论云南公路工程中的主要简易防护措施

周剑萍

（云南交通咨询有限公司，云南 昆明 650031）

0 引言

一般情况下，公路工程防护主要是指公路边坡防护等工程措施。公路边坡防护分为公路上边坡防护和公路下边坡防护。但是，在很多情况下，人们往往会忽略公路下边坡防护工作，乃至在一些课题研究中，也只注重公路的上边坡防护措施的研究。在公路防护工程设计和施工过程中，应当区别对待“防”、“护”的关系。边坡可分为稳定的边坡和不稳定的边坡两种，“防”，有预防的意思，指边坡本身存在不稳定因素，如滑、坍可能性的存在，对这种问题必须通过一定的工程技术手段，消除不稳定的因素，使边坡处于稳定状态；而“护”，有保护的意思，指边坡本身在开挖后是稳定的，为了不让边坡在大气、雨水作用下被进一步拉槽、切割、或者为了美化景观、或者为了防止因边坡碎落物影响行车安全而采取的措施。无论对边坡采用“防”、“护”或“防护”结合处理措施，必须根据开挖后的边坡实际情况决定防护方式。

通常山区公路工程下边坡均设置有挡土墙等挡护体系，在坝区，为节省公路占地，一般也设置了低矮的护脚墙。但是，这种低矮的护脚墙通常也可以采用更为简易的措施替代。

本文结合云南工程建设实际，借鉴并提出几种简易公路工程防护措施，可用于公路上边坡、下边坡、弃土场以及桥墩防护工程之中。

1 钢筋（竹编）片石笼在公路上边坡防护工程中的应用

在公路上边坡的坡面开挖后，发现坡面往往渗水严重，坡面渗水与坡面土体混合，溢过挡土墙顶面，流入公路边沟之中或堆积到路面上。当坡面较高时，坡体面积较大，坡面防护工程难以实施，且工程费用较大。

由于坡体渗漏水不断补充，坡面泥泞，水土流失较为严重，工程形象特别差，这种情况下的坡面稳定性也较差。因此，需要一种能留住土体、让水体通过沿着挡土墙顶面流入路基边沟的施工方便快捷的工程治理措施。

机理分析：如图1所示，坡面高陡，由于山体水的影响，坡面泥泞，产生坡面水土不断流失，影响公路运营。这种处理办法，是在已施工好的挡土墙顶面设置一道顺挡土墙方向的高2.5m、厚1.2m的钢筋片石笼，让坡面水、土混合物逐渐堆积在钢筋石笼和坡面之间的三角区域。由于石笼不保水，水体能够穿过石笼顺挡土墙流入路基边沟；而土体不能穿过石笼而滞留在此三角区域内形成新的土体堆积。这样，水体不断流失、土体不断堆积，当通过一段时间的土体搬移和堆积后（如图2所示），当土体①向土体②逐渐堆积形成后，新形成的坡面将会变缓，或者接近了土体的自然“安息角”，因此，土体不再流动，形成新的稳定边坡，达到治理边坡的目的。由于“流失—堆积”的过程往往在雨季更为频繁集中，在云南温湿多雨的环境下，坡面上一般会在流失较少季节生长部分植物植被，减少坡面的水土流失，因此，在相对稳定的坡面上的植被又会减缓坡面的水土流失。因此，这种坡面治理措施应归结为“流失—堆积—植被”的反复作用，最终稳定坡面和自然绿化坡面产生。

图1 挡土墙上设置钢筋片石笼示意图

图2 鸡石高速公路上挡墙顶设置的钢筋石笼

笔者在鸡街至石屏高速公路，采用了在挡土墙顶面设置钢筋石笼的办法，快速处理了边坡滑坍继续加剧的坡面治理工作（如图2所示）。本段公路坡面高达54m，施工过程中，坡面湿泞，采用其他过程防护措施难以实施，且费用较高。经研究，采用了在挡土墙顶设置高2.5m、宽2m的钢筋石笼处理办法，经过10年的通车运营，未发生任何变形和破坏，效果良好。图3为云南中甸至松园桥二级公路冲江河段，坡面为崩塌堆积体，土体松散，坡面高陡，碎落不断，严重影响行车安全。经研究，采用了几种对比处理措施，以确定本段公路其他段落的处理技术。一是采用被动落网，造价高效果好，二是在挡土墙上加设钢筋石笼（但高度不足），效果良好但造价低，三是不采取处理措施，碎落物直接进入路面效果差。最后确定，多数路段采用了第二种处理措施。

如果考虑钢筋石笼的钢筋锈蚀问题和工程造价问题，在挡土墙顶面设置竹编片石笼也会产生相同的水土分离效果。在云南保山至昌宁二级公路上，就大量采用了挡土墙顶设置竹编石笼的工程措施，达到了节省造价、就地取材的边坡治理效果，值得借鉴。

图3 中松二级公路上挡墙顶设置的柔索护栏及钢筋石笼、未处理段的情况比较

2 钢筋（竹编）片石笼在山区河流桥梁工程中的运用

山区河流，往往具有河床狭窄、水流湍急、河床比降较大、河流冲刷严重、水流中漂浮物较多等特点。因此，经过几代桥梁工程师的探索，提出跨越山区河流的桥梁结构，一般情况下，不宜采用扩大基础，为安全计，一般均应设为桩基础；同时，桥梁墩柱应充分预留较厚的保护层，必要时应设置专门的墩柱进行保护。

桥梁墩柱应具有较厚的钢筋保护层，可以防止较为轻微的撞击，如河流中的漂浮树枝、杂物撞击等。但是当河床中具有较大河滩石、河床比降较大时，为防止翻滚的石头撞击墩柱，应设置必要的墩柱防撞措施。这种情况下，钢筋（竹编）石笼往往是较好的防撞措施。

在桥梁墩柱上游，设置钢筋（竹编）石笼，可以起到分水和防撞的功能。同时，可充分利用河滩中的石料，填充石笼，达到就地取材、施工快捷、节省造价的目的，取走的石料，也可改善水流环境，达到减少河床冲刷桥梁基础的效果。因此，在山区河流中，必要时采取这种处理措施是十分必要和可行的。笔者在征询建设指挥部意见后，在元江至磨黑高速公路跨越永马大沟的桥梁工程中，设置了钢筋石笼作为桥墩防撞措施，经多年的运营，效果良好。

为防止河流冲刷桥台基础或农田，可在必要河段设置钢筋（竹编）石笼作为挑水坝、丁坝等水工调治工程措施。云南已广泛运用此类措施，如临沧地区三岔河段，在此不再赘述。

3 钢筋（竹编）片石笼在山区泥石流治理工程中的运用

泥石流是产生在沟谷中或坡地上的一种含大量泥沙石块的特殊洪流。泥石流的特点是爆发突然，运动快速，历时短暂，比一般洪水具有更大的破坏力，它对路基的危害主要是通过堵塞、於埋、冲刷、撞击等方式对路基及其附属构造物产生直接危害，也可通过压缩、堵塞河道使水位壅升，以致淹没上游沿河路基，或者迫使主要河槽的流向发生变化，冲刷对岸路基，造成间接水毁。

云南山区泥石流较为严重的区域较多，主要分布于东川区、临沧的部分地区和“三江并流”的部分区域，其中，最为严重的是世界知名的“东川泥石流”。泥石流的扇形堆积区域，是随着泥石流的性质和发生次数，很大程度取决于固体物质的补给方式、成分和数量，以及这种补给物在流域的位置及其可能与水遭遇的机会而逐步扩大和增厚的。固体物质的补给方式有集中补给、分散零星补给、岩崩补给和沟谷内河床沉积物补给等。固体物质、岩性、地质构造和人类活动等构成了泥石流的必要地质条件。

因此，泥石流的防治措施，分为工程防治措施和其他防治措施两种。工程防治措施包括排导措施、拦截措施、跨越措施和绕避措施。其他防治措施包括水土保持措施和预警措施等。

钢筋（竹编）片石笼可用于公路工程对泥石流的拦截措施中。图4为云南省临沧地区羊头岩至耿马公路中，路线通过泥石流的洪积扇前缘，养护部门在洪积扇前缘设置反复加高的竹片石笼拦挡泥石流措施。由于泥石流流量不大，且竹片石笼可起到拦挡土石过滤水的作用，故该措施不但可就地取材，节省材料，还较为科学。在有条件时，也可采用钢筋（片石）石笼拦挡泥石流。

图4 用竹编石笼拦截泥石流淤积埋公路

在云南的一些山区房屋建筑工程中，为保证基础稳定，尤其是保护坡面不被进一步侵蚀，也广泛采用钢筋石笼作为坡面防护起到坡面稳定的作用，效果良好。

4 上护面墙顶干码片（块）石简易防碎落措施的运用

边坡开挖后，由于地质原因，有的边坡易出现坡面碎落，碎落物一般掉入路基边沟或跨过边沟进入路面，影响路容环境，严重时影响行车安全。为解决这种问题，一般采用坡面挂网来解决。但是，多数情况下，也可以采用简易措施来处理。

在上护面墙顶设置50cm左右（高度视情况而定）的干码片块石，这样，在砌体与坡面之间就形成了一个三角区域，这个区域一般能够拦挡多数碎落物质。随着时间的推移，碎落物质会逐渐减少，坡面会自然生长一些植物来阻止坡面碎落物质的产生或不再出现坡面碎落。这就是简易处理坡面一般碎落物的机理。在云南松园桥至中甸二级公路的部分路段的多个工点，就是采用此处理方式来治理坡面碎落。

5 钢筋（竹编）片石笼或干码片（块）石墙在公路弃土场的运用

为保护环境和进行水土保持，公路工程建设对弃土场的设置和工程技术对策普遍高度重视，在公路弃土场一般均设置了浆砌片块石拦挡结构。

作为拦挡弃土结构，浆砌工程须设置必要的泄水孔道和泄洪槽口等。其工作原理只是拦截土、石，宣泄水体。钢筋（竹编）片石笼或干码片石墙无需专门设置泄水孔道等，同样具有拦截土体宣泄水体的功效，同时具有施工简便、快捷、节省工程造价、对地基要求普遍不高、可多重设置等，因此，在多数情况下，普遍适用于公路弃土场的拦挡结构工程中。

如果在钢筋（竹编）片石笼或干码片石墙的墙体间隙之间，人为埋置易于当地环境生长的柳条、藤条或根系发达的植物，对坡面稳定和环境保护将具有重要的现实意义（俗称“压条”技术）。

6 木桩竹篱在公路建设中的运用

在若干年以前，人类就采用木桩加固坡体，世界文化遗产——云南元阳梯田就是一个很好的例子，采用木桩加固田梗，形成了层层叠叠的蔚为壮观的梯田，谱写了一首首壮丽的生命之歌。今天在公路坡面治理中采用的钢筋混凝土抗滑桩，基本原理形同先人们采用的木桩，唯一不同点就是随着材料技术的进步，将木料改为了钢筋混凝土材料而已。因此，也再一次印证了“材料技术进步推动结构技术的进步”这一结构技术发展原理。

云南高原山区公路建设中，会遇到很多原坡面土体松散、坡面不稳，或公路施工过程中不可避免形成的松散下坡面等情况。这些坡面治理难度较大，主要表现为：a）坡面面积较大，治理需要大量资金；b）任何工程措施的实施，将会进一步扩大破坏面积，或诱发次生灾害；c）道路安全包括行车安全隐患大；d）环境恢复困难、水土流失严重等等。

采用木桩竹篱笆技术，能很好解决这一难题。基本原理：在松散土体上，基本顺应地形等高线打入（多排）木桩，顺等高线木桩编制竹篱笆，在竹篱笆和坡面形成的山脚区域（竹篱笆靠山体上侧）的竹篱笆脚堆置植物生长袋。植物生长后，很快形成植物条带，依托植物根系降低水土流失程度，达到坡面稳定的效果。

图5为云南保山至龙陵高速公路上的坡面木桩竹篱笆实施过程中的图片，图中上位堆置植物生长袋。

图5 云南保龙高速公路对松图拦挡措施之一

这种坡面处理技术，适应于公路坡面稳定，需要治理坡面水土流失的大面积治理区域，施工简单，造价低廉，易于实施，能在较短时间绿化美化坡面，达到绿化环境、美化环境等效果，特别适应气候温湿、易于植物生长的区域。

7 青（红）砖在公路下坡面治理中的运用

公路填土施工的下坡面，坡比一般为1∶1.5。当填方路基路段较长时，一般采用矩形、拱窗形工程措施加上植草绿化坡面防护，这种工程措施和生态（植物）措施的组合处理技术，是边坡“防”与“护”的结合。但在公路建设中，一般情况下，公路下边坡上都不种植高大的乔木，使得公路显得呆板，也与周围自然环境不相协调。

一些高速公路上，也在探索并种植高大乔木、灌木种植在下边坡上。例如，云南高原山区高速公路采用易于生长的物种（猪屎豆），能较快封闭坡面，形成高于路面的“绿墙”，有的需要定期修剪，才能保证通视要求。但在坝区，公路线形相对顺直，即使形成“绿墙”也与周围环境不相协调，因为在坝区生长的相对高大的植物，基本是三五成群的，乃至是不同物种的组合，东一堆西一丛，杂乱分布在广大的坝区之中。同时，公路边缘种植行道树的方法在坝区依然不适用，因为一般情况下种植的行道树多采用等间距的种植方式，恰似哨兵站岗，同样与自然环境不相适应。

因此，最好的坝区公路下边坡植物种植方式，是在公路两边，非对称、非等间距种植三五成群、不同种类植物的方式，如在某边坡15m左右范围内，种植芭蕉两颗、竹子一丛、滇扑树两株等，顺便种植一些开花爬藤等。其他区域依然采用工程措施与生物措施（灌木、草等）相结合，使得公路纵向显得层次清晰、同时节省工程造价。这样，在公路通过坝区范围内在下边坡上非对称种植几群植物，显得自然、朴实，避免了公路植物景观的单调等，使得公路更加融入自然环境。

8 结语

本文结合云南高原山区公路建设实际，列举推荐了几种简易坡面处理技术，能较好解决公路建设过程中的公路上边坡、下边坡处理问题。其中，涉及材料技术、结构技术和工程力学处理技术等，材料取材来源广泛、很多能够就地取材，同时，施工方便、快捷，节省工程建设造价，易于形成公路景观，达到环境保护、节省资源、节能减排和减少水土流失等综合治理目的。同时，本文对一些处理技术，进行了机理分析，对一些问题，提出了解决方案，便于在工程实践中借鉴推广。