影响公路边坡因素以及防护措施

刘向军　曲明途

摘要随着公路等级和高等级公路服务标准的提高，路基边坡防护日渐引起公路部门的高度重视。由于高速公路线形标准高，路基高填深挖现象普遍，路基边坡安全显得至关重要。本文着重介绍影响边坡稳定的目素以及怎样进行防护。

关键词公路；边坡；稳定性；失稳

路基是公路的主要组成部分，路基边坡质量好坏直接影响到路基稳定和使用质量。边坡本身的稳定性不够，一方面是随着时间的推移，边垃发生徐变变形而最终失稳，形成整体或局部滑坡破坏。另一方面，因边坡坡面常年暴露于自然环境中，承受自然条件影响。

1影响边坡稳定性的主要因素

边坡稳定性受地质条件、水文条件、地形地貌、新构造运动和人类的工程活动等多种因素影响，其稳定状态是这些因素综合的反映。边坡稳定性和各种因素构成一个相互联系。相互影响的整体，其中任何一个因素的改变往往会导致其它因素发生变化，进而引起边坡稳定状态发生变化。

1.1受地质条件的影响

1.1.1岩土体的工程地质条件。岩土体的力学性质决定了边坡失稳的方式。坚硬岩石边坡失稳以崩塌和结构构面控制型失稳为主：软弱岩石边坡失稳以应力控制型失稳为主。对其它因素给定的边坡，岩土体的工程地质性质越优良，边坡的稳定性越高。

1.1.2地质构造。表现为结构面的发展程度、规模、连通性、充填程度及充填物的成分和结构面的产出状态对边坡稳定性的影响。

1.2受水文条件的影响

“十个边坡九个水”这句话形象的反映了边坡失稳往往与地下水的活动有密切的关系这一客观事实。水文地质条件包括地下水的补给、径流、排泄条件。地下水的富集程度既与气候条件有关，由于水文地质条件有关。地下水的富集程度的改变相应的引起边坡稳定性发生改变。

1.3受地形地貌的影响

边坡的形态和规模等地貌因素对边坡稳定性的影响是显而易见的，不利形态和规模的边坡往往在坡顶产生张应力。并引起坡顶出现张裂缝：在坡脚产生强烈的剪应力，出现剪切破坏带，这些作用极大地降低边坡稳定性。边坡面与地质结构面的不利组合还会导致边坡结构面控制型失稳。

1.4受新构造运动的影响

新构造运动往往引起边坡形态、产生状态以及地质条件发生改变二导致边坡失稳，强烈的新构造运动一地震对边坡稳定性的影响极大。地震往往伴有大量的边坡失稳。地震作用导致边坡稳定性降低主要是由于地震作用产生水平地震附加力，当水平地震附加力的作用方向不利时，边坡的下滑力增大，滑动面的抗滑力减小。另外，在地震的作用下，岩石中的孔隙水压力增加和岩土体强度降低，也对斜坡的稳定不利。

1.5受气候因素的影响

大气降雨是地下水的主要补给源。气候类型不同，大气降雨量也不同，因此，在不同的地区由于大气降雨量不同，即使其它条件相同，边坡的稳定性也可能不同。暴雨或长期降雨以及融雪过后，往往可以见到边坡失稳增多现象，大气降雨、融雪的增加提高了地下水的补给量，一方面降低岩石的强度，增大孔隙的压力。使边坡滑动的抗滑力降低；另一方面增大边坡的下滑力，两者结合起来极大降低了边坡的稳定性。

1.6受人类的工程活动影响

随着人类工程活动的日益扩大，它对边坡稳定性的影响越来越显著，不当人类工程活动引起边坡失稳事故频繁发生，使得人们不得不重视人类工程活动对边坡稳定性的影响。对边坡稳定性产生影响的人类活动有以下几方面；

1.6.1削减。不当地削坡往往会使坡脚结构面或软弱夹层的覆盖层变薄或切穿，减小坡体滑动面的抗滑力，而边坡的下滑力却没有相应的减小，这样边坡的稳定性降低。

1.6.2坡顶加载。坡顶加载一方面增加了坡体下滑力，二没有成比例的增加滑动面的抗滑力；另一方面加大坡顶张应力集中程度，使边坡岩土体破坏，降低温度，因而引起边坡稳定性降低。

1.6.3地下开挖。地下开挖主要包括采矿和开掘铁路公路隧道，它引起地表移动与边坡失稳

2边坡的防护与加固的措施

边坡综合防护设计是公路设计的重要内容之一，其主要目的是保护路基边坡表面免受雨水冲刷，防止和延缓岩土表面的风化、破碎、剥蚀，保护路基的整体稳定，诱导司机视线，改善景观。对边坡的防护主要有两种方式。即坡面防护和冲刷防护。

2.1坡面防护。坡面防护又可分为植被防护和灰浆防护。

植被防护。公路建设不可避免地要对道路通过地区的生态环境产生影响，主要表现为改变地形地貌、破坏植物群落、降低生物多样性、影响局部气候、增加水土流失的危险性等，如不实施保护措施，不仅公路自身的设施安全和行车安全得不到保障，还将对周边地区的生态环境带来不利影响。因此，路域生态环境的恢复与重建，将成为今后公路工程中不可缺少的重要内容。植物防护已逐渐成为未来公路防护发展的主要方向和指导思想。植被防护是随着时代的进步而产生的一种防护形式，采用植被防护是保护公路环境的最佳方案。利用植被根系与土的紧密结合，使地表层土壤形成不同深度的、牢固的稳定层，极大地减缓了坡面径流水对边坡的冲刷，对边坡具有很强的加固作用。同时可降低公路对自然环境的破坏，使公路与大自然和谐的融合在一起。例如某高速公路挖方较多，挖方边坡以土质为主，在边坡稳定的基础上，采用的主要护坡方案是：边坡下一定高度内仍然做护面墙，其上剩余部分采用植草防护。技术要点是先在坡面锚固金属网。然后喷附基质。选择的草种是适合本地区生长的蒙古冰草、无芒雀麦、紫花苜蓿、草木樨、柠条。这些草种大都有地下茎，根系发达，耐干旱，生长迅速，蔓延力强，能与土壤牢固结合，有效保持水土，护坡效果突出。达到了快速覆盖、牢固边坡、群落稳定、景观美丽、无需养护的边坡生态恢复目的。除此以外，植被防护还能有效降低噪音，改善行车环境，使人仿佛行驶在风景秀丽天然绿色的长廊里，体现以人为本的人文关怀灰浆防护。对于风化的岩石，如页岩、泥岩、千枚岩等软质岩层的路堑边坡防护，可用混合材料抹面；对于易受冲刷的边坡和易风化岩石坡防护可用混合材料捶面。

2.2冲刷防护

坡面冲刷过程包括降雨溅蚀和径流冲刷引起土颗粒分离、泥沙转移和沉积三大过程。溅蚀作用主要表现在三方面：

2.2.1雨滴直接冲击土体表面，使土粒分散、破坏、迁移，土体结构遭破坏，为后续的径流搬运提供了丰富的松散颗粒；

2.2.2 雨滴直接冲击径流，引起径流紊动，增加径流的动能，可使径流挟砂能力大大提高；

2.2.3 雨滴长时间的击溅，会产生大量泥浆细粒物填塞土体孔隙，从而降低土体的渗透性，雨滴落地后转化为径流，增大了溅蚀与坡面径流联合侵蚀作用，加剧了坡面冲刷。在降雨过程中，当降雨强度超过土壤地表入渗强度后，坡面开始产生径流。径流的作用也就是对坡面上被雨滴溅击或水流分离出来的孤立土粒进行搬运。

3结束语

公路边坡防护越来越受到重视，其多样性已成为公路景观的主要特色。所以，根据沿线区域的降雨强度、地下水、地形、土质、材料来源等情况综合考虑，合理布局，从环境保护，以人为本的角度出发，因地制宜地选择实用、合理、经济、美观的工程措施，确保公路的稳定和高速行车安全，同时达到与四周环境的协调，保持生态环境的相对平衡，美化公路。