市政道路邊坡防護及堤防加固治理措施研究

舒清

安徽偉松建設有限公司 安徽 蕪湖 241200

引言

隨著城市經濟的不斷發展，我國市政道路工程越來越多，路基結構強度以及穩定性，在市政道路結構中有著非常重要的作用，會對市政道路工程和質量和使用壽命造成直接影響。路基邊坡和由于長時間處于裸露狀態，極容易受到暴雨、水流沖刷引起邊坡坍塌。堤防加固質量影響到防御洪澇災害、水土資源流失等。因此，在實際的施工過程中，通過制定科學合理的邊坡防護以及堤防加固方案并進行跟蹤落實，從而保障市政道路質量和堤防防洪的安全。

1 市政道路邊坡防護

影響市政道路邊坡穩定性的主要因素有地質構造、巖體結構、坡頂荷載、路基結構、氣候影響等。市政道路路基邊坡防護有以下幾種：

1.1 邊坡植物防護

植物防護是通過在坡面依靠植物根莖與土壤間附著力達到加固邊坡、提高邊坡表面抗沖刷的能力。邊坡植物防護可以起到穩定路基、保護路面、減少水土流失，還可以凈化空氣、美化環境、保護生態，具有良好的生態效益和社會效益，在坡面植物選擇上應以播種為主、栽植為鋪，因為播種的苗木比栽植的苗木根系發達、抗撥強度高，對土壤具有更好的附著力。當前常用的植物防護措施主要包括挖溝綠化防護、直接噴薄綠化防護、厚層有機材噴播綠化防護、三維網噴播綠化防護以及土木格室綠化防護等[1]。

1.2 工程防護

主要適用于不適宜植物生長的土質邊坡采取工程防護措施來實現邊坡防護的技術，常用的方式有以下幾種：

1.2.1 干砌片石和漿砌片石防護技術，主要適用于路基邊坡土質與巖石邊坡。干砌片石可以保護路基邊坡免受地面水流的侵害，減少浸水路堤被雨水的沖刷。漿砌片石防護技術主要適用于路基邊坡土質與巖石邊坡。對于潮濕嚴重或浸水路堤可能出現坡面被沖刷的土質邊坡，應將排水以及防護進行有機結合。

1.2.2 錨桿及框格梁防護技術，先將錨桿固定在穩定的地層中，把錨桿的力傳遞給框格梁，讓不穩定的坡面與框格梁形成一個整體，起到對邊坡進行穩固的作用。這種邊坡穩定技術主要適用原道路邊坡內部結構穩定密實表層松散的情況，用錨桿及框格梁防護技術加固邊坡效果好能增強土層穩定，同時方便施工，工程造價成本低。

2 堤防加固治理措施

堤防加固主要是在防洪工程方面的應用，而在堤防加固工程過程中，有些內容和邊坡防護相類似，在工程實踐中還應該充分地考慮加固方式不同，從而實施具有針對性的水土保持加固措施。

2.1 表面清基、加培與堤防防滲加固處理

2.1.1 表面清基和堤身削坡。堤身填筑前表層不合格土及雜物須清除干凈，清基應清至設計基面邊線外50cm，并要求將填筑范圍內的坑、槽、溝等預先進行回填處理。要加培土堤邊坡較陡處采用挖掘機清基，靠近建筑物部附近、拐角及邊角處采用人工清基。清基、清淤土直接棄土，自卸汽車運至低洼地合理棄置。

削坡自堤頂向下進行，削坡土方多為堤外坡，土質相對較好，應盡量用于堤身加培，需利用填筑的削坡土方，要求先將表層不合格土、雜物等清除干凈，將削坡土料用液壓反鏟挖掘機挖至堤頂，推土機推運至填筑面；對局部不需內培土方用自卸汽車運至填筑面。對設計坡面的少量削平清理土方采用人工削坡，膠輪車運輸至填筑面[2]。

2.1.2 堤身加培。堤身加培除利用削坡土外，應嚴格按照要求，進行開挖、回填以及碾壓達到挖填平衡的要求。填筑一律采用分段分層均勻平鋪倒土，采用推土機平整、拖拉機壓實為主，局部輔以蛙式打夯機或人工平整夯實，對于不同的土料和碾壓設備，施工前應通過現場擊實試驗和碾壓試驗確定土料的最大干容重、鋪料厚度和碾壓遍數，相鄰施工段的作業面宜均衡上升，段與段之間不可避免出現高差時，應以斜坡面相接。已鋪土料在壓實前被曬干時要灑水濕潤，填筑層因故擱置較久或經過雨淋干濕交替使表面產生裂縫時，復工前應進行復壓處理，局部“彈簧土”、層間光面、層間中空或剪切破壞等問題應處理后方可填筑新土。填筑土料不應夾有砂子、淤泥土、耕植土、冰雪、凍土塊和其他雜質。土料降低含水量的晾曬處理應在料場進行，填筑壓實前應根據具體情況采取覆蓋塑料膜防雨、防凍或灑水等措施，使土料含水量接近最優含水量。堤身全斷面填筑完畢后，應作整坡壓實及削坡處理，并對平臺、堤防護堤地面的坑洼進行補填整平。

2.1.3 堤防防滲加固處理。工程中常用的防滲處理措施主要有：復合土工膜防滲、高壓噴射灌漿及多頭小直徑水泥土防滲墻。

2.1.3.1 復合土工膜防滲。復合土工膜分為一布一膜和兩布一膜，抗拉、抗撕裂、頂破等物理力學性能指標高，產品強度高，延伸性能較好，變形模量大，耐酸堿、抗腐，時老化，防滲性能好，能滿足市政、水利、建筑等工程建設中的防滲、隔離、補強、防裂加固等工程需要。優點是集防滲與排水作用于一體，同時具備隔離和加筋等功能；復合強度高、高強度大、抗穿刺強度高；排水能力強、摩擦系數大、線脹系數小，適應環境溫度范寬、質量穩定。缺點是易老化，使用壽命短。

2.1.3.2 高壓噴射灌漿。高壓噴射灌漿是利用鉆機鉆孔，然后利用帶有噴頭的灌漿管下至預定位置，以高壓將漿液或水噴射出來，在破壞土層的同時將液與土混合，從而形成防滲凝結體。高壓擺噴采用黏土水泥漿，為塑性結構。優點是防滲墻防滲性能可靠，施工場地便利，可減少滲漏量又可防止滲漏破壞；高噴法既可以在水平方向噴射，又可以在傾斜方向噴射，在實際應用中更靈活；適用于處理淤泥、淤泥質土、黏性、粉土、黃土、砂土、人工填土等地基。缺點是成墻厚度不均勻有時不連續。

2.1.3.3 多頭小直徑水泥土防滲墻。多頭小直徑水泥土防滲墻以水泥作為固化劑，通過樁基深處將土體和固化劑強制攪拌，利用固化劑將土體和水所產生的一系列物理化學反應，使土體硬結成具有良好的整體性、水穩定性、不透水性并具有一定強度的水泥土防滲墻，達到截滲目的，適用處理各種淤泥質土、黏性土、素填土等地基加固防滲效果好適用面廣。優點是加固效果好，加固方式靈活，可以采用不同的加固形式、不同的樁長和置換率;施工速度快造價低，可充分利用原軟土，無棄土;適用于處理飽和軟黏土、淤泥、淤泥質土、黏性、素填土等地基的加固，不僅具有防滲功能，還能夠保證邊坡穩定，防止產生滑坡。缺點是對地層適用性有一定的局限性[3]。

2.2 堤身的護岸形式

2.2.1 植草防護。植物防護是通過人工在堤坡、岸坡植樹鋪設天然草皮或撒草籽的一種傳統生態護岸措施。由于植草之間相互交疊，形成了一種類似屋頂瓦片的結構，從而在坡面水流通過時，可以保護土顆粒不隨水流流失。另外，植物根系的蔓延和根瘤的分枝固定草根之間的土體，起到加筋的作用。植草護坡具有施工簡單、成效快、價格低等特點。缺點是抗沖刷性能差，受雨水沖刷易發生侵蝕。

2.2.2 松木柱生態護岸。松木柱作為水利工程常用的天然建材，其用途也發展成為一種河道護岸的形式。在河岸密排打入直徑120～150mm、長4～6m的松木，可以達到穩定河岸邊坡、防止水流沖刷的護岸效果。松木樁生態護岸可以把水、河道、河植被連成一體，構成完整的河流生態系統。松木樁生態護岸能為水生動物和兩棲動物提供覓食、棲息和避難的場所，對保持生物多樣性具有一定的積極意義。但位于水位變動區的松木柱較易腐爛，再加之水下食草魚類的啃食會加速腐爛，通常3～5年就需維修施工。

2.2.3 仿木樁生態護岸。仿木樁護岸采用仿木樁代替松木在河岸密排打設，其護岸工作原理與松木樁護岸相同。仿木樁采用經久耐用的混凝土預制而成，樁體采用預應力鋼、柱體度高，抗彎及抗裂性能較好。仿木樁表面作木紋處理，仿木通真，環保美觀。仿木樁價格較為適中，因耐久性和穩定性較好，后期維護較少。

2.2.4 鏈鎖生態塊護坡。鏈鎖生態塊護坡是由一組尺寸一致的預制空心混凝土塊相互連接而形成的型矩陣。鏈鎖塊設計使得每一個塊體被相鄰塊體鎖住，減少了塊體的側向移動，提供了穩定透水的保護層。鏈鎖生態混凝土塊護坡較拋石、六邊形預制混凝土塊整體性更強。生態混凝土塊施工方便快捷價格適中，后期維護費用低，可用于斜坡式護岸和拐點較多的河段。其不足之處在于護坡植被尚未發育成熟前，在水流強烈淘刷下，易引起間隙及土塊下土體掏空，造成水土流失和結構失穩。

2.2.5 自嵌式生態混凝土塊護岸。自嵌式生態混凝土塊護岸通常由自嵌式生態混凝土塊、濾水填料、加筋材料和土體組成該護岸結構主要依靠自嵌式混凝土塊的自重來抵抗動靜荷載，無須砂漿砌筑施工，依靠帶有凸緣的塊與塊之間的嵌鎖作用和自身的重量來防止滑動傾覆，對地基要求低，能適應不均勻沉降的地基。該結構解決了擋墻在擋土同時又需排水的矛盾，其高空隙率、擋墻內外上下左右連通的構造可充分滿足水生生物的生存需要，并能迅速實現擋墻景觀化。

2.2.6 疊石護岸。疊石護岸技術是傳統護岸理念與生態理念相結合并根據中小河流特點而提出的新型護岸形式，一般常水位以下采用疊石，常水位以上可因地制宜選用適合當地自然環境的植被護岸。該種護岸形式最大限度地將生態理念引入到河道護岸中，充分發揮疊石的防沖功效和植被的固土效應。疊石護岸結構安全有保障，疊石單個重量大、抗沖刷能力強；疊石空隙具有良好的透水性，可減輕疊石墻后的水壓力，一定程度上增加護岸的安全性能。疊石護岸最大限度地保證原有生態，疊石間的孔隙有利于水體的自然流動，能實現水與土體的有機交換，為水生物及微生物創造適宜的生存環境，保持水體的自凈能力，能為人類提供河岸體閑景觀空間。疊石護岸施工方法簡便，機械施工速度快。

2.2.7 格賓籠護岸 。格賓籠是由格賓網面構成的長方體網箱，由一定間隔大小的隔板組成若干單元格，同時用鋼絲對隔板、面板的邊端加固。在施工現場向格賓籠內填充石料，石料大小一般是格賓網孔大小的1.5倍以上。格賓網箱具有極佳的穩定性和整體性，它是由熱軋鋼絲拉伸后形成的網線，經熱鍍鋅或復合防銹處理，再經聚氯乙烯覆塑處理后織成，因此具有非常高的強度和耐腐蝕性，同時，格賓網箱護岸結構能與當地的自然環境很好地融合，填料之間的空隙為水氣、養分提供了良好的通道，為水生生物提供了生長空間。這種結構抗沖刷能力非常強，適用于水量較大且流速較快的河道[4]。

3 結束語

在實際的施工過程中，邊坡防護和堤防加固并不是采用單一的防護和加固措施，而是結合當地的實際情況，制定科學合理的防護及加固方案，采用多種防護和加固措施并用，既保證了邊坡和堤防的安全穩定防止水土流失，又對邊坡和堤防進行綠化，確保市政道路邊坡和堤防加固的施工質量。