高等级公路边坡防护与加固技术措施

随着我国公路建设的飞速发展，高等级公路边坡防护系统研究日渐引起公路部门的重视。边坡综合防护设计是高

　　等级公路设计的重要内容之一，需根据公路等级、降雨强度、地下水、地形、土质、材料来源等情况综合考虑，合理布局，因地制宜地选择实用、合理、经济、美观的工程措施，确保高等级公路的稳定和高速行车安全，同时达到与周围环境的协调，保持生态环境的相对平衡，美化高等级公路的效果。

　　一 边坡稳定的因素及措施

　　（一）影响边坡稳定的因素很多，总的归纳起来可分为两大类：即自然因素和人为因素。

　　1、自然因素：公路是特殊的带状构造物，每条公路都要穿越很多地区，由于受地质构造和地形条件等因素的影响，每一个小区域都有不同的地质和气候条件。

　　2、人为因素：一条公路的建设和使用管理，都是由人去实现的，根据建设程序和内容，并结合已建公路的情况看，影响边坡稳定的人为因素可归集为三个方面：即设计因素，施工因素和养护管理因素。

　　（二）稳定边坡的措施。

　　坡比与台高：首先值得注意的是：公路边坡不能太陡，但也不是越缓越好，对于填方边坡采和1：1.5=1：2基本适合，而挖方边坡特别是高边坡却值得认真研究。土质或强化石尽边坡。第一台高6M，坡比取1：0.75——1：1以后各台高不大于8M，坡比取1：1-1：2.25

　　石质边坡。第一台高8M，坡比1：0.5—1：0.75，以后各台高不大于12M.边坡的防护与加固：

　　1、 加固措施。防护是在边坡自身稳定的基础上进行的，首先应当考虑边坡的加固，加固的方法很多，较有效的方法有：抗滑墙、抗滑桩、预应力锚索、压浆锚柱等。这里值得一提的是：“边防排水”也应作为间接加固边坡的一种方法给予重视，边坡坍塌几乎都是在雨季出现，所以，其作用是显而易见的。对防排水系统的设置为坡顶截水沟按常规方式设置，而坡面碎落台水沟不必每台都设置，在第一台上设备一道水泥混凝土截水沟即可。以上各台浇筑坡度1.5%，厚度20CM的水泥混凝土封闭，在边缘设置拦水带，每25M左右设一道排水沟，将水排入第一台截水沟就能达到理想的排水效果，此外所设竖向排水沟还可以起到对边坡加肋的作用，取消高边坡碎落台上的截水沟可以避免由于施工质量不佳而造成的渗漏水现象。另一非常值得重视的问题是，在土质或强风化岩石上边坡的坡角也就是路基侧沟边缘，应设置抗滑墙或抗滑桩，以避免牵引式滑坍的产生。

　　2、 防护措施。以往的边坡的防护主要考虑防冲刷，防风化即可，现在的边坡防护还要考虑美观利用环保问题。为减少水对边坡的危害，就加上防渗水问题，根据以上几方面的要求，对边坡防护问题提出如下建议：

　　下边坡。下边坡采用菱形网格加植草防护并加密排水沟。

　　上边坡。上边坡第一台，根据不同地质情况采用护面墙，浆砌片石护坡，窗孔肋式护坡，六角空心砖护坡等防护形式。

　　以上根据不同地质情况，采用菱菜风格，窗孔肋式护坡，喷射混凝土等防护形式。上述防护形式除护面墙，浆砌片石护坡和喷射混凝土外，其他都可以在其上加植草防护，以恢复自然环境和美化公路，另外，稳定性较好的岩石边坡不必再进行污工防护，只需在一些低凹处放置一点耕植土，种植耐旱性较好的

沥青麻筋是有选有上等的麻筋，浸泡在技术人员研发的一款具有防腐性，沥青为主要材料的添加剂里面的一款产品。麻筋具有质地轻、强力大、防虫防霉、静电少、织物不易污染等特点。沥青是由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物，是高黏度有机液体的一种，呈液态，表面呈黑色，可溶于二硫化碳。沥青是一种防水防潮和防腐的有机胶凝材料。本产品主要用在伸缩缝、沉降缝等填缝材料。本产品施工非常方便，替代了原有的麻烦施工方法。我们一般是桶装的，只需要采购后，取出来就可以使用。沥青麻筋主要起防水、防杂物进入沉降缝内的作用，在填塞过程中，应填塞密实、牢固，在材料选用上，要选用优质合格的材料，麻筋为新的未变质的麻筋。

　　二、边坡防护的植物类型及特性

　　在国内植物防护方面，随着人们环保意识的增强和生活质量的提高，在适宜植物生长的土质边坡、服务区、立交区，根据土壤、气候特点栽种花草树木，既可防风护坡，恢复因建路而破坏的生态平衡，美化环境、吸收尾气、诱导视线，还可防止暴雨对路基边坡的击溅冲刷。由于各处工程项目的地理气候差异性，以及公路植物防护与园林专业的交叉相容，导致了防护物种和设计方案的千差万别，所以将水对土质边坡的侵蚀冲刷研究定量化，确定护坡方法的选择原则，划分不同地区用于公路防护的植物类型及特性，从而确定最佳综合防护设计方案已势在必行。

　　如前所述，由于理论研究上的不足和设计上的随意性，同时由于国内外不同地区的地理、气候及工程建设规模的差异，决定了不同地区综合防护方案的差异性，所以在侵蚀冲刷机理研究的基础上，对不同地区的高等级公路边坡进行综合系统研究，提出最佳防护设计方案已迫在眉睫。

　　（一）边坡防护类型及公路植物特性

　　按照材料将路基防护分为3类：植物防护、圬工防护和综合防护。通过对公路植物的特性可得以下结论：

　　1、路基边坡土质、酸碱度、气候、降雨等是影响公路植物的主要因素，由于路基边坡防护的特殊性，故草种、树种的选择有别于园林绿化；

　　2、应根据植物的类型、气候适应性、土壤适应性、抗病性、抗侵蚀冲刷，易粗放管理等要求选择适易的物种用于公路边坡防护；

　　3、尽量选用本地的物种，其适应性远远优于引进物种。

　　（二）边坡综合防护设计原则与措施

　　1、路基防护应按照设计、施工与养护相结合的原则，深入调查研究，根据当地气候环境、工程地质和材料等情况，因地制宜，就地取材，选用适当的工程类型或采取综合措施，以保证路基的稳固。不要轻易取消或减少必要的防护工程措施，而给养护遗留繁重的工作量；

　　2、路基防护措施是根据沿线不同土质岩性、水文地质条件、坡度、高度和当地材料、气候等因地制宜选择，应密切结合路面排水作综合考虑；

　　3、护坡方法应优先考虑采用植物防护，当土质不宜植物生长及难以保证边坡稳定时，要考虑经济性、施工及效果，采用圬工防护或相应的辅助设施；

　　4、在防护方案设计时，应参照上述设计原则，初步选出护坡方法。在施工阶段，要对每个边坡的排水、土质等调查，根据调查结果变更原设计；

　　5、在不良的气候和水文条件下，对粉砂、细砂与易于风化的岩石边坡，以及黄土和黄土类边坡，均宜在土石方施工完成后及时防护。路堑边坡应根据边坡岩层组成及坡面弱点分布情况考虑全面防护或局部防护；

　　6、对于土路堤的坡面铺砌防护工程，最好待填土沉实或夯实后施工，并根据填料的性质及分层情况决定防护方式。铺砌的坡面应预先整平，坑洼处应填平夯实；

　　7、对于不宜采用植物或混凝土网格中空植草的破碎岩路堑边坡，应综合考虑地形关系、基岩风化破碎程度、地震、暴雨、漏水、施工难易及经济性等因素，慎重选择喷浆（混凝土）、护面墙，落石防治等方案；

　　8、混凝土网格中空植草护坡的目的，是防止受雨水侵蚀和风化严重的土质产生沟槽，及不适宜植物生长的土质和由于周围环境需要绿化的地方。该护坡方法不能承受土压力且造价高于植物护坡，使用时须充分分析。

　　三、高等级公路边坡防护系统的研究成果

　　（一）剖析了路基边坡的病害类型和原因，提出了在边坡防护方面理论上的欠缺和在工程中缺乏综合设计的观点；

　　（二）通过对边坡水力学特性和锓蚀机理的研究，指出了公路边坡侵蚀的影响因素和侵蚀机理；

　　（三）通过对各种边坡防护类型的分析及其特点研究，提出了防护类型选择的原则；

　　（四）通过对公路植物的特性研究及适应分析，推荐了公路常用植物的外观特征、气候、土壤适应性及建植、管理特点，使植物防护的选择有据可循；

　　（五）根据公路自然区划和地质特点，首次提出了公路防护区划的思想；

　　（六）提出了高等级公路边坡防护的设计原则；

　　由本文初步提出的高等级公路边坡病害分析和侵蚀机理研究结果，可为今后公路试验科研部门提供参考；提出的边坡防护类型，公路植物防护主要类型划分以及边坡典型综合防护研究可为公路勘察、设计部门采纳。