公路路基邊坡破壞形式及防護措施探析

童 心

（四川興蜀公路建設發展有限責任公司，四川 成都 610041）

1 路基邊坡破壞概述

路基邊坡破壞在公路工程表現為邊坡的坡腳以及坡面沖刷。坡面遭受沖刷，主要來自大氣降水對邊坡的坡面直接沖刷與坡面徑流的沖刷，進而使路基邊坡沿著坡面流水方向形成沖溝，沖溝在水流的不斷影響下會不斷發展，最終使得邊坡被破壞。邊坡被破壞之后，會出現路面塌陷的問題，影響行車安全。路堤在河灘滯洪區內或者沿著河岸修建時，會受到洪水影響，容易沖毀路堤坡腳，破壞邊坡。路基邊坡與路基填充材料以及路基的壓實度、路基的高度等關系密切。一般而言，砂性土邊坡材料較之黏性土更容易因為沖刷受到破壞；高邊坡較低邊坡更容易出現邊坡破壞的現象；壓實度越高，越耐沖刷。

沖刷破壞的問題一般在平緩土質邊坡上比較發生，比如砂性土、黃土、亞黏性土等類型的邊坡。降水以及風化條件下，沿著坡面徑流方向，會形成較多水沖成的溝渠。同時因為冬季積雪現象常見，導致坡腳較為濕軟，路基的強度也會隨之下降，上部土體在沒有支撐的情況下，會發生塌陷現象。公路投運時，汽車行駛過程帶起的雨雪水，對于坡腳也會有沖刷作用。

2 路基邊坡破壞形式

2.1 滑動型

在路基挖方路段，尤其是在深挖的石質地段，因巖層的外力作用，會使路基受到剪力作用，沿著巖層軟石會發生順層的滑動，進而導致坍塌問題發生。若是施工使用爆破開挖的方式，則會對原巖體穩定性造成破壞，在基巖上會存在巖屑層以及巖石堆等松散的堆積物，這些堆積物會沿著巖層理面或者斷面層、節理面出現坍塌的現象。

2.2 落石型

受到巖層斷面及層里、節理等影響，發生裂隙發育，被大小不同的裂面分離成軟弱短塊。裂隙張開程度，肉眼是難以察覺的，日常進行養護的過程中也較難發覺，從而出現滲水、凍融問題，導致巖石持續發生細微移動，裂縫也因此加大。夏季時，因為雨水會經常性地填充在裂縫中，進而有側向的進水壓力，最終導致坍塌出現。一般在裂隙發育下的巖體或者硬巖下的軟弱層，更容易出現落石坍塌。落石坍塌會對行車安全形成威脅，需要嚴格進行控制。公路養護工作展開的過程中需要加強巡視工作，盡早發現問題，預前進行控制。

2.3 流動型

流動型坍塌主要是因為頁巖、巖屑、土砂等松散沉積土，因為降水導致被沖刷，進而出現流動，最終發生坍塌。雨季出現的坍塌情況多為此種，在公路養護工作展開時，這一坍塌問題容易被發現，需要及時進行預防。

3 路基邊坡防護措施

路基邊坡防護主要是坡面防護，旨在避免邊坡表面不受風力、氣溫、日照、水體的破壞，以此使得邊坡穩固性得到保障。我國公路建設及養護中，對于坡面防護是極為重視的，主要包含有工程及植物兩種防護措施。在路基土石方施工過程或者完成施工后，需要對路基邊坡展開防護。邊坡防護施工必須保證時機恰當，且能夠為邊坡風沙、氣溫、雨水等破壞進行預防，保證坡面的穩定。

3.1 植物防護

植物防護一般是對坡面進行草皮鋪設，或者進行灌木或草類種植，利用植被將邊坡覆蓋住，植物根系能夠對邊坡進行加固，以此來對路基邊坡進行保護，能夠避免邊坡受到地表徑流、大氣降水沖刷影響。植物防護中植物是最為關鍵的，因此要根據工程實際含水量和水質、氣候等條件，選擇合適的植物，既易于成活，且能夠便于進行養護，同時成本相對較低。植物在覆蓋地表的情況下，徑流以及降水沖刷作用會得到減緩，同時植被的根系和土層能夠緊密地聯系在一起，這能夠為地表層的土壤提供穩固作用，以此使土層得到穩定，抵御土層發生坍塌以及被沖刷的情況。另外，植物防護能夠使得環境得到美化，不僅在視覺效果上較為良好，而且汽車排放污染也能夠得到有效治理。鋪設草皮進行防護，于土質邊坡中應用更為適合，草皮厚度最好能夠保證為10cm 左右。至于規格上的大小要根據施工情況進行確認，最好能夠選擇塊狀或者帶狀的草皮。根據具體情況選用平鋪以及疊鋪、方格等形式，坡腳向上進行鋪釘，使用尖木或者尖竹在邊坡上加固。種草進行邊坡防護則更為適于邊坡較為穩定、同時坡面沖刷的情況不嚴重的路基邊坡上，種植中，草籽要均勻地撒布在完成清理的土質邊坡上，保證養護工作全面、有效。路塹較為陡峭的情況或者路塹相對較高的情況下，可以在完成實驗的情況下，將肥料、草籽、有機泥漿混合在一起，同時噴射至坡面位置。灌木或者樹木的防護方式更適合在土邊坡栽植中應用，種植中要注意到施工季節，同時樹種要易成活、耐寒及耐旱。不過在相關規定中明確，一級公路和高速公路的邊坡不能進行喬木種植。

3.2 工程防護

工程防護主要在草木無法或者難以成長的巖石邊坡表層應用，一般防護形式有框格、噴漿、錘面、護坡、護墻等，主旨是為了在邊坡上形成地形阻礙，使邊坡表面粗糙系數提升、水流速度下降。框格的造型具有多樣性，比如六角混凝土塊、漿砌片石、漿砌片石拱形等。框格在路基邊坡提供防護的過程中，對于路容亦有美化作用。不過因為邊坡鑲槽的過程中，鑲進的施工難度較大，所以框格這一方式目前僅有互通式立交、景點周圍使用。框格施工之前，需要對坡面之上的雜物進行清除，比如雜質、松動石塊等。錘面及抹面防護，因為使用壽命相對較短，公路邊坡防護中使用相對較少。在路基相對較為低時，可以選擇抹面的防護形式，同時摻雜草籽，除了能夠有防護效果，還有綠化效果。噴射混凝土防護則在邊坡風化現象普遍的地區使用，對于巖石裂隙發育及坡面完整性差的邊坡也較為適用，主要原理是將巖石的縫隙進行封閉，一方面阻止坡面及降水侵入其中，以此對裂隙側向水壓進行抵御，預防邊坡風化現象，進而避免邊坡坍塌情況出現。另一方面，為了預防水泥混凝土出現硬化收縮的情況，或者發生裂隙、剝落現象，進行混凝土的噴射施工之前，要選用高強度土工格柵或者菱形金屬網，通過錨桿在邊坡上固定。護面墻防護則是保障容易被侵蝕或者較為破碎的土質邊坡，這能夠使得大氣影響降至最低，同時對降水、沖刷的問題也能夠進行預防，在防護工程中是使用最多的一種形式。護面墻除自身重量之外的荷載一概不負擔，形制上具有孔窗式、實體式、拱式等。

4 路基邊坡防護工程實例

4.1 工程概況

擬建路段原為縣鄉道路，按等外級公路標準建設，釆用碎石路面，路基寬3～4m。道路技術標準低、平縱線性差、無超高加寬，路基寬度窄，路面結構強度低，交通安全設施匱乏，地質災害頻發，斷道情況時有發生。擬變更段落長約1km，原施工圖設計采用三級公路標準，設計速度30km/h，路基寬度7.5m。段內最小平曲線半徑75m，最大縱坡7.7%，最小豎曲線半徑：凸形R=900m，凹形R=1300m。根據地形情況，原設計在該段落路線右側設置了較多的擋防措施，其中K15+370～K15+507、K15+561～K15+585、K15+671～K15+702、K15+734～K15+760、K15+816～K15+882、K15+888～K16+270、K16+318～K16+375為衡重式路肩墻，長度665m；K15+760-05，816 為樁板墻，高25m，樁徑2m，長度56m，路線左側主要為挖方，中心最大挖高6.7m，最高挖方邊坡22m，挖方共3.3 萬m3。

4.2 變更原因

根據四川興蜀公路發展有限責任公司中的相關要求，K15+397.952～K16+300 沿線路段相對較為陡峭，邊坡的巖質破碎，風化作用強，地震發生頻繁，在整體公路工程建設中條件最為復雜、工程施工難度最大。在完成勘察設計之后，該段多處下邊坡發生危巖崩塌的情況，下邊坡缺口較多，垂直落差大，導致部分原設計中的路肩墻、樁板墻無法施行操作，為了本次項目的順利展開，需要進行改路斷路線調整。

4.3 工程變更原則及技術標準

原則上通過對局部路段的限速，使得平縱技術指標降低，以此來提升工程可靠性及減小工程規模，同時調線后道路不能夠出現報廢工程；對已有道路外側的缺口進行控制，內側則盡量減小邊坡開挖高度。本次工程經過討論，降低部分技術指標，按照20km/h 設計速度對平縱面線型進行控制，加強交通安全措施，增設標識、防撞護欄等，同時考慮到地質及地貌條件，項目技術標準如表1 所示。

表1 變更技術標準

4.4 工程變更方案

方案一：將路線向上邊坡方向調整，加大上邊坡開挖量，減少下邊坡擋防結構。填方地段利用開挖路基挖方巖土進行填筑，邊坡坡比為1∶1.5，挖方邊坡坡度采用1∶0.3，邊坡高度每間隔8～10m 進行一個碎落平臺的設置，平臺寬度為1.0m。坡面則根據巖石的破碎程度、巖性等情況，選用錨桿框架梁及主動防護網進行治理；下邊坡采用混凝土擋墻進行邊坡支擋。

方案二：適當調整路線，采用上下邊坡防護措施相結合方式處置，填方地段利用開挖路基挖方巖土進行填筑，邊坡坡比為1∶1.5，挖方邊坡坡度采用1∶0.3，邊坡高度每間隔8～10m 進行一個碎落平臺的設置，平臺寬度為1.0m。坡面則根據巖石的破碎程度、巖性等情況，選用錨桿框架梁及主動防護網進行治理；下邊坡采用錨桿混凝土擋墻進行邊坡支擋。在進行方案的實施過程中，要對原地面線進行測量，同時關注到氣象預報，掌握雨訊狀況。進行邊坡施工時，要分級開挖，以機械開挖為主，人工施工作為輔助，禁止使用爆破開挖方式。路基防護施工要與路基土方施工同時進行，以此在雨季之前做好路基排水，保障路基及路面層強度。

后經現場實際開挖上邊坡，查勘邊坡穩定性狀況等情況，綜合考慮決定按照方案二實施，目前現場已實施完成，就現狀來看，處置方案合理可行。

5 結束語

公路路基邊坡被破壞之后，會出現路面塌陷的問題，這對于行車的安全有著負面影響。基于這一狀況，文章對公路路基邊坡破壞的成因及形式、防護措施進行了探討，并依據變更項目實例對公路路基邊坡施工進行了闡述，以期能夠為現代公路路基邊坡控制提供思路。