基于边坡综合防护系统设计

董先军

(新疆农二师设计院有限责任公司，新疆库尔勒841000)

随着我国公路建设的飞速发展，公路边坡综合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，美化公路的效果。

1 坡面防护

路基的防护其类型可分为边坡坡面防护和冲刷防护。边坡坡面防护主要是保护路基边坡表面，免受雨水冲刷，降低温差及温度变化的影响，防止和延缓软弱岩土表面的风化、碎裂、剥蚀演变过程，从而保护路基边坡的整体稳定性，在一定程序上还可以美化路容，协调自然环境。

1.1 边坡种草防护

种草防护适用于边坡稳定，坡面冲刷轻微，且宜于草类生长的土质路提与路堑边坡，用以防止表面水土流失，固结表土，增强路基的稳定性。经常浸水或长期浸水的路堤边坡，种草不宜生长，不宜采用种防护。边坡上己扎根的种草防护，可容许缓流水短时冲刷。选用草籽应注意当地的土壤和气候条件，通常应以容易生长、根部发达、叶茎低矮、枝叶茂密或有匍匐茎的多年生草种为宜，常用的月白茅草、毛鸭嘴、鱼肩草、果圆、雀稗、鼠尾草和小冠。最好采用几种草籽混合播种，使之生成一个良好的覆盖层。种植时草籽宜掺砂或与土粒拌和，使之播种均匀，播种时间以气候温暖、温度较大的季节为宜。

1.2 铺草皮防护

路基坡面上铺草防护，其作用与种草防护相同，前者使用时要求当地有足供挖取使用的草皮地段，但在边坡高陡和坡面冲刷较严重的地方，铺草皮较种草防护收效快。块状草皮的尺寸，一般为20 cm×25 cm、25 cm×40 cm及30 cm×50 cm几种;带状草皮一般宽25 cm，长200～300 cm;草皮厚度根据草根的深度而定，一般为6～10 cm，干旱和炎热地方区可增加到15 cm。挖草皮时，草皮两端斜切(横切面为平行四边形)，铺草皮的方法有平铺草皮、平铺叠置草皮、方格式草皮、卵(片)石方格草皮。草皮应选用根系发达、茎矮叶茅草、假俭草等，干枯、腐朽及喜水草种不宜采用，泥沼地区的草皮禁用;铺草皮前应将边坡表面挖松整平，如有地下水露头，应做好排水设施;铺草皮前应在春季或初夏，干燥地区在雨季进行，不宜在冬季寒冷天气施工;路堑边坡铺草皮，应铺过路堑顶部1 m或铺至截水沟边。

1.3 植树防护

在路基边坡上合理地植树，对于加固路基有良好的效果。也可和种草、铺草皮配合采用，使坡面形成良好的防护层。植树适用于土质边坡及严重风化的岩石边坡和裂隙黏土边坡。但对盐渍土、经常浸水及经常干旱的边坡及粉质土边坡不宜采用。植树可以加强路基的稳定性。降低流速、防止和减少水流对路基的冲刷。植树能防风、防沙、防雪。植树可美化路容、调节气候，并可获得部分木材，增加收益。

1.4 抹面与捶面

易于风化的岩石，如页岩、泥岩、泥灰岩、千枚岩等软质岩层的路堑边坡防护，可用混合材抹面。对易受冲刷的边坡和易受冲刷的边坡和易风化岩石坡防护可用混合材料捶面。抹面或捶面的边坡坡度不受限制，但不能担负荷载，亦不能承受土压力，故要求边坡必须稳定的，坡面应平整干燥。为了防止抹面表面开裂，增强抗冲蚀能力，可在表面涂沥青保护层，要求沥青软化点稍高于当地气温，用量为0.3 kg/m3。

2 路基防护施工技术

2.1 坡面防护

坡面防护的目的是防止地表水流的冲刷、坡面岩土的风化剥落以及与环境的协调。高速公路的边坡多采用种草防护，边坡较高时，采用砌石框格(方型、菱形、拱型、M型)种草防护。现大多采用草坪植生带，即将草籽、肥料和土均匀拌和裹于土工物内，当草籽发芽也长成草起到固土作用后，无纺布纤维自然腐烂，不会污染环境，效果很好。

2.2 冲刷防护

防护沿河路基边坡免受冲刷仍多采用直接防护。传统的砌石、抛石、铁丝石笼、挡土墙等有所改进，用高强土工格栅代替铁丝做石笼，用聚脂或聚胺脂类土工织物混凝土护坡模袋做成的护面板防护受水冲浪击的边坡，很能适应土体不均匀沉降。

2.3 支挡防护

挡土墙用于支挡防护目前仍占主要。石砌的重力式挡土墙多用于石料丰富、墙高较低、地基较好的场合。钢筋混凝土结构的悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙和板柱挡土墙其受力比较合理，墙身圬工体积小，也已广泛应用于公路路基的防护。垛式挡土墙易于调整墙的高度，并采用预制构件拼装，是一种特殊型式的挡土。

3 边坡

在路堤的路肩边缘以下和在路堑路基两侧的侧沟外，因填挖而形成的斜坡面，称为路基边坡。边坡与路基顶面的交点称为顶肩。边坡与地面的交点，在路堤中称为坡脚;在路堑中称为路堑堑顶边缘，其高程与路肩高程的差为路堑边坡高度。路堤的边坡高度为路肩高程与坡脚高程之差。边坡的坡形在路基中常修筑成单坡形、折线形或阶梯形，每一坡段坡面的斜率以边坡断面图上取上下两点间的高差与水平距离之比表示，当高差为1个单位长时，水平距离经折算为m单位长，则斜率为1:m。在路基工程中，以1:m方式表示的斜率称为坡度，m称为坡率。在路基本体构造中，边坡的形状和坡度的缓陡对路基本体的稳定和工程费用有重要影响。

4 加固措施

边坡加固的方法很多，较有效的有:滑墙、抗滑桩、预应力锚索、压浆锚柱等等。这里值得一提的是“边坡防排水”也应作为间接加固边坡的一种方法给予重视，因为边坡坍塌几乎都是在雨季出现，所以其作用是显而易见的，对防排水系统设置的建议为:坡顶截水沟按常规方式设置，坡面碎落台截水沟不必每台都设置，而在第一台上设置一道水泥混凝土截水沟即可，其他各台浇筑坡度2%、厚度10 cm的水泥混凝土封闭，边缘设置拦水带，每20 m左右设一道竖向排水沟，将水排入第一台截水沟就能达到理想的排水效果。另外，在土质或强风化岩石上边坡的坡脚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(坡)的产生。

5 建议

公路作用大，社会效益好，影响也大，因此，要重视边坡的防护和加固工作;设计单位要重视前期勘察工作，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;尽量减少高填深挖，而用桥梁和隧道代替，这样既可以减少对自然环境的破坏，也可消除或减轻为搞好边坡防护与加固带来的问题，从而减少公路的隐患。

6 边坡综合防护设计原则与注意事项

6.1 “综合设计、就地取材、以防为主、确保施工”

“综合设计、就地取材、以防为主、确保施工”是边坡综合防护设计的基本原则。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。

6.2 路基的防护措施

路基的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。

6.3 对于土路堤的坡面铺砌防护工程

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;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。

7 结语

随着国民经济建设不段发展，公路交通事业日新月异，高速公路日益增多，人们出行带来极大便利。但由于道路边坡失稳影响行车安全，甚至掩埋道路，中断交通，造成不可估计的经济损失事件时有发生。所以加强道路边坡防护至关重要，根据地质条件、水文地质条件、气候条件、地形地藐等多种因素影响，所采取的边坡防护相应措施也不同，根据场地地形、气候条件、地质状况，加强对道路路基边坡防护，是确保高速公路良好行车安全一项重要措施。

［1］ 郁祖平，徐礼金.高速公路路基工程施工与质量控制［M］.四川建筑，2003.

［2］ 李宇峙.路基路面工程检测技术［M］.北京:人民交通出版社出版，2001.

［3］ 中华人民共和国交通部.公路路基设计规范［M］.北京:人民交通出版社，2004.