公路路基设计中边坡防护技术研究

公路路基设计中边坡防护技术研究

洪源

伊犁茭通公路勘察设计院（有限责任公司）， 新疆 伊犁 835000

摘要：随着人们生活水平的提高，对交通行业的要求提高。为研究公路路基设计中的边坡防护技术，结合实际工程，首先对路基常见病害进行阐述，分析边坡病害产生的各项原因，介绍路基边坡防护的原则；提出边坡防护技术要点，对植被防护、工程防护及其他防护三种防护技术进行研究，结合试验路段质量检测结果证实防护效果，为其他边坡防护应用提供参考借鉴。

关键词：公路路基；边坡防护；路基设计

引言

公路作为带动我国经济发展的重要基础设施建设项目，无论是建设规模、建设速度、建设质量，都在日益加快和提升。因施工技术和建设工期的要求，公路路基边坡工程在修建过程中会破坏原有的植物覆盖，并产生大量的裸露边坡。随着我国生态修复的需求在各行各业建设中的要求越来越严格，生态恢复工作也越来越重要，对于公路路基边坡的生态恢复工作已经势在必行。选择造价合理、适应性强、与自然景观协调的边坡生态防护技术，已成为公路路基边坡工程设计和施工管理人员急需解决的重要问题。国内许多学者也逐渐尝试这方面的研究，针对黄土公路边坡防护中出现的诸多问题，提出了一种土工格室结构内植草的新型边坡防护技术，并对这种结构的护坡作用机理进行了详细分析；针对公路边坡生态恢复工程中的植物生长情况，统计分析了坡面参与的植物种类及它们的组合状况，并参考根系护坡力学、保水机能、固土原理、多样性指标等，综合设计了一种新型土工柔性格框生态防护措施；为了解决路堑边坡不采取防护措施容易形成明显的冲蚀、剥蚀等病害，提出了一种新型植物纤维防护技术，并展开了现场降雨冲刷试验来验证植物防护效果。但关于路基边坡生态防护理论并不完善，工程师在开展路基边坡防护设计时仍主要采用经验类比法，整体方案偏于保守。因此，从工程角度入手，对公路路基边坡的生态防护机理、施工工程技术、生态植被效果进行总结分析，其结论对生态防护新技术的推广应用、生态防护设计新方案的更新促进、生态防护工程新工艺的更新换代具有重要的参考意义。

1公路路基边坡防护工程

边坡一般指的是在工程中有临空面的地质结构形式，通常可以分为人工边坡、自然边坡、岩石边坡、土质边坡等等形式，而公路工程项目的路基结构在施工中，进行路基结构的建设施工，因为土与石料而组合形成的结构形式，在运行中需要受到岩土、地面、车辆等方面的作用力影响，同时也是公路建设的重要组成结构。在公路项目建设施工环节，开挖和填筑路基是必然要进行个工作，这样就会造成内部结构应力发生改变，导致人工边坡结构的形成。有些人工边坡在进行施工完毕后，就会成为稳定边坡的形式，而有些则会变为失稳边坡的形式，导致公路工程的质量不合格。

2公路路基设计中边坡防护技术

2.1路基边坡防护方案设计

（1）植被防护：植被防护的原理为根据植被根系固结以确保土体结构稳定，为降低坡面径流对路基边坡的影响，通常会选用植被防护技术。采用植被防护时，应充分结合外界环境和地形地貌环境特征，选择生命力强的植被，若路基边坡表层无法种植植被时，应在表层铺设种植土后再种植植被。为防止雨水侵蚀防护植被，在路基边坡45°处每3～5m间隔设置浆砌石。通常路基边坡坡度越大，其对应的植被防护越困难，此时应将草皮连同土体一齐种植于规定位置。植被防护如图1所示。（2）工程防护：工程防护通常采用浆砌片石结构，在正式施工前将表面的杂物清除，采用分层填筑压实的方式处理低洼部位，结合工程实际情况选择适当浆砌石，受水影响小的路基边坡可选用干砌石结构，而针对雨季较旺区域应选用浆砌石罩面施工技术，并将各砌缝固结。路基边坡应铺设混凝土预制块，提高混凝土预制块的搭接效果，再进行换土施工。路基填方采用岩石碎块进行施工，选用锚杆挂网喷浆防护技术来进行，将锚杆嵌入岩土结构中，设置钢筋网后进行喷浆处理，待浆液彻底凝固后和边坡形成整体，提高边坡稳定性。预制混凝土块铺砌如图2所示。（3）其他防护方案：针对寒冷地区路基边坡防护设计时，通常选用天然砂砾石换填的方式进行防护；沙漠地区通常选用覆盖浆砌片石技术进行防护。

图1路基边坡植被防护图2预制混凝土块铺砌

2.2以土工合成材料加强稳定的植草护坡形式

土工合成材料具有结构性能好、不易降解、质量较轻等优势。将土工合成材料与植物草种混合用于公路路基边坡防护，在施工质量和造价方面都具有一定优势，常用的土工织物生态防护形式包括草籽无纺布、土工格室、土工布等。土工合成材料主要具有以下功能：①排水作用。土工合成材料可以将边坡缝隙内水排出，降低边坡土体的孔隙水压力；②提高土体强度。土工织物会与边坡表面土壤形成复合体，增加土体的黏聚力、内摩擦角、压缩模量等指标，提高坡面的整体稳定性；③隔离作用。土工合成材料能够将粒径差异较大土体隔离（如路基和软基隔离、路基和碎石基层隔离等），以减少土颗粒流失现象。

2.3格栅加筋边坡设计

格栅加固技术是一种用砂浆块石、现浇钢筋混凝土或预制的预应力混凝土保护坡面，用锚杆或锚索固定边坡的加固技术。格栅加固技术一般与公路绿化相结合，采用框架护坡，同时在框架网格内种植花草，可以达到护坡和美观的效果。格栅的主要功能是减少残余的滑移力，将土压和岩石压力分配到格栅的节点，然后通过锚索将边坡传递给稳定的地层，使边坡处于锚杆或锚索所提供的固定状态。因此，格栅结构只是作为一种传力结构，主要是在格栅的接头部分设置锚杆或锚索。边坡格栅加固具有布置灵活，形式多样，断面调整便于使用等优点，可沿斜坡行走。

2.4路基边坡中急流槽设计

在设计急流槽之前，需要先对其设置位置进行合理确定，通常会设置在公路填土路基边坡位置处，且需要结合实际施工标准和要求对急流槽的槽宽（一般以30~40cm为宜）和槽深（一般以15~20cm为宜）进行控制，否则可能会诱发比较严重的水害隐患。在实际的设计过程中，需要在急流槽的底部位置或侧面边缘位置等合理安置浆砌片石，运用水泥浆进行抹平施工处理，之后在其底部位置处按照施工标准和要求合理设置排水沟设施，避免暴雨对边坡造成严重的冲刷。

结语

为降低路基边坡对公路施工质量的影响，应对路基边坡进行防护处理。路基边坡防护技术可分为植被防护、工程防护和其他防护，结合不同施工区段的气候地形特征，应选择相应的边坡防护技术。本文阐述了路基常见的病害，分析了边坡病害产生的各项原因，介绍了路基边坡防护的原则，并结合实际工程，提出边坡防护技术要点，对植被防护、工程防护及其他防护三种防护技术进行研究，结合试验路段质量检测结果验证防护效果，证实了路基边坡防护的可行性和必要性。

参考文献

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