如何做好公路路基邊坡防護的設計

王玉龍 淳安交通設計有限公司

公路路基邊坡會受到各種自然因素的影響而發(fā)生變形，變形現(xiàn)象的發(fā)生容易導致路基結構的損壞，進而影響公路的安全性。一般來說，決定路基結構的穩(wěn)定性和承載力的關鍵因素在于邊坡防護，因此，做好公路路基邊坡防護設計工作，對于確保公路的安全平穩(wěn)運行，有著重要的現(xiàn)實意義。

一、公路路基邊坡防護設計的基本原則和思路

（一）公路路基邊坡防護設計基本原則

1.確保質(zhì)量

邊坡的質(zhì)量直接關系著公路交通的安全，路基在各種自然環(huán)境侵蝕之下，極易出現(xiàn)各種陷落和塌方的情況，導致安全隱患的出現(xiàn)，甚至引發(fā)安全事故。因此，在路基邊坡設計階段，要確保設計方案合理，并確保施工后路基邊坡能夠得到有效的維護，并確保其防護質(zhì)量。

2.生態(tài)維護

路基邊坡防護工程的施工區(qū)域普遍較大，特別是高填方的路基邊坡防護施工，范圍更廣，施工過程中難免對周邊區(qū)域的環(huán)境造成負面影響。因此，在路基邊坡防護設計中要注重對區(qū)域內(nèi)生態(tài)環(huán)境的保護，可通過采取合理的綠化方案，使工程對環(huán)境的影響降到最低，有效提升路基的生態(tài)效果。

3.安全節(jié)約

路基邊坡防護的設計要根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況來進行，主要是考慮當?shù)氐牡匦螚l件和氣候因素，以此來制定最為有效的設計方案和施工工藝流程等，這不僅能夠提升邊坡防護的質(zhì)量和安全性，對降低成本和提高經(jīng)濟效益也有著重要作用。

（二）公路路基邊坡防護設計基本思路

1.選擇最為合理的設計方法

大量研究和實踐均表明，選擇科學合理的設計方法是確保公路路基邊坡防護設計具有高質(zhì)量，因此，設計人員必須根據(jù)工程的實際需要來選擇設計方法，可設計數(shù)種較為合理的方案，比較這些方案的可行性與經(jīng)濟性，從綜合效益角度出發(fā)來進行選取。

2.調(diào)整邊坡防護設計參數(shù)

為確保公路路基邊坡防護設計方案行之有效，就需要根據(jù)實際需要來調(diào)整公路路基高度、邊坡的高度與坡度等各種參數(shù)。實際上，影響邊坡防護設計質(zhì)量的原因并不只有自然環(huán)境因素，人為設計改造也不能忽視。為此，相關設計人員要事先深入相關區(qū)域進行環(huán)境勘察，充分了解區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)結構特征。在此基礎上，利用計算機軟件來構建相應的研究模型，為編制設計方案提供依據(jù)[1]。

除此之外，在公路路基的防護邊坡設計當中，還要對路基的穩(wěn)定性、經(jīng)濟性和環(huán)保型進行充分考慮，并注重設計方案的完整性和可行性，實現(xiàn)最高的綜合效益。特別是要避免過度設計以及過于追求美觀性的情況，以植物防護方式為例，雖然植物防護對于降低自然環(huán)境對邊坡的影響有著重要作用，但植物根系給公路路基內(nèi)部帶來的裂縫也能夠削弱防護性能，為此，設計人員要根據(jù)實際的環(huán)境條件來選擇合適的植被，以增加邊坡防護設計工程的效果，進而推動生態(tài)文明建設與經(jīng)濟建設的協(xié)同發(fā)展。

3.合理選擇施工材料

路基邊坡防護材料的選取也直接關系著防護設計的質(zhì)量，因此，設計人員應當根據(jù)公路路基結構的特征和當?shù)氐淖匀画h(huán)境來選取最為適宜的施工材料。當然，材料的選取中還要注意綜合考慮經(jīng)濟因素和環(huán)保因素，以確保整體工程取得最高的綜合效益。

二、公路路基邊坡防護設計

（一）公路路基邊坡防護技術

1.植被防護技術

植物防護技術主要分為植草或噴播植草、鋪草皮、種植灌木和噴混植生四種類型。植草或噴播植草防護在公路路基邊坡防護措施中較為常見，這種方式除了增強路基結構的安全穩(wěn)固性，還能擴大綠化面積和美化環(huán)境，一般來說，這種方式適用于邊坡坡率不陡于1：1 的土質(zhì)邊坡。當邊坡較高時，植草可與土工網(wǎng)、土工網(wǎng)墊結合防護；鋪草皮防護具有施工效率快的優(yōu)勢，特別是一部分對邊坡防護有特殊要求的工程，這種方式更為適宜，草皮一般選取對環(huán)境適應性好和低矮葉茂的品種，并根據(jù)實際情況，從平鋪式、疊鋪式、方格式等方法中選取；種植灌木防護適合邊坡坡率不陡于1：0.75 的土質(zhì)、軟質(zhì)巖石和全風化巖石邊坡防護；噴混植生則適用于邊坡坡率不陡于1：0.75 的砂性土、碎石土、粗粒土、巨粒土及風化巖石邊坡防護，邊坡高度不宜大于10m[2]。

整體來看，植被防護技術的選取和應用，應當做到因地制宜，設計人員在應用這項技術時，應當以本土植被為主，在此基礎上適當引入外部植被，這種方式能夠提高效率和降低成本，特別是防止外來植被可能引發(fā)的生物入侵行為。

2.砌筑工程防護技術

砌筑工程防護技術主要分為以下四種形式：第一，石砌防護。這種方式主要應用于容易受到水流沖擊或浸泡的土質(zhì)邊坡，該方式又可分為干砌片石護坡和漿砌片石護坡兩種，一般來說，前者適用于水流流速較緩且沖擊力也較弱的邊坡，后者則適用于水流較快且沖擊力較強的邊坡。第二，護面墻防護。這種方式主要適用于巖石質(zhì)地較軟且容易遭受侵蝕的土質(zhì)邊坡，護面墻從構造形式上又可分為實體墻、窗孔式墻體和拱式墻體三種。第三，混凝土防護。混凝土防護又可稱為錨桿掛網(wǎng)噴漿防護，這種方式有著操作簡單和加固效果強等優(yōu)點，適用于巖石質(zhì)地堅硬或層狀結構不連續(xù)的邊坡工程。第四，框格防護。這種方式使用漿砌石與混凝土構成框格，適用于容易受到風化作用的邊坡，起到固化土壤的作用。

（二）公路路基邊坡防護設計方案

1.路基邊坡的坡高與坡度設計

坡高與坡度設計直接關系著邊坡的穩(wěn)定性，在坡高與坡度的設計中，要充分考慮力學計算、生態(tài)理念、交通安全等多項因素。一般來說，邊坡設計多采用臺階式邊坡，每級高度在10m 左右，邊坡平臺寬度在2m左右，如路基邊坡較高，則要在坡體中部適當布置一些寬平臺，以此來緩解邊坡坡腳的集中應力。

2.抗滑樁的設計

抗滑樁的設計，是防止公路路基邊坡發(fā)生滑坡的重要方式。在設計當中，要將抗滑樁下部埋設到滑動面下，使之進入穩(wěn)定地層，確保抗滑樁上部所受滑動力處于平衡狀態(tài)，阻止路基邊坡的滑坡體發(fā)生移動。一般來說，抗滑樁的樁身要和邊坡上的主滑動方向保持垂直，嵌巖部分的長度不能少于總樁長的1/3。為了保證整體受力性能的穩(wěn)定，還要在成孔時，在澆筑護壁的同時配置鋼筋。以往大量實踐表明，樁身的最大受力點和最大變化都處于樁長的下半部分，因此對于這部分應當采取雙排鋼筋配置，并在局部再配置2～3 根鋼筋，以形成一個鋼筋束，同時，還要在樁頂設置一個聯(lián)系梁來連接所有抗滑樁，以提高樁體的整體性。

3.排水設計

排水系統(tǒng)的完善設計主要分為兩個方面，一方面，要注意環(huán)形截水溝的設計，環(huán)形截水溝一般設計在可能發(fā)生滑坡的區(qū)域后緣的位置，距離約為5m，環(huán)形截水溝內(nèi)應當采用漿砌片石進行鋪砌，其平面布置應當與水流的方向保持垂直，與主線路上原有的截水溝共同形成一個完整的排水系統(tǒng)，使得雨水及時被排放到邊坡范圍之外，避免其對邊坡造成影響[3]。

除此之外，為了進一步增強雨水排除速度，還應當設計急流槽，在設計急流槽之前要確定其最合理的位置。一般來說，急流槽都位于路基邊坡結構上，其寬度多為30～40cm，其深度多為15～20cm，在設計過程中，同樣需要在急流槽內(nèi)部鋪砌漿砌片石，使其達到標準要求。

4.坡面防護設計

在坡面上的構造物施工完成并保持穩(wěn)定之后，則需要進行邊坡表面的防護設計，以進一步減小雨水給邊坡造成的沖刷和侵蝕。一般來說，坡面防護設計以植被防護為主，工程防護為輔。在實際的設計工作中，通常要選取適應當?shù)貧夂驐l件且容易成活的植被。

5.邊坡表面裂縫處治的設計

在各種自然環(huán)境因素的影響下，邊坡的表面不可避免地出現(xiàn)很多的細微裂縫，這些裂縫會導致雨水下滲并沉積于地下，從而嚴重影響邊坡的穩(wěn)定性。對此，邊坡防護設計中也必須考慮到表面裂縫的處治。在具體設計中，要認真分析和查找邊坡表面存在的縫隙，然后采用注漿的方法進行填充和加固。對于邊坡表面坑洼不平的區(qū)域而言，需要進行填平處理，避免雨水下滲給邊坡帶來不利影響。

三、結語

當前，公路工程建設早已是確保我國經(jīng)濟社會長期發(fā)展的關鍵基礎，確保公路工程的安全穩(wěn)定，其作用不言而喻，因此，做好公路工程中路基邊坡防護的設計就至關重要。需要注意的是，公路路基邊坡防護設計是一項復雜工作，設計參數(shù)、設計方法和設計材料等多方面的因素都會對設計質(zhì)量造成明顯的影響，為此設計人員必須根據(jù)公路工程的特點和當?shù)氐膶嶋H情況來制定科學合理的設計方案，確保邊坡防護設計工作的高質(zhì)量。