公路路基邊坡防護(hù)處理

鄒慧紅

遵義市交通勘察設(shè)計(jì)有限公司 貴州遵義 563000

公路路基邊坡防護(hù)是防止路基病害、保證路基穩(wěn)定、改善道路環(huán)境景觀、保護(hù)生態(tài)平衡的重要措施，也關(guān)系到路基的外觀、路線景觀與環(huán)境協(xié)調(diào)[1]。在我國由于缺乏對路基邊坡防護(hù)工程的系統(tǒng)研究，許多工程只能借用低等級公路的防護(hù)技術(shù)，給所建工程帶來隱患，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和不良的社會影響[2]。我國每年用于公路邊坡整治、加固維修的費(fèi)用也高達(dá)數(shù)億元[1]。為此，本文在分析公路路基邊坡破壞表現(xiàn)形式的基礎(chǔ)上，提出邊坡防護(hù)處理的幾點(diǎn)原則，結(jié)合這些原則系統(tǒng)探討公路路基邊坡防護(hù)處理的幾種新型方法。

1 公路路基邊坡破壞表現(xiàn)形式

1.1 路基邊坡破壞

路基邊坡破壞主要表現(xiàn)為邊坡坡面及坡腳的沖刷[3]。坡面沖刷主要來自大氣降水對邊坡的直接沖刷和坡面徑流的沖刷，使路基邊坡沿坡面流水方向形成沖溝，沖溝不斷發(fā)展最終導(dǎo)致邊坡破壞，進(jìn)一步造成路面塌陷，直接影響行車的安全。沿河路堤及修筑在河灘上滯洪區(qū)內(nèi)的路堤，加之受洪水的威脅，還有可能直接導(dǎo)致路堤坡腳的沖毀及邊坡的破壞。此外，冬季的積雪會造成坡腳濕軟，路基強(qiáng)度降低，上部土體失去支撐。公路上行駛的汽車濺起的雨雪水，也會沖刷坡腳。

1.2 路基邊坡坍塌

路基邊坡坍塌主要有滑動型、落石型及流動型三類，這三類坍塌可單獨(dú)存在，也可同時(shí)出現(xiàn)[3-4]。滑動型坍塌是巖層在外力的作用下被剪斷，沿層間軟石發(fā)生順層滑動造成的坍塌。落石型坍塌指在較陡的巖石邊坡，那些節(jié)理、層理、斷層影響下裂隙發(fā)育的巖石，被大小不一的裂面分割成軟弱的短塊，由于滲水，反復(fù)凍融，造成長時(shí)間的微小移動，裂縫逐漸擴(kuò)大，當(dāng)雨水充滿裂縫時(shí)，產(chǎn)生側(cè)向靜水壓力作用，造成坍塌。此類破壞形式對行車安全構(gòu)成很大威脅。流動型坍塌是砂、巖屑、頁巖風(fēng)化土等松散沉積土，由于大雨沖刷產(chǎn)生流動造成的坍塌。

2 公路路基邊坡防護(hù)處理原則

根據(jù)公路路基邊坡破壞的主要表現(xiàn)形式，為了使邊坡防護(hù)既能滿足沖刷防護(hù)功能，又能起到美化邊坡的目的，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循3個基本原則[3]：一是盡可能減少漿砌片石全防護(hù)，增加植被防護(hù)；二是對比較低的路堤可單獨(dú)采用植草防護(hù)；三是對路堤較高的路段應(yīng)采用圬工防護(hù)與植草防護(hù)相結(jié)合的綜合防護(hù)。

3 新型公路路基邊坡防護(hù)處理方法

公路路基邊坡防護(hù)處理的傳統(tǒng)方法比較多，如坡面防護(hù)設(shè)施有植物防護(hù)（種草、鋪草皮、植樹等）和工程防護(hù)（抹面、噴漿、勾縫、石砌護(hù)面等）；沖刷防護(hù)設(shè)施有植物防護(hù)、石砌防護(hù)或拋石與石籠防護(hù)、設(shè)置導(dǎo)治結(jié)構(gòu)物等。基于上述公路路基邊坡防護(hù)處理的3個原則，本文重點(diǎn)探討幾種新型的公路路基邊坡防護(hù)處理方法[1,5-8]。

3.1 土釘墻防護(hù)

土釘墻是一種柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)，通過在土中設(shè)置短密的土釘，加固和改善原狀土（巖）的物理力學(xué)性能。土釘墻支護(hù)技術(shù)完全摒棄傳統(tǒng)支撐方法的被動支擋概念，施工中不需一樁、一撐，具有支撐主動，經(jīng)濟(jì)、安全等特點(diǎn)。在邊坡工程施工時(shí)，須采用短臺階逐階下挖的方式。每一臺階切坡的高度為1～2 m，在施工土釘桿、面層構(gòu)件與噴射混凝土期間，切坡段需要保持自立穩(wěn)定。因此，土釘墻支護(hù)技術(shù)適用于具有一定粘性的砂土和粉、粘土，即使局部含軟塑的淤泥、松散的砂層，都可以采用不同的施工工藝進(jìn)行處理。

3.2 土工織物防護(hù)

土工織物由于具有重量輕、整體連續(xù)性好、施工方便、耐腐蝕性、抗拉強(qiáng)度較高和抗微生物侵蝕性好等特點(diǎn)，當(dāng)與植被相結(jié)合進(jìn)行邊坡防護(hù)時(shí)，更加體現(xiàn)其優(yōu)越性。土工織物的產(chǎn)品類型比較多，根據(jù)制造方法的不同可分為編型土工纖維、織型土工纖維、無紡型土工纖維、組合型土工纖維、土工網(wǎng)墊、土工格柵、土工網(wǎng)以及各種土工膜和復(fù)合組合材料等。土工織物在公路工程中具有排水、反濾、隔離、防滲、防護(hù)以及加筋和加固等功能，在公路路基邊坡防護(hù)處理中得到廣泛運(yùn)用。

3.3 生物防護(hù)

1）三維植被網(wǎng)墊。三維植被網(wǎng)墊是以熱塑性樹脂為原料，經(jīng)擠出、拉伸等工序形成相互纏繞，并在接點(diǎn)上相互熔合，底部為高模量基礎(chǔ)層的三維立體結(jié)構(gòu)網(wǎng)墊。其基礎(chǔ)層由兩層經(jīng)雙向拉伸處理后得到的均勻的方形網(wǎng)格組成，拉伸后的方形網(wǎng)格質(zhì)輕、絲細(xì)均勻，具有很好的適應(yīng)坡面變化的貼伏性能；三維植被網(wǎng)墊的上部為“網(wǎng)包”層，上下兩層結(jié)構(gòu)的復(fù)合即形成三維植被網(wǎng)墊。

三維植被網(wǎng)墊表面有波浪起伏的網(wǎng)包，對覆蓋于網(wǎng)墊上的表土有很好的加固作用，并可提高需植草防護(hù)的邊坡坡度。由于“網(wǎng)包”的作用，還能降低雨滴的沖擊能量，通過網(wǎng)包的阻擋減緩雨水的流速，從而有效地防止地表水沖刷坡面。草籽及部分土壤能被均勻地固定在坡面上，可減少雨水的沖蝕。三維植被網(wǎng)墊在表土中起著加筋的作用，可有效地防止表土的滑移。對于防止邊坡沖刷，提高邊坡的穩(wěn)定性方面，三維植被網(wǎng)墊發(fā)揮著極其重要的作用。

2）客土噴播。客土噴播技術(shù)是近些年來發(fā)展起來的公路路基邊坡植物防護(hù)新技術(shù)，客土噴播法以前是以高次團(tuán)粘結(jié)構(gòu)（SF綠化施工法）為基礎(chǔ)，現(xiàn)在已發(fā)展到混入粘著性植物纖維的TG綠化施工法及混入培養(yǎng)光地表上的ER綠化施工法，及傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)發(fā)展來的加入長3～5 cm稻草作為覆蓋料的MF綠化施工法。這些方法的原理是用高次固粘劑使巖上形成密實(shí)結(jié)構(gòu)，植物纖維在其中起到類似植物根基的固結(jié)作用，造就具有耐降雨侵蝕，牢固且透氣，與自然表土接近的生長基礎(chǔ)。該方法主要用于巖基坡面及硬層土砂地、酸性土壤、貧瘠土地等綠化困難地帶，使其得以恢復(fù)自然生態(tài)，保護(hù)環(huán)境和景觀美化為目的的綠化成為可能，并實(shí)現(xiàn)多樣化。

3）液壓噴播植草。液壓噴播植草技術(shù)是一種比較先進(jìn)的植草方法，在邊坡防護(hù)中已逐步得到應(yīng)用和推廣。與傳統(tǒng)建植草坪的方法相比，液壓噴播具有很多優(yōu)點(diǎn)：①播種均勻，效率高，它將施肥、混種、播種、覆蓋等工序一次完成，受風(fēng)力影響較小，加快了草坪建植速度，提高草坪的質(zhì)量；②克服不利自然條件的影響，可以在種子直接播種難以成功的陡坡上進(jìn)行噴播，同時(shí)可抗風(fēng)、抗雨、抗水沖，滿足不同條件下建植草坪的需要；③比鋪草皮卷的費(fèi)用低，且不占用農(nóng)田，不必進(jìn)行起挖、裝運(yùn)、鋪栽及長途運(yùn)輸，減輕勞動強(qiáng)度；④科技含量高，將草種、肥料和包裹材料（纖維）融為一體，又將化學(xué)能、生物能融合起來，通過機(jī)械能將之施于地表，體現(xiàn)了生物種植的科學(xué)性、先進(jìn)性和合理性，是草坪種植技術(shù)的一次革命。

液壓噴播是以水為載體的植被建植技術(shù)，先將配置好的種子、肥料、纖維、粘著劑、保水劑等加入噴播機(jī)與水充分混合，再用噴槍將它們噴灑到坡面而養(yǎng)護(hù)成長的一種播草技術(shù)。該技術(shù)適用于土質(zhì)邊坡和嚴(yán)重風(fēng)化石質(zhì)邊坡以及松散碎礫石加土邊坡，及坡度在l:0.5～1:2，垂直高度100 m以上的高、大、陡邊坡，或是路堤、路塹和平地。

4）草坪植生帶。草坪植生帶是一種新興的草坪建植技術(shù)。它是在專門的植生帶生產(chǎn)線上，按照特定的生產(chǎn)工藝，將相關(guān)草種按照一定的密度和均勻的排列方式，定植在可以自然降解的非織造布基帶或者可降解紙漿層上所形成的產(chǎn)品。在建植草坪時(shí)，只需把植生帶鋪在整理好的坪床上，覆一層薄土或細(xì)沙，澆水養(yǎng)護(hù)，很快就可形成均勻一致的美觀草坪。種子植生帶一般寬度為1 m，長度可以無限延長，但是一般以200 m的長度為一卷，運(yùn)輸、搬運(yùn)非常方便。常見的草種有高頭茅、草地早熟禾、多年生黑麥草、地毯草及狗牙根等。

4 結(jié)束語

新中國成立以來，我國公路事業(yè)發(fā)展很快，技術(shù)上也有很大進(jìn)步，但與國外公路發(fā)展相比還嚴(yán)重滯后，這點(diǎn)在公路路基邊坡防護(hù)方面表現(xiàn)得尤為突出。本文系統(tǒng)探討的土釘墻防護(hù)、土工織物防護(hù)及生物防護(hù)中的三維網(wǎng)植草固土、客土噴播、液壓噴播植草和草坪植生帶是新型、環(huán)保的公路路基邊坡防護(hù)處理法，可為我國公路路基邊坡防護(hù)技術(shù)的研發(fā)提供很好的理論參考。

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