公路填方路基的边坡防护设计探讨

黄小平

摘 要：文章论述了边坡（填方路基）防护设计基本原则，对公路路基边坡施工现状及问题进行了剖析，同时探讨了防护工程施工的技术要领，为今后同类型工程施工提供了参考。

关键词：公路填方;路基;边坡防护设计

中图分类号：U416.1 文献标识码：A 文章编号：1674-1064（2021）05-073-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.05.035

1 边坡（填方路基）防护设计基本原则

目前，为进一步加强高速公路路基施工安全管理力度，施工单位方面主张利用路基边坡防护技术及相关支护技术，实现对公路路基施工流程的优化管理。实施过程中，施工单位方面应立足公路整体建设需求，严格按照边坡防护标准做好相关技术编制工作，并按照因地制宜的技术原则，选择合适的支护方式，确保边坡结构安全稳定。

1.1 节约原则

相关设计人员需要遵循节约原则，避免边坡防护在设计上出现浪费问题。且在边坡防护设计上需要因地制宜，根据当地实际情况，选择更为适宜此地区的地基边坡防护手段、工艺、材料等，在确保边坡防护质量的同时，有效降低边坡防护成本，促进整体公路效益有效提升。

1.2 高质量原则

设计人员在设计公路边坡时需要注重高质量原则，填方路基长期处于自然环境中，受到雨淋、风蚀等多种自然因素影响，容易出现塌方、陷落等问题，对公路安全使用造成不利影响。故在边坡防护设计上，需要特别注重其质量，确保边坡防护可以真正发挥出相应的防护效用，确保整体路基稳固。

1.3 生态性原则

在边坡防护设计上，相关设计人员需要注重生态性，不能一味注重边坡防护，而忽略在边坡防护过程中可能对周围环境造成的不利影响。通常公路路基边坡范围十分广泛，一旦边坡防护设计违反相应生态规则，造成的生态影响往往很大。因此，相关设计人员必须考虑所选择的边坡防护设计方案对周围环境的影响，以确保边坡防护可以与生态环境和谐共处，确保整体填方路基边坡防护设计质量。

2 公路路基边坡施工现状及问题研究

结合大量工程实践经验来看，公路施工现场因面临的不确定因素较多，导致路基边坡结构施工常常会受到不良因素的干扰影响，而出现坍塌及其他结构破坏问题。在作用形式方面，主要以边坡坡面及坡脚冲刷为主。其中，坡面冲刷主要受到大气降水作用影响，对边坡结构产生直接冲刷作用，促使路基边坡沿坡面流水方向形成冲沟。在冲沟作用面积不断扩大的发展趋势下，边坡破坏问题将会越来越明显。长此以往，不仅会造成严重的路基塌陷问题，同时也会对行车安全造成威胁。再加上受到雨水作用影响，会进一步加剧边坡破坏程度及坍塌程度。

3 边坡（填方路基）防护设计

想要确保填方路基边坡防护设计质量可以遵循高质量、节约、生态性等原则，相关技术人员还需考量公路填方路基现实环境中会对其造成影响的因素。以青海海西地区为例，该地区以荒漠、戈壁为主，地表植被稀少，此地公路填方路基的主要危害因素包括雨水冲刷与风蚀两种。由于植物防护难以实施，而全断面圬工防护造价又不允许，因此在边坡防护设计上，相关设计人员可以從这两点入手，设计科学的边坡防护方案，确保公路路基稳固。

3.1 边坡雨水防护设计

当公路路基超过2m后，就需要设计相应的排水系统，以避免公路路面出现积水等情况，还需要避免雨水侵蚀对路基边坡造成滑坡等影响。在设计排水系统的同时，还需要制定一定的防水措施，以全面加固边坡，减少雨水对边坡造成的不利影响。如果公路路基边坡在2m以下，设计人员通常无须进行专业排水系统设计，但相应的排水措施必不可少。通常，公路路基边坡防水系统设计涵盖了拦水带、横坡和纵坡排水沟、急流槽、泄水口等设计[1]。

3.1.1 拦水带设计

拦水带属于公路路基边坡排水系统的重要组成部分，其一般设置在硬路肩（公路）外侧，主要目的为拦截路面雨水，避免路面雨水直接冲刷填方路基边坡。由于拦水带的存在，还需要根据当地降水实际情况，在拦水带上每间隔一段距离设计相应的泄水口，方便路面积水可以沿着泄水口排出。一般，如果公路所处地区年降水量较大，则相应拦水带上的相邻泄水口的距离需要适当缩短，相反则可以适当延长。从泄水口排出的雨水还需要通过消力池、急流槽等将水集中引入相应的天然边沟、河道、涵洞中。一般公路路基边坡使用的拦水带采用的形式，主要包括混凝土（水泥）块石、沥青砂拦水带两种。其中，混凝土（水泥）块石类型拦水带大多镶砌在路面中，一方面可以起到拦水作用;另一方面可以起到美观作用，诱导驾驶员的视线。沥青砂拦水带大多与路面形成统一的整体，施工中需要选择与路面相同的材料，再将沥青砂拦水带和肩路面（硬路）一同进行碾压和铺设。此种拦水带整体性较好，相对造价也比较低，可以有效降低公路填方路基防护成本。

3.1.2 横坡和纵坡排水沟

通常，排水沟需要与路肩排水系统相连，可以保证经过消力池的雨水顺利排入路肩排水系统，有效避免雨水对公路填方路基边坡造成侵蚀和冲刷。公路路面的雨水经过汇聚后集中到路肩位置，之后雨水逐渐流入截流入水口，并通过入水口汇聚到排水暗沟中，然后雨水排入排水暗管，最后流入天然边沟、涵洞或其他沟渠中。

3.1.3 急流槽设计

在边坡防护设计方面，通常槽的深度为15cm～20cm，宽度设计大多为25cm～45cm，以确保可以顺利排出雨水。通常急流槽的类型包括浆砌片石和水泥砂浆两种类型。在急流槽设计上，相关设计人员还会设计相应的消力池，以有效降低雨水对填方路基边坡造成的冲刷，确保路基的质量[2]。

3.1.4 泄水口设计

在泄水口设计上，设计人员主要是从泄水口间距、泄水口形式等方面进行优化设计，而无论是泄水口形式选择还是泄水口间距控制，都需要充分考量公路所处地区的实际降水情况、公路实际情况等，确保泄水口可以满足实际公路使用需要，为提升公路整体质量提供必要保证。设计人员在泄水口设计上，可以从雨强度、雨量情况、路面结构、公路级别、路面粗糙情况、纵横坡位置等方面入手，综合评估相应泄水口的具体情况，全面确保泄水质量。

3.2 边坡风蚀防护设计

当前，在公路填方路基边坡防风设计上，主要利用工程手段或生物手段有效减轻风蚀对公路填方路基边坡造成的不利影响，确保整体公路质量。

3.2.1 工程边坡防护设计

工程防护可以根据作用方式及使用用途的不同，分为土工织物与圬工防护两种防护手段。其中，土工织物防护手段主要是指，利用经过合成纤维纺织或热压针刺等工艺制成的土木工程用卷材，也就是常说的挂网方式，实现对路基边坡结构的防护过程。结合现场防护情况来看，利用土工织物进行防护，基本上可以加强边坡结构承载能力，减少质量隐患问题。需要注意的是，正式应用之前，现场施工人员应将坡面上的杂质清除干净。其主要包括浆砌防护工程、装砌片防护工程、混凝土块铺砌工程三种类型[3]。

浆砌防护工程。浆砌防护主要以石料等铺设浆砌为主，其浆砌厚度需要控制在0.25m～0.5m，石料选择上需要严格根据公路所处区域的具体情况适当进行选择。在浆砌防护施工过程中，施工人员还需要控制好相应的伸缩缝，利用沥青木板与沥青麻筋做好相应的缝隙填充作业，每隔2m～3m设置一个泄水孔，泄水孔径设置在0.1m～0.15m，避免泄水口出现堵塞等问题，对路基造成不良影响。

装砌片防护工程。技术人员在施工前，对已经出现松动的涂层进行相应的清洁处理，并根据边坡的具体情况适当选择相应的装砌片石。对于积水冲击影响较小的边坡，可以将浆砌片石设置在罩面下部。对于在雨水情况下才会出现积水的路面，设置在罩面中。另外，为了确保整体边坡防护质量，需要利用水泥浆加固装砌片砌缝，避免渗漏等问题出现，确保边坡防护质量。

混凝土块铺砌工程。通过相应混凝土块铺砌实现对边坡的加固，技术人员可以在填方路基边坡上铺设多种形状的混凝土块，之后在块内填满移植土，对混凝土块进行加固，有效提升公路填土路基的稳固性。此种方式可以提升边坡的稳固性，还可以增强边坡美感。另外，设计人员还可以利用预应力锚索抗滑桩支挡结构实现路基边坡防护，提升路基边坡防护质量。

3.2.2 生物防护手段

一般来说，边坡种草防护比较适合边坡结构稳定且坡面冲刷影响作用小的结构，一般都针对易于草类生长的土质路堤与土质路堑边坡等位置进行种草防护处理。从现场反馈情况来看，通过合理应用边坡种草防护技术，基本可以防治边坡结构水土流失问题。同时，还可以进一步增强路基结构的稳定运行效果。实施过程中，现场施工人员应立足施工场地的土壤条件及气候条件，选择合适的草籽进行种植，最好可以优先选用易生长、根部发达的多年生草种进行应用。但是需要注意的是，对于长期处于浸水状态的路堤邊坡而言，边坡种草防护技术难以发挥出自身的功能作用，需要施工人员根据场地施工情况选择合适的边坡防护技术进行强化处理。另外，在铺草皮施工方面，建议现场施工人员应根据高速公路路基边坡整体表现情况，预先培育好草皮，培育成功后将其铺在坡面上[4]。

4 结语

综上所述，公路填方路基的边坡防护设计形式多种多样，设计人员在公路填土路基边坡防护设计中，可以在遵循节约原则、高质量原则、生态性原则的基础上，针对公路工程具体情况设计科学的路基防护方案，全面提升路基边坡防护质量。

参考文献

[1] 蒋文瑞.高速公路路基边坡防护及支护技术探讨[J].山西建筑，2019，37（10）：141-142.

[2] 何刚.公路路基边坡稳定性及加固技术探讨[J].黑龙江交通科技，2019，38（9）：145-150.

[3] 王鳌杰.预应力锚索抗滑桩支挡结构在路基边坡防护中的应用研究[J].公路工程，2018（1）：145-148.

[4] 周姜.公路路基高边坡防护的设计分析[J].华东科技（综合），2019（8）：174-175.