公路路堤边坡防护设计及应对措施分析

公路路堤边坡防护设计及应对措施分析

1马凯  2贾星星

陕西交通控股集团有限公司，陕西省西安市，710000

陕西高速公路工程咨询有限公司，陕西省西安市，710000

摘要：公路路堤边坡防护设计是确保公路使用安全的关键环节，其设计原则和措施需要根据不同地区的地理环境、气候条件、工程地质等因素进行综合考虑。文章首先介绍了公路路堤边坡常见的病害现象，包括边坡崩塌、边坡塌陷、雨水侵蚀等现象；然后重点阐述了路堤边坡结构设计过程中存在的不足等；最后针对不同情况提出了相应的应对策略。本文旨在为公路路堤边坡防护设计提供参考，以提高公路使用安全和延长使用寿命。

关键词：公路路基设计；路堤边坡

路堤边坡在公路项目建设过程中是不可避免的，选择合理的坡率以及防护方案是确保公路正常安全通行的重要因素，公路路堤边坡防护应结合地质、水文、占地以及人文环境等多方面考虑。

一、边坡常见的病害现象

在各种地质和工程环境下，边坡结构都会面临多种病害现象。这些现象可能会单独出现，也可能会同时出现，对边坡的稳定性和安全性产生严重影响。以下是一些常见的边坡病害现象：

（一）边坡崩塌

边坡崩塌是最常见的一种地质灾害，也是危害性最大的一种。崩塌发生时，边坡上的岩体、土壤或其他物质会突然向下倾倒，堆积在坡底，形成一定高度的堆积体。这种现象通常由重力作用引起，但也可能是由于地震、风化侵蚀、人为因素（如施工扰动）等其他因素导致。边坡崩塌可能会对周围的建筑物、道路、农田等造成严重破坏，甚至危及人们的生命安全。

（二）边坡塌陷

边坡塌陷是指边坡表面向下凹陷的现象，通常是由于地下水或地下洞穴的影响，或者是因为边坡支撑结构失效或地下管道破裂等原因。塌陷可能会导致边坡上部结构失去支撑而倒塌，或者引起地面下沉、开裂等现象，对周围环境和建筑物产生严重影响。

（三）雨水侵蚀

雨水侵蚀是边坡面临的一种常见问题。雨水会沿着坡面流动，冲刷坡面上的土壤、岩屑和植被等，可能会导致边坡失稳，进而引发滑坡、泥石流等灾害。此外，雨水还会渗入地下，增加地下水位，对边坡的稳定性造成更大的威胁。

以上三种病害现象是边坡结构中比较常见的，它们的发生可能会对人们的生命安全和财产安全造成严重威胁，因此在进行工程规划和建设时必须充分考虑这些因素，采取有效的措施来预防和治理这些病害现象。

二、路堤边坡结构设计过程中存在的不足

公路边坡结构设计是公路工程中一项重要的工作内容，其目的是确保边坡的稳定性和安全性。然而，在实际设计过程中，存在一些不足之处，可能会对公路工程的质量和安全性产生负面影响。以下是一些常见的公路边坡结构设计过程中存在的不足之处：

（一）路堤边坡的防护设计不足

路基边坡的防护设计是公路两阶段设计的重要组成部分，其目的是防止填方路基边坡发生位移、坍塌等现象。然而，在实际设计过程中，由于对路基填料稳定性、水文地质条件、工程环境等因素考虑不周全，导致防护设计不足。例如，在填方路段，可能因截排水措施设置不足或不合理，导致积水入渗或侵蚀边坡，影响其稳定性。此外，在某些情况下，防护设计未充分考虑到车辆长期载荷的影响，导致后期路堤失稳破坏。

（二）路基结构发生沉降问题

路基是公路的基础，其稳定性直接影响着公路的安全性。然而，在实际施工过程中，由于地质条件复杂、地基处理不当等因素的影响，路基结构往往会出现沉降问题。特别是在填方路段，由于填方材料的选择不当、压实度不够等原因，会导致路基不均匀沉降加剧。这种现象不仅会影响公路的平整度，还会对公路的安全性产生负面影响。

（三）边坡防护的方案选择不当

路堤边坡防护方案的选择直接影响到边坡的稳定性和安全性。在实际设计过程中，由于对地质条件、工程环境等因素考虑不周全，往往会出现防护方案选择不当。例如，在某些情况下，因填料不同、填高不同未选择合理的边坡坡率及防护方案，仍采用标准坡率，造成后期边坡失稳。不当的防护形式可能会导致与周围环境的适应性变差，在承受长期的雨水冲刷和载荷作用下，导致边坡病害出现。

（四）边坡防护设计的参数选择不当

边坡防护设计的参数选择对于边坡的安全性和稳定性有着重要影响。然而，在实际设计过程中，由于对地质条件、水文、填料特性等因素考虑不周全，往往会出现计算参数选择不当的情况。例如，某些设计参数的选取仅依靠常规经验，未充分考虑实际填料特性，导致防护设施不足或者过强，无法充分发挥作用。此外，一些设计参数的选取没有经过充分的计算和验证，导致防护设施无法满足实际需求。

三、公路路堤边坡防护设计策略

为了提高公路路堤边坡的稳定性，降低其受雨水侵蚀的程度，以下是一些边坡防护设计的策略。

（一）合理选择边坡防护设计方法

首先，我们需要合理选择边坡防护的设计方法。对于公路路堤的边坡，其防护设计方法应该根据当地的地质条件、气候条件、地形地貌、工程占地等因素进行选择。具体来说，对于土质路堤、易受雨水冲刷的边坡，我们可以采用“合理坡率+植物防护和工程防护+截排水措施”相结合的方法。植物防护主要是通过在边坡上种植植物，借助植物的根系来增加边坡的稳定性，减少水土流失。而工程防护主要是通过在边坡上设置混凝土框架、挡土墙等圬工结构来增强边坡的稳定性。受占地因数制约，可采用路肩墙、路堤墙、桩板墙、锚拉墙等工程措施进行收坡。

（二）科学确定边坡防护设计参数

其次，我们需要科学确定边坡防护的设计参数。在设计边坡防护时，参数的选择是非常重要的。具体来说，我们需要根据根据路堤高度、路堤填筑材料、以及降雨量等合理确定防护方案，选择合适的防护圬工结构，以及计算参数。此外，我们还需要确定排水设施的尺寸、数量、布置方式等参数。这些参数的选择应该根据路基的实际情况进行确定。同时，我们还需要进行详细的地质勘察和工程计算，以确定最佳的设计参数。

（三）边坡排水技术的应用

排水是边坡防护的重要环节，因此我们需要应用合理的排水技术来确保边坡的稳定性。具体来说，我们需要设置合理的排水沟、截水沟等排水设施，以防止雨水对边坡造成过大的冲击力。此外，我们还需要对排水设施进行定期的检查和维护，确保其良好的运行状态。另外，对于一些地区来说，由于地质条件较为复杂，还需要采取特殊的方法来排水。例如在山区公路中，汇水面积差异较大，需要根据情况加密排水涵洞，需要进行洞挖引排或埋设纵横向盲沟等处理方式，防止地下水对路基造成危害。这些排水技术的应用可以有效地降低地下水对路基的影响，从而保证公路的安全性和稳定性。

四、结束语

通过以上的分析和探讨，我们可以看到公路路堤边坡的防护设计在公路工程中的重要地位。合理的边坡防护设计能够有效地提高公路的安全性和稳定性，降低雨水对边坡的侵蚀，防止滑坡、蠕动等灾害的发生，同时节约占地。在未来的公路路堤边坡防护设计中，需要更加注重对地质条件、气候条件、地形地貌等因素的考虑，采用更加科学合理的设计方法和技术，选择适当的防护方案和排水设施，从而提高公路路堤边坡的稳定性和安全性，保障公路正常安全通行。

参考文献

[1] 公路路基设计中的常见问题的探讨[J]. 许万英.黑龙江交通科技,2012(01)

[2] 浅谈公路路基设计[J]. 郭杰.黑龙江交通科技,2012(08)

[3] 关于公路路基设计中的常见问题及应对措施试析[J]. 宋双.四川水泥,2021(03)