市政道路边坡防护及堤防加固治理措施研究

舒清

安徽伟松建设有限公司 安徽 芜湖 241200

引言

随着城市经济的不断发展，我国市政道路工程越来越多，路基结构强度以及稳定性，在市政道路结构中有着非常重要的作用，会对市政道路工程和质量和使用寿命造成直接影响。路基边坡和由于长时间处于裸露状态，极容易受到暴雨、水流冲刷引起边坡坍塌。堤防加固质量影响到防御洪涝灾害、水土资源流失等。因此，在实际的施工过程中，通过制定科学合理的边坡防护以及堤防加固方案并进行跟踪落实，从而保障市政道路质量和堤防防洪的安全。

1 市政道路边坡防护

影响市政道路边坡稳定性的主要因素有地质构造、岩体结构、坡顶荷载、路基结构、气候影响等。市政道路路基边坡防护有以下几种：

1.1 边坡植物防护

植物防护是通过在坡面依靠植物根茎与土壤间附着力达到加固边坡、提高边坡表面抗冲刷的能力。边坡植物防护可以起到稳定路基、保护路面、减少水土流失，还可以净化空气、美化环境、保护生态，具有良好的生态效益和社会效益，在坡面植物选择上应以播种为主、栽植为铺，因为播种的苗木比栽植的苗木根系发达、抗拨强度高，对土壤具有更好的附着力。当前常用的植物防护措施主要包括挖沟绿化防护、直接喷薄绿化防护、厚层有机材喷播绿化防护、三维网喷播绿化防护以及土木格室绿化防护等[1]。

1.2 工程防护

主要适用于不适宜植物生长的土质边坡采取工程防护措施来实现边坡防护的技术，常用的方式有以下几种：

1.2.1 干砌片石和浆砌片石防护技术，主要适用于路基边坡土质与岩石边坡。干砌片石可以保护路基边坡免受地面水流的侵害，减少浸水路堤被雨水的冲刷。浆砌片石防护技术主要适用于路基边坡土质与岩石边坡。对于潮湿严重或浸水路堤可能出现坡面被冲刷的土质边坡，应将排水以及防护进行有机结合。

1.2.2 锚杆及框格梁防护技术，先将锚杆固定在稳定的地层中，把锚杆的力传递给框格梁，让不稳定的坡面与框格梁形成一个整体，起到对边坡进行稳固的作用。这种边坡稳定技术主要适用原道路边坡内部结构稳定密实表层松散的情况，用锚杆及框格梁防护技术加固边坡效果好能增强土层稳定，同时方便施工，工程造价成本低。

2 堤防加固治理措施

堤防加固主要是在防洪工程方面的应用，而在堤防加固工程过程中，有些内容和边坡防护相类似，在工程实践中还应该充分地考虑加固方式不同，从而实施具有针对性的水土保持加固措施。

2.1 表面清基、加培与堤防防渗加固处理

2.1.1 表面清基和堤身削坡。堤身填筑前表层不合格土及杂物须清除干净，清基应清至设计基面边线外50cm，并要求将填筑范围内的坑、槽、沟等预先进行回填处理。要加培土堤边坡较陡处采用挖掘机清基，靠近建筑物部附近、拐角及边角处采用人工清基。清基、清淤土直接弃土，自卸汽车运至低洼地合理弃置。

削坡自堤顶向下进行，削坡土方多为堤外坡，土质相对较好，应尽量用于堤身加培，需利用填筑的削坡土方，要求先将表层不合格土、杂物等清除干净，将削坡土料用液压反铲挖掘机挖至堤顶，推土机推运至填筑面；对局部不需内培土方用自卸汽车运至填筑面。对设计坡面的少量削平清理土方采用人工削坡，胶轮车运输至填筑面[2]。

2.1.2 堤身加培。堤身加培除利用削坡土外，应严格按照要求，进行开挖、回填以及碾压达到挖填平衡的要求。填筑一律采用分段分层均匀平铺倒土，采用推土机平整、拖拉机压实为主，局部辅以蛙式打夯机或人工平整夯实，对于不同的土料和碾压设备，施工前应通过现场击实试验和碾压试验确定土料的最大干容重、铺料厚度和碾压遍数，相邻施工段的作业面宜均衡上升，段与段之间不可避免出现高差时，应以斜坡面相接。已铺土料在压实前被晒干时要洒水湿润，填筑层因故搁置较久或经过雨淋干湿交替使表面产生裂缝时，复工前应进行复压处理，局部“弹簧土”、层间光面、层间中空或剪切破坏等问题应处理后方可填筑新土。填筑土料不应夹有砂子、淤泥土、耕植土、冰雪、冻土块和其他杂质。土料降低含水量的晾晒处理应在料场进行，填筑压实前应根据具体情况采取覆盖塑料膜防雨、防冻或洒水等措施，使土料含水量接近最优含水量。堤身全断面填筑完毕后，应作整坡压实及削坡处理，并对平台、堤防护堤地面的坑洼进行补填整平。

2.1.3 堤防防渗加固处理。工程中常用的防渗处理措施主要有：复合土工膜防渗、高压喷射灌浆及多头小直径水泥土防渗墙。

2.1.3.1 复合土工膜防渗。复合土工膜分为一布一膜和两布一膜，抗拉、抗撕裂、顶破等物理力学性能指标高，产品强度高，延伸性能较好，变形模量大，耐酸碱、抗腐，时老化，防渗性能好，能满足市政、水利、建筑等工程建设中的防渗、隔离、补强、防裂加固等工程需要。优点是集防渗与排水作用于一体，同时具备隔离和加筋等功能；复合强度高、高强度大、抗穿刺强度高；排水能力强、摩擦系数大、线胀系数小，适应环境温度范宽、质量稳定。缺点是易老化，使用寿命短。

2.1.3.2 高压喷射灌浆。高压喷射灌浆是利用钻机钻孔，然后利用带有喷头的灌浆管下至预定位置，以高压将浆液或水喷射出来，在破坏土层的同时将液与土混合，从而形成防渗凝结体。高压摆喷采用黏土水泥浆，为塑性结构。优点是防渗墙防渗性能可靠，施工场地便利，可减少渗漏量又可防止渗漏破坏；高喷法既可以在水平方向喷射，又可以在倾斜方向喷射，在实际应用中更灵活；适用于处理淤泥、淤泥质土、黏性、粉土、黄土、砂土、人工填土等地基。缺点是成墙厚度不均匀有时不连续。

2.1.3.3 多头小直径水泥土防渗墙。多头小直径水泥土防渗墙以水泥作为固化剂，通过桩基深处将土体和固化剂强制搅拌，利用固化剂将土体和水所产生的一系列物理化学反应，使土体硬结成具有良好的整体性、水稳定性、不透水性并具有一定强度的水泥土防渗墙，达到截渗目的，适用处理各种淤泥质土、黏性土、素填土等地基加固防渗效果好适用面广。优点是加固效果好，加固方式灵活，可以采用不同的加固形式、不同的桩长和置换率;施工速度快造价低，可充分利用原软土，无弃土;适用于处理饱和软黏土、淤泥、淤泥质土、黏性、素填土等地基的加固，不仅具有防渗功能，还能够保证边坡稳定，防止产生滑坡。缺点是对地层适用性有一定的局限性[3]。

2.2 堤身的护岸形式

2.2.1 植草防护。植物防护是通过人工在堤坡、岸坡植树铺设天然草皮或撒草籽的一种传统生态护岸措施。由于植草之间相互交叠，形成了一种类似屋顶瓦片的结构，从而在坡面水流通过时，可以保护土颗粒不随水流流失。另外，植物根系的蔓延和根瘤的分枝固定草根之间的土体，起到加筋的作用。植草护坡具有施工简单、成效快、价格低等特点。缺点是抗冲刷性能差，受雨水冲刷易发生侵蚀。

2.2.2 松木柱生态护岸。松木柱作为水利工程常用的天然建材，其用途也发展成为一种河道护岸的形式。在河岸密排打入直径120～150mm、长4～6m的松木，可以达到稳定河岸边坡、防止水流冲刷的护岸效果。松木桩生态护岸可以把水、河道、河植被连成一体，构成完整的河流生态系统。松木桩生态护岸能为水生动物和两栖动物提供觅食、栖息和避难的场所，对保持生物多样性具有一定的积极意义。但位于水位变动区的松木柱较易腐烂，再加之水下食草鱼类的啃食会加速腐烂，通常3～5年就需维修施工。

2.2.3 仿木桩生态护岸。仿木桩护岸采用仿木桩代替松木在河岸密排打设，其护岸工作原理与松木桩护岸相同。仿木桩采用经久耐用的混凝土预制而成，桩体采用预应力钢、柱体度高，抗弯及抗裂性能较好。仿木桩表面作木纹处理，仿木通真，环保美观。仿木桩价格较为适中，因耐久性和稳定性较好，后期维护较少。

2.2.4 链锁生态块护坡。链锁生态块护坡是由一组尺寸一致的预制空心混凝土块相互连接而形成的型矩阵。链锁块设计使得每一个块体被相邻块体锁住，减少了块体的侧向移动，提供了稳定透水的保护层。链锁生态混凝土块护坡较抛石、六边形预制混凝土块整体性更强。生态混凝土块施工方便快捷价格适中，后期维护费用低，可用于斜坡式护岸和拐点较多的河段。其不足之处在于护坡植被尚未发育成熟前，在水流强烈淘刷下，易引起间隙及土块下土体掏空，造成水土流失和结构失稳。

2.2.5 自嵌式生态混凝土块护岸。自嵌式生态混凝土块护岸通常由自嵌式生态混凝土块、滤水填料、加筋材料和土体组成该护岸结构主要依靠自嵌式混凝土块的自重来抵抗动静荷载，无须砂浆砌筑施工，依靠带有凸缘的块与块之间的嵌锁作用和自身的重量来防止滑动倾覆，对地基要求低，能适应不均匀沉降的地基。该结构解决了挡墙在挡土同时又需排水的矛盾，其高空隙率、挡墙内外上下左右连通的构造可充分满足水生生物的生存需要，并能迅速实现挡墙景观化。

2.2.6 叠石护岸。叠石护岸技术是传统护岸理念与生态理念相结合并根据中小河流特点而提出的新型护岸形式，一般常水位以下采用叠石，常水位以上可因地制宜选用适合当地自然环境的植被护岸。该种护岸形式最大限度地将生态理念引入到河道护岸中，充分发挥叠石的防冲功效和植被的固土效应。叠石护岸结构安全有保障，叠石单个重量大、抗冲刷能力强；叠石空隙具有良好的透水性，可减轻叠石墙后的水压力，一定程度上增加护岸的安全性能。叠石护岸最大限度地保证原有生态，叠石间的孔隙有利于水体的自然流动，能实现水与土体的有机交换，为水生物及微生物创造适宜的生存环境，保持水体的自净能力，能为人类提供河岸体闲景观空间。叠石护岸施工方法简便，机械施工速度快。

2.2.7 格宾笼护岸 。格宾笼是由格宾网面构成的长方体网箱，由一定间隔大小的隔板组成若干单元格，同时用钢丝对隔板、面板的边端加固。在施工现场向格宾笼内填充石料，石料大小一般是格宾网孔大小的1.5倍以上。格宾网箱具有极佳的稳定性和整体性，它是由热轧钢丝拉伸后形成的网线，经热镀锌或复合防锈处理，再经聚氯乙烯覆塑处理后织成，因此具有非常高的强度和耐腐蚀性，同时，格宾网箱护岸结构能与当地的自然环境很好地融合，填料之间的空隙为水气、养分提供了良好的通道，为水生生物提供了生长空间。这种结构抗冲刷能力非常强，适用于水量较大且流速较快的河道[4]。

3 结束语

在实际的施工过程中，边坡防护和堤防加固并不是采用单一的防护和加固措施，而是结合当地的实际情况，制定科学合理的防护及加固方案，采用多种防护和加固措施并用，既保证了边坡和堤防的安全稳定防止水土流失，又对边坡和堤防进行绿化，确保市政道路边坡和堤防加固的施工质量。