边坡防护技术在公路工程中的应用

党翠艳

（唐山市公路养护管理中心，河北 唐山 063600）

0 引言

边坡防护是我国公路工程的重要组成部分之一，边坡防护不仅可以维持路基稳定，还可以美化当地生态环境。近年来，公路建设得到快速发展，在山区修建公路需要对山地进行开发处理，山地开发过程中会形成边坡，如果没有对边坡采取防护措施，在暴雨天气或其他外界因素条件下，就会导致边坡水土流失、山体滑坡等危害[1]。本文结合具体工程，分别对无边坡防护、植物护坡和工程护坡进行试验检测，研究边坡防护技术在公路工程中的应用。

1 边坡防护技术

1.1 植物防护

植物防护首先要考察当地气候条件，并结合当地水文地质条件，再根据路基边坡高度，最后确定是否使用植物进行边坡防护施工。植物防护不仅可以稳定边坡，防止边坡塌陷，而且可以保护周边生态环境。植物防护施工过程中应注意边坡土质，正确选择合适的植物类型进行边坡施工。

（1）传统植物防护

公路工程施工中，可对公路沿线较低边坡进行传统植物防护，具体施工方式为铺草皮、植树以及播撒草苗等。铺草皮防护可以快速绿化边坡，适用于土质松软边坡，在坡面铺草皮要求坡面水流量不大于0.7m/s，边坡坡率不大于1∶1，草皮厚度大于50mm。传统植物防护成本较低且施工简单，但存在植物存活率不高而导致边坡水土流失的问题[2]。

（2）喷播种草防护

对公路沿线砂性土、黏性土等土质不良边坡，且边坡坡率大于1∶1，可进行喷播种草防护，目前常使用客土喷播。首先考察边坡土质情况，测定土壤pH值，再选择合适的草苗，接着在边坡上安装铁丝网，不仅可以加固边坡，还可以保证喷播种草均匀，最后在铁丝网内喷播带草苗混合料，能够绿化边坡，防止因外界因素导致边坡冲沟等病害[3]。

1.2 骨架植草防护

（1）锚杆混凝土框架植草

锚杆混凝土框架植草是一种充分融合水泥混凝土工程与植草防护工程的边坡防护形式，这种边坡防护充分结合水泥混凝土工程与植草防护工程优点，不仅可以巩固路基边坡，而且成本与造价低廉、施工便利、还可以保护周边生态环境。锚杆混凝土框架植草如图1所示。

图1 锚杆混凝土框架植草（单位：cm）

（2）预应力钢筋框植草

预应力钢筋框植草边坡防护使用强度为C30钢筋混凝土，四面使用50cm×50cm截面矩形，外部露出12cm，锚杆钻孔必须使用干钻法，钻孔设计深度应该小于实际施工钻孔深度[4]。钻孔过程中遇到边坡崩塌，必须立即停止钻孔，再对边坡坡壁注射水泥砂浆，水泥砂浆凝固后，重新进行钻孔施工。

1.3 工程防护

（1）喷护

在国际贸易交易中，交易企业和交易单位是国际贸易交易的主体，减少国际贸易风险，要对双方交易国家做好充分调研，减少可预见性的风险损失，提高风险的预见性，完善国际贸易体系。

目前，公路工程边坡喷护常常较多使用喷浆、喷射水泥砂浆与挂网喷护。喷护适用于容易风化的岩石边坡，边坡坡面含水率较低情况，特别是对于高边坡，在其下部边坡保存完整但是上半部边坡破损严重的情况下，使用喷护施工进行边坡防护。

喷射混凝土防护适用于坡面岩石容易被风化的情况，喷射的水泥混凝土强度应该大于C15，喷射厚度最小为80mm，水泥混凝土配合比为水泥∶砂石∶粗集料为1∶2∶2.5。施工应避开雨季，水泥混凝土凝结后马上进行养护，且严格注意养生[4]。喷射混凝土防护施工工艺如图2所示。

图2 混凝土喷射防护施工工艺

（2）护坡

干砌块石护坡适用于边坡受到雨水侵蚀导致土质松软的边坡，且边坡坡率小于1∶1.20。目前，公路工程中干砌块石护坡主要使用单层铺砌块石，铺设厚度为260～360mm，施工前应注意铺设150mm厚的碎石垫层[5]。干砌块石护坡结构如图3所示。

图3 干砌块石护坡结构

浆砌块石护坡适用于边坡被自然因素侵蚀损坏的岩石边坡或者坡面水流量在3～7m/s的不良土质边坡，且边坡坡率小于1∶1。浆砌块石护坡施工中应注意护坡厚度在300～500mm。浆砌块石应从下到上砌筑，施工中保证表面平整，砂浆密封块石四周，防止水流进护坡中。浆砌块石护坡结构如图4所示。

图4 浆砌块石护坡结构

（3）护面墙

护面墙适用于边坡坡面岩石极易被风化或者已经形成剥落的岩石边坡，要求边坡坡率小于1∶0.6。在路堑边坡岩石已经发生坍塌时，可以使用护面墙进行边坡防护。护面墙是目前最常使用的一种护坡工程，只能隔离并保护边坡坡面，不承受边坡土层压力，因此合理选择护面墙厚度关乎护坡工程施工质量。护面墙厚度见表1。

表1 护面墙厚度

护面墙施工首先埋设基础，埋设厚度应充分考虑当地水文地质条件。其次护面墙墙身需要布设排水孔和伸缩缝。为保证护面墙更加稳固，可以在墙背处每隔4～5m处修建一个耳墙。

2 工程实践

2.1 工程概况

2.2 性能测试

在试验路段分别对无边坡防护、植物护坡和工程护坡泥沙累积量进行试验检测，在相同降雨量条件下，1h内每隔10min测定不同防护坡面的泥沙累积量。不同防护坡面的泥沙累积量如表2所示，不同防护坡面的泥沙累积量与时间关系如图5所示。

表2 不同防护坡面的泥沙累积量

图5 不同防护坡面的泥沙累积量与时间关系

由表2和图5可知，工程护坡泥沙累积量明显少于植物护坡和无边坡防护。不进行边坡防护泥沙累积量随着时间增加先减少然后逐渐增加，这是因为雨水冲刷坡面形成地表径流，泥沙先在坡面汇聚，随后沿着坡面流到坡底，由于边坡没有采取任何防护措施，导致边坡摩擦系数较小，坡面泥沙累积量逐渐增加，因此边坡施工过程中应采取边坡防护措施，保证边坡的安全和稳定。

由表2和图5可知，进行植物护坡处理和工程护坡处理在开始到20min泥沙累积量急速减少，20～60min其泥沙累积量趋于稳定。这是因为植物护坡能够减小地面径流，因有植物存在，泥沙不能顺利流向坡底，所以植物护坡在20min内形成坡面径流能够延缓泥沙流量，抑制泥沙沿坡面流动，防止因雨水冲刷而导致边坡冲沟等病害。

由表2和图5可知，工程护坡最终泥沙累积量明显少于植物护坡，这是因为工程防护多采用水泥混凝土或者钢筋混凝土结构，不仅可以使边坡稳固，而且较植物护坡大大提高了边坡摩擦系数。边坡摩擦系数越大，水流在边坡坡面流动速度越小，因而泥沙累积量较植物护坡显著减少。但是工程护坡成本与造价明显高于植物护坡，因此在边坡结构不稳固或边坡泥沙量较多处，采取工程护坡处理，能够有效减少边坡崩塌等病害。

3 结语

本文介绍公路工程中常见的植物防护、骨架植草防护与工程防护三大防护技术，依托实际工程，在试验路段分别对无边坡防护、植物护坡和工程护坡进行泥沙累积量试验检测，研究结果表明：

（1）边坡防护能够有效抑制降雨时泥沙冲刷对边坡危害。

（2）工程护坡泥沙累积量明显少于植物护坡和无边坡防护。

（3）植物护坡处理和工程护坡处理在开始到20min泥沙累积量急速减少，20～60min其泥沙累积量趋于稳定。