山区公路路基边坡防护措施

山区公路路基边坡防护措施

刘伟杰

刘伟杰（天津市公路工程设计研究院）

摘要：本文通过分析公路路基边坡的破坏形式及原因分析,总结了路基边坡防护设计原则,详细介绍了公路边坡的防护类型、特点及防护类型的选择原则。

关键词：公路路基边坡防护

ProtectionMeasuresofMountainousHighway

RoadbedSideSlope

LiuWeijie

(TianjinHighwayEngineeringDesignandResearchInstitute)

Abstract:Thispaperthroughtheanalysisofthedestructivepatternsofthehighwayroadbedslopeandreasonsofthedamagesumsupprotection,theircharacteristicsandprinciple

sforchoosingtheappropriatetypesofprotection.

Keywords:protectionmeasuresmountainoushighwaysideslope

路基防护是保证路基强度和稳定性的重要措施之一,山岭重丘区公路，高填深挖较多，由岩土体填挖而成的路基,改变了原地层的天然平衡状态,易引起岩土体变形、移动,破坏边坡的稳定。为保证路基的稳定和防治各种路基病害,需采取有效措施,对各类土、石边坡进行必要的防护。

1.边坡破坏的主要形式与原因分析

1.1路基边坡坍塌

公路路基边坡坍塌一般可以分为：落石型、滑动型及流动型坍塌。容易产生落石的岩石必然是层理、节理、断层影响下裂隙发育，被大小不一的裂面分割成软弱的断块。由于反复冻融、渗水，造成长时间的微小移动，裂缝逐渐扩大。雨水会充满裂缝，产生侧向静水压力作用，最终造成坍塌。

滑动型坍塌，在路基挖方段，特别是在深挖石质地段，由于岩层在外力的作用下剪断，岩层间软石发生顺层滑动，造成坍塌。

流动型坍塌，是砂、岩屑、页岩风化土等松散沉积土，由于雨水冲刷，产生流动，造成坍塌。

1.2公路边坡破坏

公路边坡破坏主要表现为边坡坡面及坡脚的冲刷。坡面冲刷主要来自降水对边坡的直接冲刷与坡面径流的冲刷，形成冲沟后，冲沟不断发展导致边坡破坏。沿河路堤还要受到洪水的威胁，洪水直接冲毁路堤坡脚，导致边坡破坏。

2.路基边坡防护设计原则

2.1多层防护相结合，防护措施相协调

由于地理环境的复杂，在公路穿行的同一区域内可能会在很小的范围内出现多种地质情况和地形差异，因此在相近的边坡上，或者在同一边坡上，根据实际情况考虑防护措施间的协调，多层防护相结合，才能设计出合理科学的防护措施来。

2.2保护环境，创建绿色公路

公路边坡沿公路分布的范围广,如果在防护的同时,能够注意保护环境,采用适当的绿化防护方法来进行,则会使公路具有安全、舒适、美观、与环境相协调等特点。因此,边坡设计应遵循“安全绿色、水土保持、恢复自然、环保之路”的设计原则。

3.边坡防护类型

3.1植物防护（种草、铺草或植灌木）

植物防护是在边披上种植草皮、灌木等植物，覆盖裸露的表土以防止雨水冲刷，调节土的湿度以防止产生裂缝。植物防护具有施工简单、费用低廉、效果较好等优点，在适宜于植物生长的土质边坡上应优先选用植物防护措施。当路堤边坡为土质且高度不大于3m时宜选用植物防护[2]。

3.1.1种草

在边坡上种草适用于草类能够生长的土质边坡，边坡坡度不陡于1∶1.25。种草时将草籽均匀撒布在已清理好的土质边坡上，长出的草将覆盖于坡面。

3.1.2铺草皮

铺草皮适宜于坡度不陡于1∶1的土质边坡，特别适宜于需要迅速绿化的路段。草皮应选择根系发达、茎矮叶茂的耐旱草种，不宜采用喜水草种，严禁采用生长在泥沼地的草皮。

3.1.3植树

植树适用于各种土质边坡和风化极严重的岩石边坡，坡度不陡于1∶1.5。树种应选用根系发达、枝叶茂盛，能迅速生长分离的低矮灌木。高速公路和一级公路边坡严禁种乔木。

3.2土工材料生态防护

土工格室应用于植被护坡工程。它具有强度高、刚度大，整体性好，伸缩自如，运输方便等优点。使用时可充填土石等材料，同时对水流起到缓解消能作用，可促使其携带物沉淀在格室中，有效避免草籽及幼苗被雨水冲走流失。土工格室上通常覆盖三维植被网，在草皮没有长成之前，它可以保护土地表面免遭风雨的侵蚀。草皮长成后可使网垫、草皮、泥土表面牢固地结合在一起。当路堤边坡为土质且高度大于3m小于5m时，路堑边坡为土质且高度小于3m时宜采用此法防护。

3.3圬工防护

3.3.1片(块)石护坡

片(块)石护坡分为浆砌和干砌两种。其优点是能就地取材、工艺简单,但自重大,不宜在高边坡上使用。干砌片石适用于保护边坡免受大气降水和地面径流的侵害,以及保护浸水路堤边坡免受水流冲刷。对严重潮湿或有冻害的路段、长期承受主动土压力地段一般不宜采用干砌片石防护,可用于路堤边坡中的土质边坡防护,坡度为1:1.5-1:2[1]。浆砌片石设置在浸水路堤及可能发生坡面被冲刷的土质边坡,应做好排水与防护的结合,否则不宜采用。浆砌片石护坡优点是耐久性较好,适宜防护不同控制边坡中的岩土层和不同位置的边坡,且造价适中,故适用于路堤、路堑边坡中的一般坡面。

3.3.2护面墙

护面墙防护是为了覆盖各种软质岩层和较为破碎的挖方边坡以及坡面易受侵蚀的土质边坡，使其免受大气影响而修的墙。可采取半防护和全防护形式，在半防护措施中，有时采用坡脚护面墙。因为自然降水从坡顶沿坡面下流，流至坡脚时，冲刷最严重。因此，在坡脚处设置护面墙是最起码的防护措施。

3.3.3菱形（拱形）网格护坡

菱形（拱形）网格护坡的网格内可植草,在高填方、长直线的护坡段,能达到美化、绿化的双重效果。缺点是施工较繁琐,拱内必须填土植草或进行其他工程防护,否则易被雨水冲蚀，只适用于填方边坡（一般高度大于5m）和土质挖方边坡（一般高度大于3m）。

3.3.4六角空心砖护坡

六角空心砖护坡是一种用水泥混凝土预制安装的边坡防护形式,似蜂巢状。施工工艺简单,空洞内可填土绿化,但自重大,费用高,还会阻碍边坡水的排出,对边坡稳定不利。

3.3.5窗孔肋式护坡

窗孔肋式护坡一般用浆砌片石或片石混凝土做肋,用水泥预制混凝土块做成拱形窗台,坡面水从肋上排出,窗内可植草,目前是一种较为理想的防护形式。

3.3.6喷射混凝土护坡

喷射混凝土法分为素喷法和锚喷法。素喷法为直接将高标号砂浆喷射在大致平整的岩面上,使坡面易松散的颗粒得以稳固。它用于表层易松散的风化岩面。锚喷法,是利用锚杆将滑动体固定在山体上,以锚杆约束山体的滑动,并在滑动体表面锚头上加挂钢筋网并喷射混凝土,在滑动体表面形成钢筋混凝土板体结构。锚喷法适用于大部分岩石土和碎石土等地质结构山体和易产生滑坡地段。

4.结语

公路边坡的防护和加固的类型要根据不同的地质和气候条件进行选择。设计时要做好前期勘察工作，尽量将地质、气候、水文等情况掌握详细些，为搞好设计提供准确的第一手资料，为施工和维护奠定坚实的基础。

参考文献

(1)中华人民共和国交通部,《公路路基设计规范》(JTGD30-2004),人民交通出版社，2004年12月

(2)王松根，宋修广,《公路路基维修与加固》,人民交通出版社，2010年1月

作者简介：刘伟杰/男，1979年出生，工程师，天津市公路工程设计研究院，从事道路、桥梁设计工作。