如何做好公路路基边坡防护的设计

王玉龙 淳安交通设计有限公司

公路路基边坡会受到各种自然因素的影响而发生变形，变形现象的发生容易导致路基结构的损坏，进而影响公路的安全性。一般来说，决定路基结构的稳定性和承载力的关键因素在于边坡防护，因此，做好公路路基边坡防护设计工作，对于确保公路的安全平稳运行，有着重要的现实意义。

一、公路路基边坡防护设计的基本原则和思路

（一）公路路基边坡防护设计基本原则

1.确保质量

边坡的质量直接关系着公路交通的安全，路基在各种自然环境侵蚀之下，极易出现各种陷落和塌方的情况，导致安全隐患的出现，甚至引发安全事故。因此，在路基边坡设计阶段，要确保设计方案合理，并确保施工后路基边坡能够得到有效的维护，并确保其防护质量。

2.生态维护

路基边坡防护工程的施工区域普遍较大，特别是高填方的路基边坡防护施工，范围更广，施工过程中难免对周边区域的环境造成负面影响。因此，在路基边坡防护设计中要注重对区域内生态环境的保护，可通过采取合理的绿化方案，使工程对环境的影响降到最低，有效提升路基的生态效果。

3.安全节约

路基边坡防护的设计要根据当地的实际情况来进行，主要是考虑当地的地形条件和气候因素，以此来制定最为有效的设计方案和施工工艺流程等，这不仅能够提升边坡防护的质量和安全性，对降低成本和提高经济效益也有着重要作用。

（二）公路路基边坡防护设计基本思路

1.选择最为合理的设计方法

大量研究和实践均表明，选择科学合理的设计方法是确保公路路基边坡防护设计具有高质量，因此，设计人员必须根据工程的实际需要来选择设计方法，可设计数种较为合理的方案，比较这些方案的可行性与经济性，从综合效益角度出发来进行选取。

2.调整边坡防护设计参数

为确保公路路基边坡防护设计方案行之有效，就需要根据实际需要来调整公路路基高度、边坡的高度与坡度等各种参数。实际上，影响边坡防护设计质量的原因并不只有自然环境因素，人为设计改造也不能忽视。为此，相关设计人员要事先深入相关区域进行环境勘察，充分了解区域内的地质结构特征。在此基础上，利用计算机软件来构建相应的研究模型，为编制设计方案提供依据[1]。

除此之外，在公路路基的防护边坡设计当中，还要对路基的稳定性、经济性和环保型进行充分考虑，并注重设计方案的完整性和可行性，实现最高的综合效益。特别是要避免过度设计以及过于追求美观性的情况，以植物防护方式为例，虽然植物防护对于降低自然环境对边坡的影响有着重要作用，但植物根系给公路路基内部带来的裂缝也能够削弱防护性能，为此，设计人员要根据实际的环境条件来选择合适的植被，以增加边坡防护设计工程的效果，进而推动生态文明建设与经济建设的协同发展。

3.合理选择施工材料

路基边坡防护材料的选取也直接关系着防护设计的质量，因此，设计人员应当根据公路路基结构的特征和当地的自然环境来选取最为适宜的施工材料。当然，材料的选取中还要注意综合考虑经济因素和环保因素，以确保整体工程取得最高的综合效益。

二、公路路基边坡防护设计

（一）公路路基边坡防护技术

1.植被防护技术

植物防护技术主要分为植草或喷播植草、铺草皮、种植灌木和喷混植生四种类型。植草或喷播植草防护在公路路基边坡防护措施中较为常见，这种方式除了增强路基结构的安全稳固性，还能扩大绿化面积和美化环境，一般来说，这种方式适用于边坡坡率不陡于1：1 的土质边坡。当边坡较高时，植草可与土工网、土工网垫结合防护；铺草皮防护具有施工效率快的优势，特别是一部分对边坡防护有特殊要求的工程，这种方式更为适宜，草皮一般选取对环境适应性好和低矮叶茂的品种，并根据实际情况，从平铺式、叠铺式、方格式等方法中选取；种植灌木防护适合边坡坡率不陡于1：0.75 的土质、软质岩石和全风化岩石边坡防护；喷混植生则适用于边坡坡率不陡于1：0.75 的砂性土、碎石土、粗粒土、巨粒土及风化岩石边坡防护，边坡高度不宜大于10m[2]。

整体来看，植被防护技术的选取和应用，应当做到因地制宜，设计人员在应用这项技术时，应当以本土植被为主，在此基础上适当引入外部植被，这种方式能够提高效率和降低成本，特别是防止外来植被可能引发的生物入侵行为。

2.砌筑工程防护技术

砌筑工程防护技术主要分为以下四种形式：第一，石砌防护。这种方式主要应用于容易受到水流冲击或浸泡的土质边坡，该方式又可分为干砌片石护坡和浆砌片石护坡两种，一般来说，前者适用于水流流速较缓且冲击力也较弱的边坡，后者则适用于水流较快且冲击力较强的边坡。第二，护面墙防护。这种方式主要适用于岩石质地较软且容易遭受侵蚀的土质边坡，护面墙从构造形式上又可分为实体墙、窗孔式墙体和拱式墙体三种。第三，混凝土防护。混凝土防护又可称为锚杆挂网喷浆防护，这种方式有着操作简单和加固效果强等优点，适用于岩石质地坚硬或层状结构不连续的边坡工程。第四，框格防护。这种方式使用浆砌石与混凝土构成框格，适用于容易受到风化作用的边坡，起到固化土壤的作用。

（二）公路路基边坡防护设计方案

1.路基边坡的坡高与坡度设计

坡高与坡度设计直接关系着边坡的稳定性，在坡高与坡度的设计中，要充分考虑力学计算、生态理念、交通安全等多项因素。一般来说，边坡设计多采用台阶式边坡，每级高度在10m 左右，边坡平台宽度在2m左右，如路基边坡较高，则要在坡体中部适当布置一些宽平台，以此来缓解边坡坡脚的集中应力。

2.抗滑桩的设计

抗滑桩的设计，是防止公路路基边坡发生滑坡的重要方式。在设计当中，要将抗滑桩下部埋设到滑动面下，使之进入稳定地层，确保抗滑桩上部所受滑动力处于平衡状态，阻止路基边坡的滑坡体发生移动。一般来说，抗滑桩的桩身要和边坡上的主滑动方向保持垂直，嵌岩部分的长度不能少于总桩长的1/3。为了保证整体受力性能的稳定，还要在成孔时，在浇筑护壁的同时配置钢筋。以往大量实践表明，桩身的最大受力点和最大变化都处于桩长的下半部分，因此对于这部分应当采取双排钢筋配置，并在局部再配置2～3 根钢筋，以形成一个钢筋束，同时，还要在桩顶设置一个联系梁来连接所有抗滑桩，以提高桩体的整体性。

3.排水设计

排水系统的完善设计主要分为两个方面，一方面，要注意环形截水沟的设计，环形截水沟一般设计在可能发生滑坡的区域后缘的位置，距离约为5m，环形截水沟内应当采用浆砌片石进行铺砌，其平面布置应当与水流的方向保持垂直，与主线路上原有的截水沟共同形成一个完整的排水系统，使得雨水及时被排放到边坡范围之外，避免其对边坡造成影响[3]。

除此之外，为了进一步增强雨水排除速度，还应当设计急流槽，在设计急流槽之前要确定其最合理的位置。一般来说，急流槽都位于路基边坡结构上，其宽度多为30～40cm，其深度多为15～20cm，在设计过程中，同样需要在急流槽内部铺砌浆砌片石，使其达到标准要求。

4.坡面防护设计

在坡面上的构造物施工完成并保持稳定之后，则需要进行边坡表面的防护设计，以进一步减小雨水给边坡造成的冲刷和侵蚀。一般来说，坡面防护设计以植被防护为主，工程防护为辅。在实际的设计工作中，通常要选取适应当地气候条件且容易成活的植被。

5.边坡表面裂缝处治的设计

在各种自然环境因素的影响下，边坡的表面不可避免地出现很多的细微裂缝，这些裂缝会导致雨水下渗并沉积于地下，从而严重影响边坡的稳定性。对此，边坡防护设计中也必须考虑到表面裂缝的处治。在具体设计中，要认真分析和查找边坡表面存在的缝隙，然后采用注浆的方法进行填充和加固。对于边坡表面坑洼不平的区域而言，需要进行填平处理，避免雨水下渗给边坡带来不利影响。

三、结语

当前，公路工程建设早已是确保我国经济社会长期发展的关键基础，确保公路工程的安全稳定，其作用不言而喻，因此，做好公路工程中路基边坡防护的设计就至关重要。需要注意的是，公路路基边坡防护设计是一项复杂工作，设计参数、设计方法和设计材料等多方面的因素都会对设计质量造成明显的影响，为此设计人员必须根据公路工程的特点和当地的实际情况来制定科学合理的设计方案，确保边坡防护设计工作的高质量。