公路路基边坡破坏形式及防护措施浅析

李远升

摘要：针对公路路基边坡破坏的形式及成因进行分析，阐述了路基边坡防护的措施。

关键词：路基边坡；破坏；防护；措施

一、路基边坡破坏表现形式及成因

1.路基边坡破坏

主要表现为边坡坡面及坡脚的冲刷。坡面冲刷主要来自大气降水对边坡的直接冲刷和坡面径流的冲刷，使路基边坡沿坡面流水方向形成冲沟，冲沟不断发展最终导致边坡破坏，进一步造成路面塌陷，直接影响了行车的安全。沿河路堤及修筑在河滩上滞洪区内的路堤，还要受到洪水的威胁，这种威胁表现为直接冲毁路堤坡脚，导致边坡破坏。边坡破坏还与路基填料的性质，路基高度，路基压实度有关。一般来说，砂性土路基边坡较粘性土边坡易于遭受冲刷而破坏；较高的路基边坡比较低的路基边坡更容易遭受坡面流水冲刷；压实度较好的边坡比压实度差的边坡更耐冲刷。冲刷破坏一般发生在较缓的土质边坡上，如砂型土边坡，亚粘性土边坡，黄土边坡等。在日常大气降水和风化作用下，沿坡面径流方向形成许多水冲沟，如平常不注意养护或养护不到位，日积月累，逐年扩大。加上冬季积雪，造成坡脚湿软，路基强度降低，上部土体失去支撑，最终发生破坏。同时，高速公路行驶的汽车溅起的雨雪水，也会冲刷坡脚。因此，对土质路基来说，边坡坡脚是边坡的最薄弱环节，应加强养护。

2.路基边坡坍塌

一般分为三类；滑动型、落石型、流动型坍塌。这三类情况可单独存在，也可同时在一种情况中出现。滑动型坍塌，在路基挖方段，尤其在深挖石质地段，由于岩层在外力的作用下剪断，沿层间软石发生顺层滑动，造成坍塌。施工爆破开挖破坏了原来岩体的稳定性，当基岩上有岩屑层、岩堆等松散堆积物时，堆积物也易沿岩层的层理面、节理面或断面层发生坍塌。落石型坍塌，一般指较陡的岩石边坡，易产生落石的岩石必然是节理、层里、断层影响下裂隙发育，被大小不一的裂面分割成软弱的短块。裂隙张开的程度，肉眼看不出来，在平常的养护中，也很难发现。由于渗水，反复冻融，造成长时间的微小移动，裂缝逐渐扩大。在夏季，雨水会经常充满裂缝，产生侧向静水压力作用。最终造成坍塌。一般裂隙发育岩体、硬岩下卧软弱层'更易发生落石现象，此类破坏形式对行车安全构成很大威胁，必须严格控制。在日常养护中应加强巡视，尽早发现，提前处置。流动型坍塌，为砂、岩屑、页岩风化土等松散沉积土，由于大雨冲刷，产生流动造成坍塌。下雨造成的坍塌，多为这类坍塌，在日常养护中很容易发现应及时处置。由上分析，在边坡防护设计中，既要做好坡面防护设计、排水防水设计、控制好水的问题，又要根据地质条件、岩体性质、岩层状况，边坡高度，做好边坡坡面设计。

二、坡面防护——植物防护

坡面防护主要是用以防护易于冲蚀的土质边坡和易于风化的岩石边坡，应根据边坡的土质、岩性、水文地质条件、坡度、高度及当地材料，采取相应防护措施。坡面防护包括植物防护和工程防护。

植物防护一般采用种草、铺草皮和种植灌木。高等级公路建设中，坡面植物防护往往与砌石或空心混凝土预制块（或煤渣空心砖）铺筑的网格工程相结合。工程防护适用于不易于草木生长的岩石面上。一般采用框格、抹面、捶面和喷桨、坡面护墙、护坡等框格防护用混凝土、浆砌片（块）石等材料，在边坡上形成骨架，提高边坡表面粗糙度系数，减缓了水流速度。根据美观需要，框格可做成各种造型：六角形混凝土块、浆砌片石拱形、浆切片石或预制块作成的麦穗形等。除对路基边坡有一定的防护作用外，还对路容有一定的美化效果。由于在边坡中镶槽镶进，有一定的施工难度。目前，仅在互通式立交桥范围，重要景点附近使用。注意，在施工前，应将坡面上的杂质、浮土、松动石块及表层风化岩体等清除干净。抹面、捶面防护，由于使用年限短，现在的高速公路很少使用。当路基较低时，采用抹面防护合理掺加草籽，既能起到防护作用又能起到绿化效果，可适当尝试喷射防护和喷射混凝土防护，适用于边坡易风化，裂隙和节理发育，坡面不完整的岩石边坡。其主要作用是封闭边坡岩石裂隙，阻止大气降水和坡面流水侵入，从而阻止裂隙中侧向水压，防止边坡继续风化，保护边坡不发生坍塌。为了防止水泥混凝土硬化收缩，产生裂缝和剥落现象的发生，在喷射混凝土前，一般用菱形金属网或高强度土工格栅，通过锚杆固定到边坡上。护面墙防护是为了覆盖各种软质岩层和较为破碎的挖方边坡以及坡面易受侵蚀的土质边坡，免受大气影响而修的墙，称为护面墙。可有效的防止边坡冲刷，防止三类坍塌，是最常用的一种防护形式。护面墙除自重外，不担负其他荷载，也不承受墙后土压力。因此，在坡脚处设置护面墙是最起码的防护措施护坡防护是目前最常用的路基边坡防护形式。在稳定边坡上铺砌（浆砌或干砌）片石、块石或混凝土预制块等材料，防止地表径流或坡面水流对边坡冲刷。铺砌方式一般采用浆砌。冲刷轻微时，软土地基上的土质路堤防护，无水流冲刷影响时，可采用干砌片石护坡。以适应地基不均匀沉降引起的路基变形。

三、冲刷防护

沿河路基，直接承受水流冲刷，为保证路基稳定坚固，必须采取措施防止冲刷。冲刷防护有两种类型，一种是直接防护，以加固岸坡为主；另一种是间接防护，以改变水流方向，降低流速，减少冲刷为主。

1.直接防护措施。按防护类型和适用条件主要分以下几种：植物防护：适用于水流方向与路线近乎平行，不受各种洪水主流冲刷的季节性漫水的路堤边坡防护及有浅滩地段的河岸冲刷防护。干砌片石护坡：适用于水流方向平顺的河岸滩地边缘，不受主流冲刷的路堤边坡。浆砌片石护坡：适用于主流冲刷及波浪作用强烈处的路堤边坡。抛石：适用于水流方向较平顺，无严重局部冲刷地段，已被水浸的路堤边坡及河岸。石笼：适用于受洪水冲刷，但无滚石的地段和大石料缺少地区。浸水挡土墙：适用于峡谷急流地段，水流冲刷严重地段。混凝土预制板块：适用于水流急、冲刷严重地段及无石料地区。

2.间接防护措施（导治构造物）为调节水流流速及方向，防护路基免受水流冲刷，可设置顺坝、丁坝等导治构造物。

四、支挡构造物

支挡构造物用以防止路基变形或支挡路基本身，以保证路基稳定性。常用的支挡构造物类型有各种挡土墙、垒石、垄石、填石、石垛等具有承重作用的构造物。

1.挡土墙在公路工程中的运用相当广泛，既可以用以稳定路堤和路堑边坡，减少挖填土石方工程量，又可以防止水流冲刷路基，更常被用作整治滑坡、崩塌等路基病害。挡土墙种类很多，一般使用：普通重力式挡土墙、衡重式挡土墙、加筋土挡土墙、锚杆挡土墙、锚碇板挡土墙、钢筋混凝土悬臂式与扶壁式挡土墙及护肩和砌石。

2.垒石、填石、石垛山区公路在丰产石料及石方开挖地段，因地制宜设置垒石、填石或石垛等支挡构造物，既能保证路基稳定，又能节约工程投资。