淺談公路路基的防護和加固技術

佟景來，劉大勇，李春武

（吉林省高速公路管理局，吉林長春 130022）

0 引言

公路路基沉陷是指路基在垂直方向產生較大的沉落。路基的不均勻下陷，將造成局部路段破壞、影響交通。路基沉陷有以下兩種情況：一是路基本身的沉縮；二是由于路基下部天然地面承載能力不足，在路基自重的作用下引起沉陷。不良地質和水文條件造成的路基破壞。公路在不良地質條件和較大自然災害地區，均可能導致路基的破壞。路基邊坡的滑塌是最常見的病害之一，根據邊坡土質類別、破壞原因和規模的不同，可分為由于少量土體沿土質邊坡向下移動所形成的溜方和一部分土體在重力作用下沿路堤的某一滑動面滑動而引起的滑坡兩種。

1 公路路基堤岸的防護和加固技術措施

（1）沿河、濱海路堤的防護與加固，可采用拋石、干砌或漿砌片（塊）石、石籠和設置導流結構物等方法。當水流湍急且當地缺乏較大石料時，可制作框籠，內部填石滾入水中，加固堤岸石籠的制作方法和規格，各地可根據實際情況確定。

（2）拋石可用于防護路基或河岸水下部分的邊坡和坡腳。拋石大致成梯形石垛，石料尺寸應為30～50 cm，總厚度約為石塊尺寸的3～4倍，且不得小于2倍。拋石應在低水位時進行。漿砌片石護坡，可用于主流沖刷的路堤邊坡。砌石厚度應為30～60 cm。石料應符合質量標準。砌筑應墊層平整、砂漿飽滿，避免產生空洞和蚯蚓縫等現象。

（3）干砌片石護坡，可用于水流方向較平順的河岸或一般路堤邊坡。護坡可分單層或雙層鋪砌，厚度不應小于20 cm，邊坡不應陡于1∶2。選用的石料應符合質量標準。砌筑要墊層平整、嵌擠緊密、大面平順、上下錯縫。

2 公路路基坡面的防護和加固技術措施

坡面防護應根據路基土質選用，可分為植物防護和坡面處置兩類，也可以混合使用。

2.1 植物防護

植物防護利用植物覆蓋層對路基邊坡坡面進行防護和加固，這種防護是一種簡易的防護措施。植物覆蓋層不僅可以起到防止水流、波浪、雨水、風力、不良水文地質和其他因素對路基造成的危害，還可以起到降低地面徑流的流速、調節邊坡坡面表層土的水溫、植物根系固結表層土壤、改善環境、保護生態平衡的作用。植物防護一般采用種草、鋪草皮和植灌木的形式，要按照防護的目的、當地的氣候含水量、土質、施工季節等因素，選用容易成活、根系發達、生長快、葉莖低矮或有匍匐莖、便于養護的多年生草種。其中，種草防護適用于邊坡穩定，坡面沖刷較輕微有利于草類生長的土質路堤或路塹。對于不利于草類生長的土質，要在坡面先鋪一層厚度不小于10 cm的種植土再栽植或播種。暴雨強度較大的地區，可在坡面上鋪設植生袋，將草種、肥料和土壤拌和均勻并裹于土工織物中。對經常浸水或長期浸水的路堤邊坡，不利于草的生長，不應采用種草防護措施。邊坡上已扎根的種草防護，可容許緩慢流水，流速為0.4～0.6 m/s的短時沖刷。在草種的選用方面，要選用適合于當地氣候和路堤、路塹土壤條件的多年生草種。草種在撒布之前，應把坡面平整好，使坡面密實、濕潤。然后，把草種均勻地撒布在已經清理好的土質坡面上。同時，要做好保護措施，應適時地進行灑水、施肥，清除雜草等養護管理，直到草苗生長旺盛覆蓋坡面。當路塹的邊坡較陡或較高時，可以通過試驗采用草種和含肥料的有機質泥漿混合，噴射在坡面上。

2.2 坡面處置

坡面處置適用于不適應草木生長的路塹陡坡面或風化嚴重的巖石邊坡。坡面處置一般采用抹面、捶面、噴漿、噴射混凝土、勾縫、灌縫、石砌邊坡和坡面護墻等防護形式。坡面處置要求原邊坡穩定，無潛水外露。在施工之前，應將坡面上的雜質、浮土、松動的石塊和表層風化破碎的巖體等清除干凈，當有潛水露出時，應作引水或截流處理。

2.3 工程防護

工程防護適用于不易于草木生長的巖石面上。一般采用框格、抹面、捶面和噴槳、坡面護墻、護坡等。框格防護用混凝土、漿砌片（塊）石等材料，在邊坡上形成骨架，提高邊坡表面粗糙度系數，減緩了水流速度。根據美觀需要，框格可做成各種造型。比如：六角形混凝土塊、漿砌片石拱形、漿切片石或預制塊作成的麥穗形等。由于在邊坡中鑲槽鑲進，有一定的施工難度。抹面、捶面防護，當路基較低時，采用抹面防護合理摻加草籽，既能起到防護作用又能起到綠化效果，可適當嘗試噴射防護和噴射混凝土防護，適用于邊坡易風化，裂隙和節理發育，坡面不完整的巖石邊坡。護面墻防護是為了覆蓋各種軟質巖層和較為破碎的挖方邊坡，以及坡面易受侵蝕的土質邊坡，免受大氣影響而修的墻，稱為護面墻。可有效地防止三類坍塌，是最常用的一種防護形式。護面墻有實體護面墻、孔窗式護面墻、拱式護面墻等。

3 公路路基支擋工程的防護和加固技術措施

支擋構造物用以防止路基變形或支擋路基本身，以保證路基穩定性。常用的支擋構造物主要有擋土墻、壘石、壟石、石垛等具有承重作用的構造物。其中擋土墻是支擋防護的主要形式。石砌的重力式擋土墻多用于石料豐富、墻高較低、地基較好的場合；鋼筋混凝土結構的懸臂式擋土墻、扶壁式擋土墻和板柱擋土墻受力比較合理，墻身圬工體積小，已廣泛應用于公路路基的防護。

3.1 支擋工程

路基的支擋工程，主要指各類擋土墻。施工前，要做好場地臨時排水，土質基坑要保持干燥。墻后填料應適時分層回填壓實。漿砌或混凝土墻體，待水泥混凝土強度達設計強度的70%以上時方可回填。填料應優先選用砂礫或者砂性土，嚴禁用有機質土、凍土、雜填土、過濕土。土質必須均勻，含水量適中。墻趾部分的基坑，應及時回填壓實，并做成向外傾斜的橫坡。填土過程中，要防止水的侵害。回填結束后，頂部應及時封閉。

3.2 護坦及丁壩

護坦是在沿河路基的擋土墻、護坡的局部沖刷深度過大或深基礎施工不便的情況下，所采取的防護措施。護坦的頂面應埋在計算河床面以下0.5～1.0 m，基底埋置的深度和寬度應按照減沖計算來確定。護坦可用漿砌片石、干砌片石灌漿或拋石、石籠等沖刷防護方法來修筑，并且應符合各種防護的有關設計要求。丁壩適用于寬淺變遷性河段，用以挑流或減低流速，減輕水流對河岸或路基的沖刷。丁壩長度應根據防護長度、丁壩與水流方向的交角、河段地形、水文條件及河床地質情況等確定，垂直于水流方向上的投影長度不宜超過穩定河床寬度的1/4。用于路基防護的丁壩宜采用漫水壩或潛壩，丁壩與水流方向的交角以小于或等于90°為宜。當設置群壩時，壩間距離不應大于前壩的防護長度。丁壩間的河岸或路基邊坡所能承受的允許流速小于水流靠岸回流流速時，應縮短壩距，或對河岸及路基邊坡采取防護措施。丁壩的橫斷面形式和尺寸應根據材料種類、河流的水文特性等確定，壩頂寬度根據穩定計算確定，丁壩可采用鐵絲石籠或相互鉸接的預制混凝土塊等柔性結構物，也可以采用石砌或現澆混凝土等剛性結構物。當采用剛性結構物時，壩頭基礎應埋置于局部沖刷深度以下不小于1 m，否則應進行防沖刷處理。其中，剛性結構物一般為梯形斷面形式，壩頂寬度根據穩定計算確定，漿砌結構的壩頂寬度應為0.5～1.0 m，其余類型的壩頂寬度為l～3 m。河床面以下的壩身可采用直墻式或較陡的邊坡坡度，河床面以上壩頭及迎水面邊坡應采用較緩的邊坡，坡度為1∶2.0～1∶3.0，背水面邊坡可采用1∶0.5～1∶2.0。要加強壩根和岸坡的銜接，壩根和壩身的基礎深度不應淺于沖刷線的深度。

3.3 順壩

順壩適用于河床斷面較窄、基礎地質條件較差的河岸或沿河路基的防護，可用來調整水流的曲度和改善流動狀態。在順壩與上、下游河岸銜接時，應使水流順暢，順壩的起點應選擇在水流勻順的過渡段，壩根的位置應設在主流轉向點的上方。修筑順壩所采用的結構，一般采用石砌結構或混凝土結構。順壩的橫斷面形式一般為梯形，壩頂的寬度應根據穩定計算來確定，迎水面邊坡坡度應采用1∶1.5～1∶2.5，背水面邊坡坡度應采用1∶1.0～1∶1.5。當水流的速度較大、土質又較松軟時，在迎水面應設置護腳，或適當放緩迎水面邊坡的坡度。順壩的壩根應嵌入穩定河岸內不小于3～5 m。當采用漫溢式順壩時，應在壩后設置格壩。

4 結語

公路路路基的防護及加固對于公路建設有著十分重要的意義，因此在工程建設的過程當中，應當結合實際的情況，因地制宜，從而合理的選擇防護類型及加固方法對路基進行維護。

[1]謝光武.高速公路路基邊坡防護相關問題探討[J].中國西部科技，2010.