基于邊坡綜合防護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

董先軍

(新疆農(nóng)二師設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司，新疆庫爾勒841000)

隨著我國公路建設(shè)的飛速發(fā)展，公路邊坡綜合防護(hù)系統(tǒng)研究日漸引起公路部門的重視。邊坡綜合防護(hù)設(shè)計(jì)是公路設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一，需根據(jù)公路等級(jí)、降雨強(qiáng)度、地下水、地形、土質(zhì)、材料來源等情況綜合考慮，合理布局，因地制宜地選擇實(shí)用、合理、經(jīng)濟(jì)、美觀的工程措施，確保公路的穩(wěn)定和高速行車安全，同時(shí)達(dá)到與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)，保持生態(tài)環(huán)境的相對(duì)平衡，美化公路的效果。

1 坡面防護(hù)

路基的防護(hù)其類型可分為邊坡坡面防護(hù)和沖刷防護(hù)。邊坡坡面防護(hù)主要是保護(hù)路基邊坡表面，免受雨水沖刷，降低溫差及溫度變化的影響，防止和延緩軟弱巖土表面的風(fēng)化、碎裂、剝蝕演變過程，從而保護(hù)路基邊坡的整體穩(wěn)定性，在一定程序上還可以美化路容，協(xié)調(diào)自然環(huán)境。

1.1 邊坡種草防護(hù)

種草防護(hù)適用于邊坡穩(wěn)定，坡面沖刷輕微，且宜于草類生長(zhǎng)的土質(zhì)路提與路塹邊坡，用以防止表面水土流失，固結(jié)表土，增強(qiáng)路基的穩(wěn)定性。經(jīng)常浸水或長(zhǎng)期浸水的路堤邊坡，種草不宜生長(zhǎng)，不宜采用種防護(hù)。邊坡上己扎根的種草防護(hù)，可容許緩流水短時(shí)沖刷。選用草籽應(yīng)注意當(dāng)?shù)氐耐寥篮蜌夂驐l件，通常應(yīng)以容易生長(zhǎng)、根部發(fā)達(dá)、葉莖低矮、枝葉茂密或有匍匐莖的多年生草種為宜，常用的月白茅草、毛鴨嘴、魚肩草、果圓、雀稗、鼠尾草和小冠。最好采用幾種草籽混合播種，使之生成一個(gè)良好的覆蓋層。種植時(shí)草籽宜摻砂或與土粒拌和，使之播種均勻，播種時(shí)間以氣候溫暖、溫度較大的季節(jié)為宜。

1.2 鋪草皮防護(hù)

路基坡面上鋪草防護(hù)，其作用與種草防護(hù)相同，前者使用時(shí)要求當(dāng)?shù)赜凶愎┩谌∈褂玫牟萜さ囟?，但在邊坡高陡和坡面沖刷較嚴(yán)重的地方，鋪草皮較種草防護(hù)收效快。塊狀草皮的尺寸，一般為20 cm×25 cm、25 cm×40 cm及30 cm×50 cm幾種;帶狀草皮一般寬25 cm，長(zhǎng)200～300 cm;草皮厚度根據(jù)草根的深度而定，一般為6～10 cm，干旱和炎熱地方區(qū)可增加到15 cm。挖草皮時(shí)，草皮兩端斜切(橫切面為平行四邊形)，鋪草皮的方法有平鋪草皮、平鋪疊置草皮、方格式草皮、卵(片)石方格草皮。草皮應(yīng)選用根系發(fā)達(dá)、莖矮葉茅草、假儉草等，干枯、腐朽及喜水草種不宜采用，泥沼地區(qū)的草皮禁用;鋪草皮前應(yīng)將邊坡表面挖松整平，如有地下水露頭，應(yīng)做好排水設(shè)施;鋪草皮前應(yīng)在春季或初夏，干燥地區(qū)在雨季進(jìn)行，不宜在冬季寒冷天氣施工;路塹邊坡鋪草皮，應(yīng)鋪過路塹頂部1 m或鋪至截水溝邊。

1.3 植樹防護(hù)

在路基邊坡上合理地植樹，對(duì)于加固路基有良好的效果。也可和種草、鋪草皮配合采用，使坡面形成良好的防護(hù)層。植樹適用于土質(zhì)邊坡及嚴(yán)重風(fēng)化的巖石邊坡和裂隙黏土邊坡。但對(duì)鹽漬土、經(jīng)常浸水及經(jīng)常干旱的邊坡及粉質(zhì)土邊坡不宜采用。植樹可以加強(qiáng)路基的穩(wěn)定性。降低流速、防止和減少水流對(duì)路基的沖刷。植樹能防風(fēng)、防沙、防雪。植樹可美化路容、調(diào)節(jié)氣候，并可獲得部分木材，增加收益。

1.4 抹面與捶面

易于風(fēng)化的巖石，如頁巖、泥巖、泥灰?guī)r、千枚巖等軟質(zhì)巖層的路塹邊坡防護(hù)，可用混合材抹面。對(duì)易受沖刷的邊坡和易受沖刷的邊坡和易風(fēng)化巖石坡防護(hù)可用混合材料捶面。抹面或捶面的邊坡坡度不受限制，但不能擔(dān)負(fù)荷載，亦不能承受土壓力，故要求邊坡必須穩(wěn)定的，坡面應(yīng)平整干燥。為了防止抹面表面開裂，增強(qiáng)抗沖蝕能力，可在表面涂瀝青保護(hù)層，要求瀝青軟化點(diǎn)稍高于當(dāng)?shù)貧鉁?，用量?.3 kg/m3。

2 路基防護(hù)施工技術(shù)

2.1 坡面防護(hù)

坡面防護(hù)的目的是防止地表水流的沖刷、坡面巖土的風(fēng)化剝落以及與環(huán)境的協(xié)調(diào)。高速公路的邊坡多采用種草防護(hù)，邊坡較高時(shí)，采用砌石框格(方型、菱形、拱型、M型)種草防護(hù)?，F(xiàn)大多采用草坪植生帶，即將草籽、肥料和土均勻拌和裹于土工物內(nèi)，當(dāng)草籽發(fā)芽也長(zhǎng)成草起到固土作用后，無紡布纖維自然腐爛，不會(huì)污染環(huán)境，效果很好。

2.2 沖刷防護(hù)

防護(hù)沿河路基邊坡免受沖刷仍多采用直接防護(hù)。傳統(tǒng)的砌石、拋石、鐵絲石籠、擋土墻等有所改進(jìn)，用高強(qiáng)土工格柵代替鐵絲做石籠，用聚脂或聚胺脂類土工織物混凝土護(hù)坡模袋做成的護(hù)面板防護(hù)受水沖浪擊的邊坡，很能適應(yīng)土體不均勻沉降。

2.3 支擋防護(hù)

擋土墻用于支擋防護(hù)目前仍占主要。石砌的重力式擋土墻多用于石料豐富、墻高較低、地基較好的場(chǎng)合。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的懸臂式擋土墻、扶壁式擋土墻和板柱擋土墻其受力比較合理，墻身圬工體積小，也已廣泛應(yīng)用于公路路基的防護(hù)。垛式擋土墻易于調(diào)整墻的高度，并采用預(yù)制構(gòu)件拼裝，是一種特殊型式的擋土。

3 邊坡

在路堤的路肩邊緣以下和在路塹路基兩側(cè)的側(cè)溝外，因填挖而形成的斜坡面，稱為路基邊坡。邊坡與路基頂面的交點(diǎn)稱為頂肩。邊坡與地面的交點(diǎn)，在路堤中稱為坡腳;在路塹中稱為路塹塹頂邊緣，其高程與路肩高程的差為路塹邊坡高度。路堤的邊坡高度為路肩高程與坡腳高程之差。邊坡的坡形在路基中常修筑成單坡形、折線形或階梯形，每一坡段坡面的斜率以邊坡斷面圖上取上下兩點(diǎn)間的高差與水平距離之比表示，當(dāng)高差為1個(gè)單位長(zhǎng)時(shí)，水平距離經(jīng)折算為m單位長(zhǎng)，則斜率為1:m。在路基工程中，以1:m方式表示的斜率稱為坡度，m稱為坡率。在路基本體構(gòu)造中，邊坡的形狀和坡度的緩陡對(duì)路基本體的穩(wěn)定和工程費(fèi)用有重要影響。

4 加固措施

邊坡加固的方法很多，較有效的有:滑墻、抗滑樁、預(yù)應(yīng)力錨索、壓漿錨柱等等。這里值得一提的是“邊坡防排水”也應(yīng)作為間接加固邊坡的一種方法給予重視，因?yàn)檫吰绿鷰缀醵际窃谟昙境霈F(xiàn)，所以其作用是顯而易見的，對(duì)防排水系統(tǒng)設(shè)置的建議為:坡頂截水溝按常規(guī)方式設(shè)置，坡面碎落臺(tái)截水溝不必每臺(tái)都設(shè)置，而在第一臺(tái)上設(shè)置一道水泥混凝土截水溝即可，其他各臺(tái)澆筑坡度2%、厚度10 cm的水泥混凝土封閉，邊緣設(shè)置攔水帶，每20 m左右設(shè)一道豎向排水溝，將水排入第一臺(tái)截水溝就能達(dá)到理想的排水效果。另外，在土質(zhì)或強(qiáng)風(fēng)化巖石上邊坡的坡腳也就是路基側(cè)溝邊緣，應(yīng)設(shè)置抗滑墻或抗滑樁，以避免牽引式滑坍(坡)的產(chǎn)生。

5 建議

公路作用大，社會(huì)效益好，影響也大，因此，要重視邊坡的防護(hù)和加固工作;設(shè)計(jì)單位要重視前期勘察工作，盡量將地質(zhì)、氣候、水文等情況掌握詳細(xì)些，為搞好設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確的第一手資料;盡量減少高填深挖，而用橋梁和隧道代替，這樣既可以減少對(duì)自然環(huán)境的破壞，也可消除或減輕為搞好邊坡防護(hù)與加固帶來的問題，從而減少公路的隱患。

6 邊坡綜合防護(hù)設(shè)計(jì)原則與注意事項(xiàng)

6.1 “綜合設(shè)計(jì)、就地取材、以防為主、確保施工”

“綜合設(shè)計(jì)、就地取材、以防為主、確保施工”是邊坡綜合防護(hù)設(shè)計(jì)的基本原則。路基防護(hù)應(yīng)按照設(shè)計(jì)、施工與養(yǎng)護(hù)相結(jié)合的原則，深入調(diào)查研究，根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境、工程地質(zhì)和材料等情況，因地制宜，就地取材，選用適當(dāng)?shù)墓こ填愋突虿扇【C合措施，以保證路基的穩(wěn)固。不要輕易取消或減少必要的防護(hù)工程措施，而給養(yǎng)護(hù)遺留繁重。

6.2 路基的防護(hù)措施

路基的防護(hù)措施是根據(jù)沿線不同土質(zhì)巖性、水文地質(zhì)條件、坡度、高度和當(dāng)?shù)夭牧?、氣候等因地制宜選擇，應(yīng)密切結(jié)合路面排水作綜合考慮。

6.3 對(duì)于土路堤的坡面鋪砌防護(hù)工程

對(duì)于土路堤的坡面鋪砌防護(hù)工程，最好待填土沉實(shí)或夯實(shí)后施工，并根據(jù)填料的性質(zhì)及分層情況決定防護(hù)方式。鋪砌的坡面應(yīng)預(yù)先整平，坑洼處應(yīng)填平夯實(shí);對(duì)于不宜采用植物或混凝土網(wǎng)格中空植草的破碎巖路塹邊坡，應(yīng)綜合考慮地形關(guān)系、基巖風(fēng)化破碎程度、地震、暴雨、漏水、施工難易及經(jīng)濟(jì)性等因素，慎重選擇噴漿(混凝土)、護(hù)面墻，落石防治等方案。

7 結(jié)語

隨著國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)不段發(fā)展，公路交通事業(yè)日新月異，高速公路日益增多，人們出行帶來極大便利。但由于道路邊坡失穩(wěn)影響行車安全，甚至掩埋道路，中斷交通，造成不可估計(jì)的經(jīng)濟(jì)損失事件時(shí)有發(fā)生。所以加強(qiáng)道路邊坡防護(hù)至關(guān)重要，根據(jù)地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、氣候條件、地形地藐等多種因素影響，所采取的邊坡防護(hù)相應(yīng)措施也不同，根據(jù)場(chǎng)地地形、氣候條件、地質(zhì)狀況，加強(qiáng)對(duì)道路路基邊坡防護(hù)，是確保高速公路良好行車安全一項(xiàng)重要措施。

［1］ 郁祖平，徐禮金.高速公路路基工程施工與質(zhì)量控制［M］.四川建筑，2003.

［2］ 李宇峙.路基路面工程檢測(cè)技術(shù)［M］.北京:人民交通出版社出版，2001.

［3］ 中華人民共和國交通部.公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范［M］.北京:人民交通出版社，2004.