铁路路堑边坡防护技术研究

刘建兴/中铁上海工程局集团北方工程有限公司

铁路路堑边坡防护技术研究

刘建兴/中铁上海工程局集团北方工程有限公司

随着我国铁路建设的飞速发展，特别在高速铁路建设中路堑边坡防护技术愈来愈显得重要，应用更多且结构形式日新月异，现结合铁路现场对路堑边坡防护技术做一下介绍。

路堑；边坡防护；类型

一、铁路防护技术的类型

铁路路堑边坡防护技术大体上可分为2种类型，即植物防护和工程防护。

（一）植物防护

植物防护就是在边坡上种植草丛，以减缓边坡上的水流速度，利用植物根系固结边坡表层土壤以减轻冲刷，从而达到保护边坡的目的。这对于一切适合种植的土质边坡都是应当首选的防治措施。植物防护还可以绿化环境，和周围环境相协调，也是一种符合环境要求的防护办法。

1.条播法。在整理边坡时，将草籽与土肥混合料按一定比例间距水平条状铺在夯层上，宽约10CM，然后盖土再夯，并洒水拍实。单播只用一种草籽，混播用几种草籽混合，使根系植被和出芽率为最优。另外由于草皮在5摄氏度以下停止生长，10摄氏度以下基本不发芽，另外高温季节蒸发太快，草皮生长易于干枯，故在此期间不宜播种。

2.密铺法。老边坡先要整理坡面，填平细沟坑洼路堑；新边坡要经初验合格洒水浸湿后再平铺草皮。草皮之间要稍有搭界，块块靠拢，不得留有空隙，根部要密贴坡面、每块拍紧使接茬严密才能成活。

3.框架内植草护坡。在坡度较陡且易受冲刷的土质和强风化的岩质堑坡上，采用框架内植草护坡。框架制作有多种做法，例如；①浆砌片石框架成45°方格网，净距2m～4m，条宽0.3～0.5m，嵌入坡面0.3米左右；②锚杆框架护坡，预制混凝土框架梁断面为12cmⅹ16cm，长1.5m，用4根6～8mm钢筋，两头露出5cm，另在杆件的接头处伸入一根直径14长3m锚杆，灌注混凝土将接头固定。锚杆的作用是将框架固定在坡面上，框架尺寸和形状有具体工程而定，其形状可设计为正方形、六边形、拱形等，框架内再种植草类植物。

（二）工程防护

对不适宜植物生长的土质或风化严重、节理发育的岩石路堑边坡，以及碎石土的挖方边坡等，只能采取工程防护措施即设置人工构造物防护。工程防护的类型很多，有护面墙防护、干砌片石防护、锚杆防护、抗滑桩防护和挡土墙防护。各种防护技术都各有其优、缺点和适用条件。

1.坡面防护。坡面防护包括抹面、喷浆等形式。抹面防护：对于易风化的软质岩石，如页岩、泥灰、千枚岩等材料的路堑边坡，暴露在大气中很容易风化剥落而逐渐破坏，因而常在坡面上加设一层耐风化表层，以隔离大气的影响，防止风化。常用的抹面材料有各种石灰混合料灰浆、水泥砂浆等。抹面厚度一般为3到7cm，可使用6-8年。

2.砌石防护。砌石防护包括护面墙、干砌片石防护、浆砌片石护坡。

⑴护面墙。护面墙是采用浆砌片石结构，覆盖在各种软质岩层和较破碎的挖方边坡，使之免受大气影响而修建的墙体，以防止坡面继续风化。在缺乏石料的地方，也可以采用现浇水泥混凝土或用预制混凝土块砌筑。护面墙除之自重外，也能增加路堑美观。若岩层破碎或在开挖时坡面有严重凹陷，应局部采用支补护面墙的方式进行。

⑵干砌片石。干砌片石防护适用于土质、软岩及易风化、破坏较严重的填挖方边坡，以防止雨雪水流冲刷。在砌面防护中，宜首选干砌片石结构，这不仅为了节省投资，而且可以适应边坡有较大的变形。干砌片石受水流冲击时，细小土颗粒易被水流冲刷带走而引起较大的沉陷，为防止坡面土层被水流冲击和减轻漂浮物的撞击力，应在干砌防护下面设置碎石或砂砾结构的垫层。干砌片石坡脚应视土质情况设置不同埋深的基础。

⑶浆砌片石防护。浆砌片石防护也是铁路路堑边坡防护中常用的工程防护方法。浆砌片石是用水泥砂浆将片石间隙填满，使砌石成为一个整体，以保护坡面不受外界因素的侵蚀，所以比干砌片石有更高的强度和稳定性。干砌或浆砌片石防护在不适于植物防护或者有大量开山石料可以利用的地段最为适合。砌石防护的优越性是显而易见的，它坚固耐用，材料易得，施工工艺简单，防护效果较好，因而在铁路的边坡防护中得到了广泛的应用。

3.挡土墙防护。在铁路路堑边坡防护工程中，大量的挡土结构得到了广泛应用。挡土墙按断面的几何形状及特点，常见的形式有：重力式、锚杆式、土钉墙、悬臂式、扶臂式、柱板式等。各种挡土墙都有其特点及适用范围，在处理实际挡土工程时，应对可能提供的一系列挡土体系的可行性作出评价，选取合适的挡土结构形式，做到安全、经济、可行。现结合工程常用介绍如下形式。

⑴重力式挡土墙。重力式挡土墙是以挡土墙自生重力来维持其在水土压力等作用下的稳定。它是我国目前常用的一种结构型式，重力式挡土墙可用砖、石、素混凝土、砖块等建成，其优点是就地取材、结构简单、施工方便、经济效益好；缺点是工程量大，地基沉降大，它适合挡土墙高度在5-6M的小型工程。

⑵锚杆挡土墙。锚杆挡土墙是由钢筋混凝土面板及锚杆组成的只当结构物。面板起支护边坡土体并把土体的侧压力传递给锚杆的作用，锚杆通过其锚固在稳固土层中的锚固段所提供的拉力；来保证挡土墙的稳定，而一般挡土墙是靠自重来保持其稳定。锚杆挡土墙按其钢筋混凝土面板的不同，可分为柱板式和板壁式。柱板式挡墙是锚杆连接在肋柱上，肋柱间加当土板；板壁式挡墙是由钢筋混凝土面板和锚杆组成。

⑶锚钉墙。锚钉墙支护技术有着比单纯锚杆支护或土钉支护更广泛的适用范围，它可以结合锚杆深部加固和土钉浅部加固的优点路堑：边坡防护，来对边坡进行加固处理。工程实际中，锚钉联合加固支护的形式各异，大体可归纳为两种：①强锚弱钉支护体系：该体系以锚杆为边坡的主要加固手段，抑制基坑边坡的整体剪切失稳破坏，然后辅以土钉支护，抑制边坡局部破坏；②强钉弱锚支护体系：即以土钉为边坡的主要加固手段，形成土钉墙，然后辅以锚杆支护，限制土钉墙及墙后土体的位移。

二、结语

铁路及其附属建筑物的边坡稳定是保证其正常使用的前提条件。边坡的防护技术类型很多，本文只介绍了一些较常用的类型。从力学角度分析，维护边坡稳定的方法，一是借助挡墙的自重来平衡墙后岩土体传来的推力；二是在岩土体中“钉钉子”，如锚杆，利用周围土体对锚固段的锚固力来维持土体的平衡，从而达到保证边坡稳定的目的；第三种办法就是改变土体的性质，通过外加材料而形成强度高、稳定性好的复合土体，这种方法的分析和验算比较复杂，有的机理还在研究中。在实际工作中，还要强调自然界和人为因素这一外部环境，强调岩土参数的准确性，因地制宜选用上述方法，进行符合实际的施工，达到边坡防护的目的。

[1]汤康民.岩土工程。武汉：武汉工业大学出版社，2000.

[2]李瑞梅.铁路路基边坡滑坡的产生原因与防范对策 [J].中国新技术新产品，2009.05.