿命。

（3） 挂网喷护：该种加固与防护设计，适用于风化破碎的岩石边坡防护。挂网喷浆混凝土防护，对生态环境影响较大，公路路基坡面不宜过多使用。

1.3 砌体加固和防护设计

对于一些很容易出现边坡变形的路基边坡，可以采用护墙、护坡等砌体形式来对其进行加固防护。一般，会采用砌卵石、混凝土砌石等在边坡上设置成框格状的防护骨架，然后再在骨架当中采取植被覆盖或其他辅助方式来提高边坡的稳定性。尤其是一些降雨量较高的公路工程区域，可以利用砌体所形成的骨架，来分流坡面的径流，以减少边坡受到的雨水侵蚀。

（1） 干砌片石：对于坡度较缓，且存在部分地下水渗出的坡面，可以采用这种加固防护方式提高边坡的稳定性。

（2） 浆砌片石：如果边坡的坡度低于1∶1，且存在一定的湿软土质，可以先对路基边坡采取有效的排水措施，然后确保其充分沉降后，在对其采用浆砌片石进行铺筑加固。

2 公路路基坡面加护设计实例分析

某公路工程项目，路基坡面高度在3～8 m之间，通过对现场的地质勘察来看，主要为软土地质，为了提高本公路项目路基坡面的稳定性，计划采用C25混凝土肋条骨架内挂网加固与防护设计，主骨架厚0.4 m，骨架宽度0.4 m，肋条主骨架净距10 m。

2.1 路基坡面加固和防护施工流程

路基边坡防护与加固工程的作用旨为防治路基病害、保证路基稳定、改善环境景观和生态平衡，在道路工程施工中占据重要地位，是防止路基坡面溜坍等病害所采取的防护加固措施。岩上构成的裸露路基坡面，其稳定性除受自身结构构造、岩土性质、地形特征的影响外，还受风化、水流、地震等自然营力及人类活动的影响，往往形成剥落、溜坍、崩塌、冲刷、滑坡等病害。因此，对路基边坡必须采取防护措施：含黏土颗粒较多、膨胀性较大的黏性土，或含粉土颗粒较多的疏松黏性土；接近软塑状态的黏性土；粉细砂层；松散的碎石类土；结构松散的黄土和黄土类土；易风化的软弱岩层和风化破碎岩层；构造破碎带；膨胀土。本工程的加固和防护施工流程图如图1所示。

图1 路基坡面防护工艺流程图

2.2 测量放样

本工程路基边坡加固现浇混凝土骨架工程采用分段施工，分段放样。根据路基中线及横坡放出坡角线，确定其护脚基础顶面高程，然后依据该段边坡长度准确放出肋条骨架、踏步位置。

2.3 边坡整修

加固防护施工前，首先采用挖掘机结合人工的方式，对路基边坡进行整修，边坡修整时用坡度尺拉线修整，修整后的边坡坡度不得少于设计值。人工清理坡面浮石、浮土等，确保坡面处理后的斜率一致并保持平整，无大的突出石块与其他杂物存在，使其有利于基材和边坡表面的自然结合。对于较大的凹坑，则采用片石嵌补与坡面齐平。

2.4 骨架沟槽开挖

由于本工程所有作业过程均在路基坡面上，且骨架宽度只有40 cm，不宜采用机械作业，因此，全部施工采用人工开挖沟槽，人工开挖前根据测量放样确定的位置，上下拉通，同时严格控制好开挖的宽度和深度，不得超挖和欠挖，保证其骨架边线顺直，从上往下进行开挖。

2.5 混凝土浇筑

在上部骨架防护施工前，须对脚墙基础进行凿毛、湿润后，方可浇筑上部的骨架及镶边混凝土，现场采用溜槽滑送方式进行混凝土浇筑。

（1） 混凝土采用分层浇筑分层振捣，每层浇筑厚度不超过30 cm。在每层砼浇筑过程中，混凝土振捣采用梅花形分布插入振捣器，按振动棒振动半径1.5 倍确定插棒间距。

（2） 在混凝土搅拌过程中，振动棒与模板之间的距离应控制在5～10 cm。对于上层混凝土振捣时，其插入深度应至少深入到下层混凝土以内5～10 cm。整个振捣过程采用快插慢拔的方式。

（3） 混凝土浇筑施工后，对其进行洒水养护，养护周期不低于14 d。同时在整个混凝土养护期间，避免混凝土受到外力影响，导致混凝土出现破损、开裂等问题。同时，待混凝土的强度高于2.5 MPa后，可以进行拆模施工。

2.6 安设锚杆、固定铁丝网

锚杆采用Φ8HRB400级钢筋制作，深55 cm （不含折角5 cm），间距1.0 m×1.0 m，锚杆方向垂直于坡面，锚杆外露端设置90°弯钩，外露部分刷防锈漆以避免锚杆受潮腐蚀影响施工质量。

（1） 测量放样：根据设计要求，对锚杆位置采用红油漆进行标准，然后使用风钻进行钻孔到指定深度。

（2） 锚杆施工：将锚杆插入孔内，确保锚杆的杆头伸出坡面至少5 cm，弯钩朝向坡面上方，以方便挂网施工。最后采用水泥砂浆将锚杆孔内腔灌满填实。

（3） 本工程铁丝网条采用不小于Φ2.0 mm丝径机编镀锌铁丝网，网目尺寸为10 cm×10 cm，挂网幅边采用Φ2.2 mm铁丝绑扎连接。施工时将其从坡顶沿坡面顺势铺下，铺设时网应拉紧，铺平顺后将网挂在锚杆上，用连接件或铁丝锁紧，并根据需要采用不同的厚度的混凝土垫块，使铁丝网与坡面保持5 cm的距离。完成网与锚杆的连接工作后，要严格检查铁丝网与锚杆连接的牢固性，确保网与坡面形成稳固的整体。

2.7 喷射混合料

（1） 拌合：本工程采用的喷射混合物主要由绿化基材、种植土壤、水泥、纤维以及草种等混合而成，在拌合过程中，应确保拌合时间不低于1 min。

（2） 喷射：在实际混合料喷射过程中，首先采用喷射机将混凝土混合料喷射在目标区域的坡面上，确保厚度不低于50 mm，同时在施工过程中要随时喷射随时搅拌。

（3） 养护：喷播完成后，在其表面层覆盖无纺布，减少因强降水对种子造成的冲刷，同时也减少边坡表面水分的蒸发，进一步改善种子的发芽、生长环境。

3 结语

综上所述，传统的公路施工设计过程中，对路基坡面的加固与防护设计重视度较低，导致很多工程在施工结束后，都会因为坡面的稳定性较差，导致路面病害不断发生，严重影响公路工程的使用寿命。因此，相关工作者必须重视路基坡面的加固和防护设计，积极引入先进的技术，进一步完善路基坡面的设计，推动公路工程的可持续发展。