山区高等公路边坡防护浅析论文

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摘要:随着公路等级的不断提高，边坡防护也越来越受到重视。高速公路路基较宽、挖填较大，特别是山区高速公路，高填深挖较多，边坡加固和防护措施如果不得力，极易引发各种边坡病害。因此，对高速公路边坡防护更应给予积极关注。

关键词:边坡;加固;防护

1、边坡破坏的主要形式与机理

边坡破坏与路基填料的性质、路基边坡高度、路基压实度有关系。一般地，砂性土边坡较粘性土边坡易于遭受冲刷而破坏、较高的路基边坡较较低的路基边坡更容易遭受坡面流水冲刷，压实度较好的边坡比压实度较低的边坡耐冲刷。本文把高速公路边坡破坏分为上边坡和下边坡两种形式，针对这两种边坡的形成机理，处理方法进行了详细介绍。

1.1公路下边坡

下边坡一般为填土路堤，边坡的破坏，主要表现为坡面及坡脚的冲刷。坡面冲刷主要来自大气降水对边坡的直接冲刷和坡面径流的冲刷，冲刷使路基边坡沿坡面流水方向形成冲沟，冲沟不断发展导致路基发生破坏;沿河路堤及修筑在河滩上、滞洪区内的路堤，还要受到洪水的威胁，这种威胁表现为冲毁路堤坡脚导致边坡破坏。

1.2公路上边坡

上边坡是人工开挖的斜坡，其强度应满足边坡稳定的要求。在降雨、融雪、冻胀，及其它形式的作用下，边坡主要破坏形式为冲刷、崩坍等。

(一)边坡冲刷破坏

冲刷破坏一般发生于较缓的土质边坡，如砂性土、亚粘土、黄土等，在大气降水的作用下，沿坡面径流方向形成许多小冲沟，如不采取任何防护措施，有逐年扩大的趋势;在边坡坡脚，冬季往往发生积雪，造成坡脚湿软，强度降低，上部土体失去支撑，发生破坏;同时，高速行驶的汽车溅起的雨雪水，也易冲刷坡脚。总之，土质边坡的坡脚部位，是边坡的最薄弱环节。

(二)边坡崩塌破坏

边坡崩坍，一般分为三类:落石型、滑坡型、流动型，有时在一次崩坍中会同时具有这三种形式。

落石型一般指较陡的岩石边坡，被大小不一的裂面分割成软弱的断块，这些裂面宽而平滑，裂隙张开的程度用肉眼不一定就能识别，但能渗水，在降雨作用下，产生侧向静水压力作用，造成崩坍。此类破坏型式必须严格控制，崩坍滚落的岩石极易对行车构成威胁。

滑坡型崩坍指岩层在外力作用下剪断，沿层间软岩发生顺层滑动，多发生于倾向于路基、层间有软弱夹层的岩体中。另外，当基岩上伏岩屑层、岩堆等松散的堆积物时，堆积物也易沿岩层的层理面、节理面或断层面发生崩坍。

大雨时的崩坍多属于流动型，砂、岩屑、页岩风化土等松散沉积土，多会受水的影响而产生流动型崩坍，流动型崩坍没有明显的剪切滑动面。

边坡高度大时，以上边坡破坏的类型都较低边坡容易发生。

2、边坡防护施工方法

2.1影响边坡稳定的因素

2.1.1自然因素

公路是特殊的带状构造物，每条公路都要穿越很多地区，由于受地质构造和地形条件等因素的影响，每一个区域都有不同的地质和气候条件。所以，影响边坡稳定的自然因素包括下列几方面，即:地质、地形、气候和水文条件等四个方面。

2.1.2人为因素

一条公路的建设和使用管理，都是由人去实现的，根据建设程序和内容，并结合已建公路的情况看，影响边坡稳定的人为因素可归集为下列三个方面，设计因素、施工因素和养护管理因素。

2.2边坡防护与加固类型

2.2.1防护类型

(一)生物防护

生物防护主要分为三大类:种草、铺草皮及植树，除植树(主要用于下边坡)属传统防护形式外，植草或铺草皮是近年来才在高等级公路上兴起的一种绿色防护形式。其优点是能在短期内恢复公路沿线的绿色景观和防止边坡冲刷，但养护费用高，要随时保持绿色有一定困难。

(二)圬工防护

(1)片(块)石护坡和护面墙

片(块)石护坡分为浆砌和干砌两种，护面墙比护坡厚，有一定的抗推力作用。其优点是能就地取材、工艺简单，但自重大，不宜在高边坡上使用。

(2)菱形网格护坡

菱形网格护坡，可预制安装也可用水泥混凝土现浇和石砌。工艺简单，网格内可植草，但只适用于填方边坡和土质挖方边坡。

(3)六角空心砖护坡

六角空心砖护坡是近几年来才发展起来的，是一种用水泥混凝土预制安装的边坡防护形式，似蜂巢状。施工工艺简单，空洞内可填土绿化，有一定观赏价值，但自重大，费用高，还会阻碍边坡水的排出，对边坡稳定不利，要慎重选用。

(4)窗孔肋式护坡

窗孔肋式护坡一般用浆砌片石或片石混凝土做肋，用水泥预制混凝土块做成拱形窗台，坡面水从肋上排出，窗内可植草，目前是一种较为理想的防护形式，但肋厚容易被偷工减料，应加强施工管理和质量监理。

(5)喷射混凝土护坡

对一些较高的风化岩石边坡，采用喷射混凝土作护坡可阻止风化，且重量轻，施工所需设备简单，但费用较高，厚度难以控制，对景观有一定影响，应尽量少采用。

2.2.2加固类型

(1)护脚墙与抗滑墙

护脚墙与抗滑墙本质上没有多大区别，只是断面大小和埋深不同(有时也加点锚杆或锚索)。护脚墙起到保护坡脚不受冲刷和破坏的作用，不能抵抗推力;抗滑墙除有护脚墙的作用外，还具有抗推力作用，根据具体情况选用。

(2)抗滑桩

抗滑桩是一种用于处理滑坡或防止边坡下滑的钢筋水泥混凝土结构，是一种较理想的抗滑设施，但投资较大。

(3)预应力锚索

用预应力锚索处理单斜构造岩石边坡，对保证该类边坡的稳定有较好的效果，但难以准确计算被锚固体的下滑力和张拉控制应力。

(4)排水固结

排水固结主要用于表层地下水较多处的边坡加固，有树枝状盲沟、塑料排水管等方式。工艺简单、耗用材料少，但遇到有滑层的地方，需配设支挡构造物才能达到满意的效果。

2.3边坡防护与加固措施

2.3.1防护措施

防护是在边坡自身稳定的基础上进行的，以往的边坡防护主要考虑冲刷和防风作用影响，现在的边坡防护还要考虑美观和环保问题。根据以上的要求，对边坡防护提出下列具体建议:

(一)下边坡

下边坡采用菱形网格加植草防护并加密排水沟(填石路堤除外)。

(二)上边坡

上边坡第一台，根据不同地质情况采用护面墙、浆砌片(块)石、窗孔肋式、六角空心砖等护坡形式;以上其余各台，仍根据不同地质情况，采用菱形网格、窗孔肋式、喷射混凝土等防护形式。

防护形式除护面墙、浆砌片(块)石和喷射混凝土外，其它都可在其上加植草防护，恢复自然环境和美化公路。

另外，稳定性较好的岩石边坡不必再进行圬工防护，只需在一些低凹处放置一点耕植土，种植耐旱性较好的爬藤植物即可起到防护、美化和绿化的作用。

2.3.2加固措施

边坡加固的方法很多，较有效的有:抗滑墙、抗滑桩、预应力锚索、压浆锚柱等等。这里值得一提的是“边坡防排水”也应作为间接加固边坡的一种方法给予重视，因为边坡坍塌几乎都是在雨季出现，所以其作用是显而易见的。

对防排水系统设置的建议为:坡顶截水沟按常规方式设置，坡面碎落台截水沟不必每台都设置，而在第一台上设置一道水泥混凝土截水沟即可，其他各台浇筑坡度2%、厚度10厘米的水泥混凝土封闭，边缘设置拦水带，每20米左右设一道竖向排水沟，将水排入第一台截水沟就能达到理想的排水效果。

另外，在土质或强风化岩石上边坡的坡脚也就是路基侧沟边缘，应设置抗滑墙或抗滑桩，以避免牵引式滑坍(坡)的产生。

3、几点建议

(一)高等级公路作用大，社会效益好，影响也大，因此，要重视边坡的防护和加固工作;

(二)设计单位要重视前期勘察工作，尽量将地质、气候、水文等情况掌握详细些，为搞好设计提供准确的第一手资料;

(三)尽量减少高填深挖，而用桥梁和隧道代替，这样既可以减少对自然环境的破坏，也可消除或减轻为搞好边坡防护与加固带来的问题，从而减少高等级公路的隐患。

参考文献:

[1]中华人民共和国交通部，《公路路基设计规范》(JTGD30-2004)，人民交通出版社