农村公路路基排水及边坡防护施工

2023-01-08刘斌

交通世界 2022年19期

刘斌

（秦皇岛市卢龙县交通运输局地方道路管理站，河北秦皇岛 066400）

1 农村路基排水及防护施工原则及问题

1.1 施工原则

（1）农村路基排水及边坡防护施工中需保持因地制宜的原则，其中路基排水系统的建设中要充分考虑施工场地周围的农田、河流等基本情况，根据场地的情况开展排水设施的分类、建设，以满足当地条件的需要，避免对自然生态造成破坏；路基边坡防护施工中应根据施工场地的气候、温度等综合确定边坡的防护形式，不适宜采取植物护坡的需采用工程护坡，以保证边坡防护的合理性[1]。

（2）农村路基施工中地基的土质条件较差，软基情况较多，地下水位高度不确定。因此，路基排水系统及边坡防护的施工中应注意地质条件的影响，排水系统建设时针对软基位置需采取必要的加固措施，保证排水系统的稳定，地下水位较高的位置应根据地质情况合理规划地下排水设施的数量、规模，以保证地下水及时排除；路基边坡施工时应根据地质情况选择适合的加固措施，保证边坡的稳定性。

（3）农村路基排水设施及边坡防护施工中应保持保护自然环境的原则，自然环境的变化与居住者的生存条件息息相关，若施工中不重视对环境的保护，则势必会造成生存环境的变化。因此，路基排水系统施工中汇集的积水不得直接排放至农田、河流，需统一排放至设计的管道中，边坡防护施工中尽可能采用植物护坡的形式，并加强对当地自然环境的保护，不占用过多的自然资源，以实现可持续发展[2]。

1.2 常见问题

（1）积水问题：常见的水分对路基的影响包括雨水的冲刷、积水的渗透、地下水位的上升等，此类影响均会导致路基强度降低，甚至在冻融翻浆的作用下导致路面产生塌陷问题，若路基施工中没有合理排水系统，则积水就会直接渗透至路基内部结构中，将路基的填料全部冲刷掉，从而降低路基强度，并进一步反射至路面面层中，最终导致面层出现裂缝、唧泥、坍塌等各种病害。该情况在农村地区更为常见，农村与城市相比设施条件较差，自然环境的侵蚀更为严重，如遭受积水的侵扰病害问题更为严重。

（2）边坡冲刷：路基边坡施工不能合理进行，路基边坡就会遭受严重的冲刷，主要是来自雨水对坡面和坡脚的直接冲刷以及坡面径流的间接冲刷。因雨水的持续冲刷作用，边坡最终会出现破坏，从而影响人们的行车安全，边坡遭受冲刷时最为严重的位置就是边坡坡脚。坡脚位于边路最下端，雨水最终均会汇集至坡脚，车辆在公路通行时会将雨水激起再度冲刷坡脚，最终降低坡脚的强度，从而影响整个边坡的稳定性。

（3）边坡坍塌：边坡坍塌是指路基边坡因防护不到位，导致变边坡土体出现滑塌问题，其坍塌情况在农村路基中主要分为3 类：第1 类是滑动型坍塌，此类坍塌情况多发生于深挖的石质边坡段，常见的形式为泥石流，造成滑动坍塌的原因是岩石层在外力的持续作用下发生间断，导致中间的软式顺着岩层发生滑动造成坍塌；第2类是落石型坍塌，此类坍塌易发生于陡峭的岩石边坡，产生的主要原因为边坡常年遭受雨水的渗透，在反复冻融的情况下导致边坡失稳发生，从而引发落石坍塌[3]；第3 类是流动性坍塌，此类坍塌是边坡中最常见的情况，引发的主要原因是强降雨水的直接冲刷，由于边坡防护不到位，雨水直接作用于土体引发坍塌现象，该情况可发生于各种路基边坡中；无论哪种坍塌问题，都会影响公路的使用安全，因此做好农村路基边坡防护工作至关重要。

2 工程概况

某公路工程位于我国农村地区，主要为改善当地农村的交通条件，实现村庄间的互通，该工程设计全长12.3km，路面宽度为6m，路面采用沥青混凝土结构。工程所在地途径农田、湿地且周围山体众多，为确保工程的建设质量，要求施工单位做好公路路基的排水及边坡防护工作。因此，本文对该工程路基排水及边坡防护施工展开分析。

3 农村公路路基排水及边坡防护施工

3.1 路基排水施工

农村公路路基排水系统主要包括三部分，分别为地面排水、坡面排水、地下排水，本工程地面排水采用急流槽、拦水带及边沟排水的形式，坡面排水采用截水沟的排水形式，地下排水采用暗沟、渗沟的排水形式。

3.1.1 地面排水

（1）农村公路路基排水系统主要由急流槽、边沟、拦水带组成，其中拦水带采用水泥混凝土预制块与沥青混合土预制块共同砌筑而成，设计在路基两侧边缘位置，高度宜高出路基10～12cm，拦水带顶部宽度为8～10cm，急流槽设置在拦水带上，急流槽每间隔0.5～1m 设置一处，主要是将路基横向汇集的积水排出路基范围。

（2）边沟主要位于路基拦水带两侧位置，设置在土路肩上，其中填方路基设置的边沟又称排水沟，采用梯形结构，挖方路段的边沟采用矩形结构，由于本工程位于农村，周围山体较多，靠山一侧的坡脚位置不设置边沟[4]。

（3）边沟的设置要求其线性平顺，与坡脚的距离控制在3～4m，长度宜不大于500m，曲线处其半径应不小于10m，边沟整体采用浆砌片石砌筑而成，砌筑时片石之间的缝隙利用小石块填充密实，并采用砂浆抹平，边沟沟底抹面后要整平压光处理，待砌筑完成后检测边沟坡度，针对坡度不小于0.3%的路段采取加固措施。

3.1.2 坡面排水

（2）截水沟的主要作用是拦截公路两侧边坡中的水，避免其汇集起来冲刷路基及边坡，主要设置在路基坡面上，其具体位置根据公路开挖方的情况确定，本工程截水沟的边缘与路堤坡脚的位置宜不小于2m，且截水沟与路堤之间设置有填土隔离，截水沟与路堤之间修筑有坡度2%的护坡道，主要作用是将路堤中的积水汇集至截水沟中。

（2）截水沟的修筑长度根据公路情况确定，针对修筑长度不小于500m 以上的截水沟，其出水口的位置要与桥涵的进水口相连，通过桥涵将积水排出，修筑长度在500m 以下的截水沟，其出口处直接与边沟相连排出积水即可，截水沟设置完成后，为避免其遭受地下水与雨水的冲刷，针对截水沟位于山体岩石区域、软基区域，以及截水沟底部纵坡较大的均要采取加固和防渗措施[5]。

3.1.3 地下排水

（1）农村地区地下水位相对较高，为避免公路遭受地下水的侵扰，路基下方设置有暗沟和渗沟，其中暗沟又称为盲沟，其沟底主要埋设于路基下方不透水的土层中，具有拦截流向路基层间水的作用，同时可以防止毛细水上升，避免路基遭受水分的侵扰而造成冻胀翻浆问题，可以有效地保证路基的强度及稳定性。

（2）本工程暗沟的结构设计为上宽下窄的梯形，其主要位于路基以下及两侧位置，暗沟顶部设置有30cm 厚的不透水层，或者设置双层反铺草皮以实现不透水的目的，暗沟的布置延路基方向，沟底设置1%～2%的纵坡，沟深在1.0～1.5m之间，沟体宽度为沟深的1/3，沟壁的倾斜度设置为1∶0.2。

（3）渗沟的主要作用是将地下水汇集于沟内，并通过路基的排水系统排放至指定位置，从而实现降低地下水位的目的。渗沟从构造形式可分为盲沟式、洞式、单管式三种，本次施工根据公路的条件选择合适的形式，渗沟设置中要结合其主要作用分别设计施工方式，若用于降低地下水位时，施工时渗沟要尽量与路基贴近，若用于拦截地下水时，则渗沟的施工要求与水流方向相互垂直[6]。

（4）渗沟的尺寸比盲沟略大，其埋深为2～6m，渗沟的一侧设置有反滤层，主要作用是汇集水流，另一侧采用浆砌片石填筑，实现拦截水流的目的，渗沟的底部及顶部设置封闭层，以避免地下水向上侵蚀路基，封闭层施工采用的主要材料为干砌片石，并利用5号水泥砂浆勾缝处理。

3.2 边坡防护施工

农村公路所处位置地形条件差，面临的环境较为恶劣，若不能做好边坡防护工作极易发生滑坡、坍塌等灾害，因此，结合本工程实际情况，其路基边坡的防护主要采取植物防护及工程护坡的形式，针对边坡稳定性差的区域可利用锚杆加固处理。

3.2.1 植物防护

（1）边坡植物防护要合理选择植物的种类，本工程针对有利于植物生长的边坡选择种草、植树的防护方式，针对生长环境较差的边坡选择铺草皮的防护方式，种草植树防护中边坡坡度在1∶1.5 以上时均选择种草的方式，选取的草籽要求具有根系发达、叶茎低、枝叶浓密的特点，如三叶草、抓根草等[7]；坡度在1∶1.5 以内的边坡选择植树的防护方式，选取的树种要求具有根系发达、枝叶茂密、生长速度快的特点，如乔木、灌木等，乔木的种植范围要求距离路肩边缘0.8～1.0m，草木种植完成后要定期对植物进行浇水、施肥，保证植物的正常生长，实现边坡防护的目的。

（2）铺草皮边坡防护主要位于植物生长环境较差的边坡中，因此，选用的草皮要求具有根系发达、易成活、生长快及方便种植的特点。草皮铺筑前先在边坡铺筑一层厚度为10～20cm 的黏性土，为植物营造良好的生存环境，坡度大于1∶2 的位置铺筑黏土时采取挖台阶的施工方式，黏土铺筑后将选取的草皮全部铺至边坡上，坡度较大的位置铺设完成中可采取必要的措施加固，避免草皮向下脱落，草皮铺筑完成后及时浇水，确保植物的正常生长。

3.2.2 工程防护

（1）工程防护主要针对无法满足植物生长的土质边坡，或者土石混合边坡中。其防护方式主要为铺设浆砌片石，浆砌片石铺筑前要对坡面进行清理整平，将存在的坑槽及松动的土层全部回填压实，然后铺设0.25～0.5m 后的浆砌片石，铺筑过程中每间隔10m 设置一处伸缩缝，缝宽设置为2cm，缝内利用沥青麻筋填充密实[8]。

（2）浆砌片石铺筑完成后，为避免向下滑坡，其下方设置有护面墙。护面墙的施工方式为分级布置，墙体的厚度为0.4～0.6m，设置在边坡下部稳定性较好的位置，护面墙的墙顶封闭处理，以避免积水下渗。

3.2.3 框架锚杆加固

（1）边坡防护工作中，经检测边坡承载力及稳定性难以满足设计要求的，可采取框架锚杆加固处理，加固施工前，首先清理边坡杂物及松动的岩石、土层，然后对边坡进行施工放样，沿着边坡坡脚和顶面台阶线放样，放样结束后根据放样位置开始钻设锚杆的锚孔，钻孔的间隔为1.5m，钻孔深度为3～7m，钻孔全部施工完成后，检查钻孔深度、孔径，其偏差不得超过设计要求的1%，检查合格的钻孔将其内部清理干净开始插入锚杆[9]。

（2）锚杆插入前要先对锚杆进行抗拔试验，利用实验确定施工中注浆量、注浆深度等相关参数，再根据参数将锚杆插入至设计的深度。使用注浆管进行注浆作业，注浆管的插入深度为距离孔底5～10cm，注浆时边注浆边缓慢提升注浆管，待孔内浆液冒出后停止注浆并拔出注浆管，待孔内浆液终凝后利用铁丝网将锚杆焊接固定，锚杆加固完成后采取铺设草皮的植物防护方式进行边坡防护。