公路砂土边坡防冲刷工中防护措施分析

樊顺忠

（扬州华建交通工程咨询监理有限公司，江苏 扬州 225000）

公路路基部分作为路面铺设的重要基础，是最终承载着车辆行走时产生动、静荷载必要部分，它将荷载向地基深处传递与扩散。因此，规范中要求路基应具有足够的坚固性、稳定性和耐久性。而山区地段修筑公路路基，其山砂土的粘聚力很差，直接裸露在外的边坡是受雨水冲刷、侵蚀最为严重的部分，虽然不同设计图纸采用铺草皮、锚杆框格梁、喷浆挂网、圬工护坡墙等各种措施进行永久性防护，但是在路基施工过程中却没有具体的临时性保护方法，雨季造成的冲刷损坏就要在雨后进行修补，不断的冲刷、不断修补将严重影响施工进度和路基整体质量。在本人参与建设的某公路路基就采用极易冲刷的砂土填筑材料，在施工中出现的严重的边坡雨水冲刷现象。

1 填筑材料性质

此公路路基建设在山区段，填筑材料采用就近山体开挖的土源，此土源属于强风化岩石的粗砂土，经过试验发现0.075mm 以下的细粒成分几乎没有，但级配很好，压实后抗压CBR 值很高，基本接近基层设计强度，但是粘结力很差，灰土试件遇水边缘即开始崩解。

用此土源不加石灰就可以直接施工便道，其透水性好，比较平整且抗压能力强，但边坡经中、小雨冲刷后就会出现沟槽，仔细观察，沟槽表面细料已经被水冲走，剩下的粗粒成分聚集后崩塌，形成严重的雨淋沟。

这种土做路基很好，易粉碎、易干燥、透水性强、承压力大，唯一缺陷是边坡水稳性，简单说就是土体没有粘结力，雨水冲刷下容易造成边坡失稳，针对此情况，设计中采用耕植土覆盖边坡后植草，部分路段采用砼拱形骨架+中央植草。

2 路基边坡冲刷调查

在夏季多雨时节经过多次降雨，发现路基边坡冲刷严重，特别是采用就地取材的山砂土进行填筑的地段。各个作业队典型冲刷段的雨淋沟调查情况如下：

对此，施工单位采取雨前预防、施工中加强、雨后修复三种方法综合处治，具体为：

作业队 土质及颜色 段落 雨淋沟深度 冲刷现象 经历时段一 山砂土部分砖红色 路基段落 15～25cm 对已经形成的雨淋沟，顺势浇筑水泥砂浆引水滑槽。由于雨水汇集过多，个别滑槽内雨水外溢到周边砂土，形成滑槽边缘的少量冲刷。2018 年5 月～8 月期间二 山砂土部分砖红色 路基段落 内冲刷 边坡采用空心六角块防护，中心喷播植草。小部分边坡能有效预防，大部分边坡出现雨水渗入造成内冲刷，植草损坏塌陷，六角块呈托空悬浮状2018 年7 月份梅雨季三 山砂土淡黄色 路基段落 60～80cm雨淋沟冲刷达40～60cm，大量砂土冲积到边坡底部形成平台；即使段面上土的运土坡，其坡度很缓，依旧无法避免冲刷雨淋沟，彩条布覆盖防护无效，已经随砂土一同冲垮到边坡底部。2018 年7 月份梅雨季四 山砂土淡黄色 路基部分段落 60～80cm 边坡采用彩条布覆盖防护无效，彩条布随砂土一同冲毁，部分段彩条布尚在的，彩条布下的砂土出现空洞，形成彩条布内冲刷，深度达60～80cm。2018 年7 月22 日大雨四 山砂土淡黄色 路基部分段落 60～80cm路基两边冲刷达60～80cm，冲刷下的大量砂土淤积到路基两侧临时排水沟，排水沟已被掩埋；排水沟中放置的临时通水管已经淤堵。路基右侧便道表面全是冲刷的砂土沉积层。2018 年7 月份梅雨季五 山砂土淡黄色 盖板涵位置 80～100cm 盖板涵与砂土路基衔接的四角处，雨水汇流，集中冲刷，深度达80～100cm，出现塌方现象，洞口已被砂土淤堵。2018 年7 月份梅雨季五 山砂土淡黄色 路基部分段落 60～80cm 路基两侧边坡冲刷达60～80cm，人工砌筑的砖石集水引流沟已经随砂土一同垮塌。 2018 年7 月份梅雨季五 山砂土淡黄色 路基部分段落 40～50cm 去年底做到路基顶后一直放置，两侧边自然生长杂草。中等密度杂草段落防护较好，基本没有雨淋沟，而稀疏杂草段落仍有冲刷，部分雨淋沟深度达40～50cm。 2018 年7 月份梅雨季

1） 雨前预防——雨前各个作业队对路基边坡采取不同方法进行覆盖防雨和疏水引流。

方案一、已经形成的雨淋沟顺势浇筑水泥砂浆液做为引水滑槽；

方案二、空心六角块临时敷设，内喷播植草；

方案三、覆盖彩条塑料编制塑料布防雨；

方案四、人工砌筑砖石集水沟用于引流；

方案五、自然长草。

2） 施工中加强——对砂土段路基超宽0.5～1m 碾压，并适当增加石灰剂量。

3） 雨后修复——雨后及时对冲刷的雨淋沟用挖掘机开挖台阶，进行填土修复，分层加压密实。

3 各方案对比分析

根据调查可见，方案一采用的浇筑水泥砂浆液做为引水滑槽能稳固已形成的雨淋沟表面，阻止了冲刷加深，让雨水始终在沟中流过，避免了随意漫流造成新生雨淋沟，方案有效。方案五中的自然长草，若生长密度较高，能在一定程度上固定住砂粒，预防雨水冲刷，说明设计采用的植草方案能有效护坡，但在生长密度低的地段，仍旧出现较严重的雨淋沟，不能防止冲刷形成。其他方案则在每次大雨后全部损毁，措施无效。

4 施工中的防护措施

通过以上现象的分析，得出砂土路基边坡采用稀质砼砂浆液喷洒稳固，可以有效预防雨水冲刷。为了使稀质水泥浆能均匀地喷洒在砂土表面并具有一定的渗透深度，同时保证粘结力能满足要求，这就对水泥浆中的水泥用量、水泥浆的流动性以及可施工性提出了具体要求，水泥浆中量太少，强度低，达不到粘结砂粒的目的；水泥量高，水泥稠度不能满足机械化喷洒的施工要求，也不经济。因此，参考水稳层间洒布水泥浆配合比设计文献的方法，通过配比不同比例的PC32.5 水泥浆液，经过流动性试验和涂刷试验，最终确定水泥浆的合理比例范围是水泥：水=0.3∶1 和喷洒量为2kg/m2。喷洒施工重点是水泥浆液不要过浓，影响砂土吸收渗入，同时达到一定喷洒量，保证一定固化深度，施工时还应注意：

1） 喷洒前首先进行一次少量刷坡工作，去除浮动的砂土。

2） 拌合的水泥浆液应保证时效性，现配现喷，防止放置过久造成结块和沉淀。

3） 采用低压力，具有一定雾化的喷洒头，防止水泥浆液直接冲击边坡，造成砂土松散、滚落和塌方。

4） 喷洒作业完毕后及时清洗喷洒管道和喷头，防止堵管。

5） 喷洒有遗漏的及时进行人工补足。

6） 喷洒半小时后用洒水车再洒水一次，保证水泥浆液被砂土彻底吸收渗入，并保证一定湿润度，特别是夏季高温。

之后经过下雨后观察雨水汇流情况，若出现局部冲刷成沟的，及时用水泥砂浆就沟浇筑集水槽引水。对于上层继续填筑施工时，路基边缘20cm 部分土体在碾压前少量掺加水泥，拌合整平后一同碾压，达到稳固边坡的作用，此类土层就不需要再喷洒水泥浆液处治。往后在施工路基边坡植草前，通过刷坡去除边坡边缘喷洒和拌合施工的水泥固化层，及时覆盖压实耕植土，在雨季过后喷播植草，持续洒化肥水，降低淋雨冲刷的前提下尽快促生长，当植草生长茂密后能有效稳固边坡，达到长久放雨水冲刷效果。

5 结语

通过已完砂土路基的边坡进行喷洒稀质水泥浆液进行稳固砂粒，再施工时边坡适当掺加水泥固化，植草前进行一次性刷坡去除的方法，既不改变设计图纸的施工方案，又能在保证路基宽度的前提下，适当缩小了超宽填筑碾压范围，节省了费用开支。通过以上处理方法，现场边坡已有效防护达两年以上。稀质水泥浆易被砂土从外向内吸收，进而固化砂土表面，雨水无法浸入即无法形成冲刷，此类砂土边坡的工中防护措施可以借鉴用于其他类似工程，发挥省时、省力的经济效益。