边坡防护技术在公路路基设计中的运用初探

摘 要：随着公路工程日益增多，对其设计施工水平和质量提出更高要求。但就目前多数公路路基设计情况看，由于缺乏对边坡防护的科学合理设计，直接影响了后续施工建设。为此，本文通过明确公路路基边坡防护设计要求，结合具体工程案例，探讨了边坡防护技术在公路路基设计中的实践应用，并总结了边坡防护技术的应用经验。希望通过此次分析可以提升公路路基设计水平，更好地助力公路工程建设，为我国城市发展提供助力，对相关单位工作人员起到一定的启示作用。

关键词：公路工程；路基设计；边坡防护；技术要求；应用

我国各地区地形地貌较为复杂，且自然环境多变，对公路建设造成很大阻碍，如何提高边坡稳定性成为公路建设的关键。现代社会不断发展，车流量、荷载等增加，给公路带来一定的威胁与破坏[1]。近年来，人们环境保护意识不断增强，在保证边坡稳固性的同时，也要减小对生态环境的不良影响。为此，深入研究边坡防护技术在公路路基设计中的运用，以实现稳固、安全、环保且经济的公路建设目标显得尤为重要。

一、公路路基边坡防护设计要求

从公路工程建设全过程看，挖方路基边坡施工中可能面临诸多问题与安全隐患。其中裸露的边坡体会因水流侵蚀、雨水冲刷等自然因素而使表面土体失稳，还会因膨胀收缩而变形，降低抗剪强度，从而出现多种不稳定状况。此外，挖方路段边坡失稳具有不确定性，若不及时进行科学有效的防护，就会威胁到公路路基的安全和稳定性，进而影响公路的正常使用[2]。

因此，对于公路路基边坡防护方案的合理设计至关重要，设计人员必须保证设计方案的安全性、经济性、有效性，并综合考量多种因素，制定合理有效的防护措施，切实提升边坡防护技术水平，保证工程建设效益与安全。在边坡防护设计中，必须强化边坡防护稳定性，确保边坡在各种自然和荷载条件下保持稳定，能抵御雨水冲刷、风化、地震等影响，防止滑坡、坍塌等灾害发生；满足耐久性要求，选用的防护材料和措施应经久耐用，能长期有效发挥作用，适应环境变化；满足生态性要求，要尽量减少对周边生态环境的破坏，与自然环境相协调，可采用生态防护措施促进植被生长等；满足经济合理性要求，在满足防护功能的前提下，要考虑成本，选择性价比高的防护方案；达到施工可行性要求，设计方案应便于施工操作，保证施工质量和进度。

二、路基边坡防护设计

（一）放坡与刷坡

放坡作为路基边坡防护设计中有效措施之一，具有一定的灵活性。在实际设计中，对于超过自然坡率的边坡失稳情况，经过放坡处理后，能够确保边坡坡率靠近自然坡率。此外，通常以单级刷坡措施为主，若是单级边坡高度较大的情况，可以采取分级开挖的方式，并进行逐级放缓处理，有效降低坡高。而对于坡面分级平台宽度值设计，可以控制在2米～3米范围内。放缓边坡技术在实际应用中施工简单，而且整体施工更加安全、经济。但容易出现开挖面过大的问题，其施工过程会出现一些破坏环境的操作。如图1所示。

（二）生态防护

生态防护设计方式较多，包括人工种草、平铺草皮、液压喷播植草等。以液压喷播植草防护技术为例，其作为一种新型防护技术，主要应用原理就是按照一定比例混合草种、改良剂、黏着剂及肥料等材料，借助加压设备将其喷洒到边坡表面区域，以此达到防护作用。采用液压喷播植草防护技术，不仅施工效率快，具有较为明显的防护效果，且较为经济合理，实际应用范围较广。

（三）工程防护

以浆砌片石防护为例，此种防护方式主要应用到路基边坡容易被水侵蚀或冲刷的区域中，在设计中需要注重防排水设计。因为水流速度过大反而会造成较大波浪，还会引起撞击物对边坡的冲击。这也就意味着运用浆砌片石防护的同时还需要搭配使用其他防护措施。从实际应用效果看，该种防护技术具有较强的耐久性，使用范围较广。如图2所示：

三、边坡防护技术在公路路基设计中的具体应用

（一）工程概况

为进一步阐述边坡防护技术在公路路基设计中的具体应用，结合某公路工程为研究对象，分析探讨边坡防护技术的运用状况。以下内容主要是针对此次工程中关于边坡防护设计的实际情形进行全面的剖析，以实现对公路路基边坡的有效防护和加固。

（二）填方路堤边坡防护设计

不同等级的边坡防护设计存在一定差异：

第一，一级边坡的防护设计，可以细化几种情况：如果填土高度较小（不超4米）时，简单地采用种植草类植物来进行边坡防护，利用植物根系固定坡面；填土高度处于中间范围（4米～6米）时，会运用三维网与植草相结合的特定防护手段；当填土高度较大（6米～8米）时，会把坡面按一定长度划分区域，一部分采用单纯植草防护，而另一部分则采用较为复杂的人字形骨架结合植草的方式来加强防护，以确保边坡的稳定和安全。

第二，二级边坡的防护设计，其中最上级的边坡，要依据填土高度处于6米～8米时所规定的布置方案，也就是采用人字形骨架植草这种特定的防护方式来进行保护，以确保其稳固。而最下级的边坡，则要按照针对一级边坡所确定的原则来安排相应的防护手段，这意味着不能随意处理最下级边坡的防护，而要遵循特定于一级边坡的要求和标准来实施防护措施，可能包括特定的防护类型、规格等，以保障整个边坡体系的安全性和稳定性。

第三，三级边坡的防护设计，在设计中规定，最上面的两级边坡要依据填土高度处于6米～8米时的那种布置准则，具体采用人字形骨架并结合植草的方式来实现防护功能。而紧接的下一级边坡则要遵循针对一级边坡确立的相关原则来实施防护操作。根据设计安排，在桥头部分的路基边坡要运用混凝土六角块这种方式进行专门的防护。对于所制作出来的平台区域，统一都使用种植草木的办法来起到防护作用。从护坡道和排水沟的外侧一直到界桩所涵盖的这个范围，要按照种植野草的特定方案来进行防护处理。要是遇到的是缓坡类型的路基，其边坡就采用种植草木这种较为常规的防护方式，对于排水沟的外侧，如果是处于填平的段落，就通过种植草木来进行防护。

（三）挡土墙支挡设计

按照路基的设计规划内容，在墙身、墙底、墙后等位置需要采取不同材料。其中C15片石混凝土砌筑可以用于墙身施工，而砂砾、碎石或C15片石混凝土建议使用到墙底垫层施工中，将粗粒土用于墙后填料中，发挥此类材料渗水性优势。此外，不同类型的岩石和土质情况下，相关物体的最小埋深以及与地面水平距离的具体要求，设计人员必须明确斜坡地面基础埋置要求。比如，一般硬质岩石，埋最小深度需要达到0.6米，达到0.6到1.5米的水平距离，而对于软质岩石而言，达到1米的最小埋深，控制1到2米的水平距离。无论何种基础埋深，都必须满足稳定性要求，确保挡土墙的高度、厚度和形状合理，以适应不同的受力情况。

（四）路基排水设计

在本次公路工程的路基排水设计中，为构建更加完善的排水系统的目标，在公路沿线设置排洪系统以及环保排污设施。首要任务就是合理规划排水路线，要科学布局排水沟和截水沟位置，其中截水沟可以设计在边坡顶部，或者容易出现汇水的区域，确保其发挥阻挡雨水作用，而排水沟可以设计在边坡坡面，保证水流顺利排出，进而最大程度上减少地表水对边坡的不良影响，提升边坡稳定性。分析可知，路基排水系统主要有排水沟、截水沟、盲沟等构成部分。而后依据沿线的水文资料进行分析，包括对纵横方向排灌设计的分析，从而选择出合适的排水方案。同时应当合理设计排水设施坡度，必须确保排水沟和截水沟具备足够的坡度，使得水流能够依靠重力作用快速排出，防止出现积水，因为积水不仅会影响排水效率，还可能增加对边坡的压力。至于路堤两侧排水沟的设计，其位置可放在护坡道路外侧，主要用于及时排走路基周边地表水，并且要与排灌系统、桥涵系统相融合以构建完善排水系统。此外，排水沟可被设计为矩形，且要按照排水量大小来对其宽度和深度进行合理调节。最后，设置必要的过滤和沉淀设施也必不可少。这能阻止泥沙等杂质随水流进入排水系统，避免造成堵塞和淤积，从而保证排水系统的正常运行，维持良好的排水效果，为公路路基的边坡防护提供有力支持[3]。

四、边坡防护技术应用经验

（一）做好前期准备工作

公路路基设计中，为了发挥边坡防护技术作用，应结合现场实际情况进行设计，提前做好调查，实地勘察，收集汇总相关数据信息，为设计方案的制定提供科学依据，确保公路路基边坡防护科学合理。在实地勘察中，设计人员需要了解地形地貌数据，包括边坡的坡度、坡向、坡面形态等。还要掌握地质条件数据，如地质构造（断层、节理等）、岩土类型、地层分布、岩土体强度参数等。此外，还要明确地下水位数据，如地下水位高度、变化规律等。了解地区的降雨量、降雨强度、风速等与气候相关的数据，以及既有边坡稳定状况数据，若有类似区域的既有边坡，其稳定或失稳情况等信息。

（二）合理选择边坡防护技术

目前，最为常见的边坡防护技术手段主要包含了植物防护、土钉墙防护、锚杆（索）防护、土钉与锚杆（索）联合防护、挡土墙防护、坡面排水防护等，不同技术手段的适应情况和特点不同。比如，土钉墙防护方式施工更为方便快捷，能适应不同的地质条件和边坡形态，增强边坡的稳定性，可承受一定程度的土体变形，与土体结合良好，但施工中容易对周边环境造成一定干扰。而挡土墙防护技术可以提供较强的支挡力，有效保持边坡稳定，抵御较大的土压力和外部荷载，同样适应多种地形、地质条件和不同高度的边坡[4]。尤其与一些其他大规模的防护措施相比，对环境干扰相对较小，但施工难度较大。尤其是一些大型挡土墙，施工工艺相对复杂，材料和施工成本可能较高，特别是对于高规格的挡土墙，如果排水设计不合理，容易导致墙后积水，影响挡土墙性能和寿命。因此，无论选择何种技术手段，都必须结合公路路基工程实际需求和情况选择，明确各类技术手段的优缺点，并选用性价比最高的防护技术。

结语

综上所述，通过本文结合具体工程实例分析了边坡防护技术在公路路基设计中的应用方法，不难发现，为更好地提升边坡防护技术应用效果，提高路基设计水平，必须做好前期调查与勘察工作，制定科学合理的技术方案，确保整体设计质量。

参考文献：

[1]苏丽凤.边坡防护设计研究[J].现代工程科技，2023（24）：51-54.

[2]薛晓彬.路基边坡防护设计要点[J].四川建材，2023（05）：90-92.

[3]张兴华.公路边坡防护及加固技术研究[J].工程技术研究，2022（15）：43-46.

[4]舒勇.研究公路路基设计边坡防护常见问题[J].智能城市，2017（09）：160.