公路路基高邊坡防護(hù)的設(shè)計(jì)核心探究

山西誠達(dá)公路勘察設(shè)計(jì)有限公司晉中分公司 山西晉中 030600

1 公路路基設(shè)計(jì)邊坡防護(hù)的原則

1.1 因地制宜原則

由于邊坡巖石和泥土類型不同，所在地段的氣候、降水等自然條件存在較大差異。因此，公路路基設(shè)計(jì)邊坡防護(hù)過程中，要堅(jiān)持因地制宜原則，考慮邊坡所處環(huán)境和工程特點(diǎn)，有針對性地采取邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)方案，提升防護(hù)方案的科學(xué)性與合理性。從而更好指導(dǎo)路基邊坡防護(hù)施工，確保邊坡防護(hù)質(zhì)量[1]。

1.2 統(tǒng)籌兼顧原則

由于邊坡特點(diǎn)不一樣，巖石和土壤性質(zhì)可能存在較大差異，加之沿線自然環(huán)境、氣溫、降水等不同條件。因此，邊坡防護(hù)方案設(shè)計(jì)時(shí)，要統(tǒng)籌兼顧，根據(jù)邊坡防護(hù)需要，以提升工程質(zhì)量為目標(biāo)，合理應(yīng)用多種防護(hù)措施。按要求施工，從而實(shí)現(xiàn)全面提升邊坡防護(hù)效果的目的。

1.3 保證質(zhì)量原則

邊坡防護(hù)方案設(shè)計(jì)時(shí)，要注重提升防護(hù)施工質(zhì)量。確保防護(hù)方案的科學(xué)性與合理性，嚴(yán)格按要求施工，把握質(zhì)量控制要點(diǎn)，避免違章操作。同時(shí)，要保證邊坡施工安全，預(yù)防安全事故發(fā)生。選擇質(zhì)量合格的材料，性能優(yōu)良的機(jī)械設(shè)備等，提升每道工序質(zhì)量，有效加固公路工程邊坡。

2 路基邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)重要性

路基防護(hù)是使路基保持穩(wěn)定且強(qiáng)度滿足要求的基本措施，其防護(hù)重點(diǎn)在于路基邊坡，因地形發(fā)生變化，設(shè)計(jì)標(biāo)高和天然地面標(biāo)高之間的關(guān)系有所不同，由此出現(xiàn)了半填半挖式路基。通過對巖土體開挖和填筑而形成的路基，會打破原地面保持的平衡狀態(tài)，直接暴露在空氣中受不同因素影響，巖土體自身性質(zhì)將產(chǎn)生明顯變化，導(dǎo)致巖土體發(fā)生移動(dòng)和變形，嚴(yán)重時(shí)還會引起其他環(huán)境問題，例如植被破壞、滑坡與泥石流。因此，為了使路基保持穩(wěn)定，避免產(chǎn)生路基病害，必須重視和做好路基邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)中要根據(jù)實(shí)際的地質(zhì)條件、水文條件與現(xiàn)場條件，制定合理可行的防護(hù)措施，保證邊坡防護(hù)效果。路基邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)最常見的問題在于所選防護(hù)措施不合理，無法滿足設(shè)計(jì)要求。對此，需要從邊坡的破壞形式與產(chǎn)生原因入手，針對不同防護(hù)措施的原理與特點(diǎn)，采取合理可行的防護(hù)措施。

3 造成公路路基高邊坡不穩(wěn)定的因素

3.1 自然因素影響

（1）地質(zhì)條件因素。首先，公路路基所處地區(qū)如果本身地質(zhì)活動(dòng)比較活躍，該路段公路路基的高邊坡與其他路段相比，穩(wěn)定性相對較差。受地質(zhì)構(gòu)造的影響，路基高邊坡容易出現(xiàn)滑坡，甚至在受到內(nèi)外部作用力共同影響時(shí)發(fā)生崩塌現(xiàn)象。其次，受地質(zhì)條件影響，公路路基的邊坡空間分布情況、公路路基的巖體結(jié)構(gòu)面發(fā)育情況及公路路基的巖體組成情況都會引起公路路基高邊坡不穩(wěn)定性。其中邊坡空間分布對公路路基高邊坡影響最大，高邊坡寬度、坡高、坡面形狀、高邊坡的坡面巖層產(chǎn)狀都直接影響高邊坡的穩(wěn)定性系數(shù)。如果坡度較大，坡體土層又比較軟，則容易發(fā)生滑坡。另外，地質(zhì)巖層狀況也會影響公路路基高邊坡穩(wěn)定性，地層巖性因物理作用、化學(xué)反應(yīng)、力的作用及水質(zhì)影響，都會造成路基高邊坡不穩(wěn)定，破壞高邊坡特性，并且不同性質(zhì)的地層巖性對路基高邊坡的破壞表現(xiàn)形式不一樣，破壞程度也不同[2]。

（2）氣候條件因素。氣候條件因素主要是降雨降水破壞公路路基高邊坡坡體結(jié)構(gòu)。雨水滲透到地下，形成地下水，侵蝕高邊坡下體土層。受地下水的作用，高邊坡下坡土層空隙間會產(chǎn)生水壓（動(dòng)水水壓、靜水水壓），在長時(shí)間降水與地下水的相互作用下，降低土體硬度，引起土體軟化，土體間的摩擦力也逐漸降低，引起土體滑坡，進(jìn)而破壞高邊坡穩(wěn)定性。

3.2 人為因素

人為因素也是造成公路路基高邊坡不穩(wěn)定的重要因素之一。人為因素包括設(shè)計(jì)人員對路基高邊坡設(shè)計(jì)不合理以及施工人員在公路路基施工過程中未能按照原有設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)范施工兩方面。相比自然因素的不可控性，人為因素是完全能夠有效避免的。設(shè)計(jì)人員對高邊坡防護(hù)的不重視、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不合理、技術(shù)不達(dá)標(biāo)等都對公路路基高邊坡病害發(fā)生埋下了隱患。

4 公路路基高邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)

4.1 加強(qiáng)地質(zhì)資料的收集

前期地層資料收集直接影響防護(hù)設(shè)計(jì)工作的有效實(shí)施，因此對設(shè)計(jì)人員而言，資料收集工作必不可少。收集施工所在區(qū)域的地質(zhì)資料，主要方法是進(jìn)行布孔勘測，包括文物勘測和地質(zhì)勘測，準(zhǔn)確把握所在地區(qū)的地質(zhì)資料。尤其是地質(zhì)條件較為復(fù)雜、地層結(jié)構(gòu)變化較大的地區(qū)，要加大布孔密度，以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確勘測每個(gè)地層結(jié)構(gòu)，保證獲取的地質(zhì)資料全面、科學(xué)。通過前期收集地質(zhì)資料，為公路地基及高邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確的地質(zhì)構(gòu)造、巖層、土體性質(zhì)及分類等數(shù)據(jù)依據(jù)。

4.2 優(yōu)化公路路基高邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)方案

公路路基高邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)方案不是一次性工作，而是一個(gè)不斷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，進(jìn)而對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化的過程。高邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)方案首先要明確公路路基防護(hù)要求；其次，防護(hù)設(shè)計(jì)方案應(yīng)對防護(hù)施工材料質(zhì)量、施工材料標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行明確，并提出檢測方案及檢測標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格保證防護(hù)施工效果；再次，在正式進(jìn)行防護(hù)前，應(yīng)對設(shè)計(jì)方案的具體操作環(huán)節(jié)、具體流程、涉及的各個(gè)方面進(jìn)行模擬試驗(yàn)，以便能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，對方案中的不合理之處進(jìn)行改進(jìn)。同時(shí)，要保證模擬測試的真實(shí)性，在設(shè)計(jì)方案中盡可能多地羅列出實(shí)際施工中可能面臨的問題，并提出解決措施，以確保設(shè)計(jì)方案能應(yīng)對各種施工環(huán)境變化，提高高邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)的有效性。

4.3 三維網(wǎng)護(hù)坡設(shè)計(jì)

邊坡高度小于5m 時(shí)，采用三維網(wǎng)植草護(hù)坡方式。采用強(qiáng)度高、壽命長、無污染的樹脂三維網(wǎng)，通過坡面平整、掛網(wǎng)固定、覆土蓋網(wǎng)等環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對邊坡的有效防護(hù)。采用濕式噴播草籽的生物防護(hù)技術(shù)并養(yǎng)護(hù)成型，實(shí)現(xiàn)有效加固邊坡的目的。采用專門的噴播設(shè)備施工，將植物種子、土壤穩(wěn)定劑、肥料、覆蓋料、添加劑、水等按照一定比例加入噴播機(jī)內(nèi)，然后攪拌均勻，用噴槍將混合物均勻噴射到坡面，再淋水養(yǎng)護(hù)。在種植草種選擇上，應(yīng)結(jié)合土壤條件、氣候狀況等，選用成活率高、防護(hù)效果好的草種。

4.4 混凝土防護(hù)設(shè)計(jì)

部分邊坡在陽光照射、風(fēng)化、降水等作用下，路基坡面會出現(xiàn)大量裂縫。為此，設(shè)計(jì)采用混凝土防護(hù)能起到良好效果。通過混凝土防護(hù)能減少風(fēng)化、降水等帶來的負(fù)面影響，保證邊坡穩(wěn)定可靠。加強(qiáng)混凝土原材料質(zhì)量控制，按要求進(jìn)行拌和施工。加強(qiáng)鋼筋施工質(zhì)量控制，確保混凝土澆筑緩慢、均勻、連續(xù)進(jìn)行，做好養(yǎng)護(hù)工作以確保混凝土強(qiáng)度。混凝土防護(hù)的成本相對較高，對周圍景觀也可能帶來一定負(fù)面影響。

4.5 植被防護(hù)

植被防護(hù)主要是借助其土壤涵養(yǎng)性特點(diǎn)，所以可在路基高邊坡處種植一些植被，實(shí)現(xiàn)公路建設(shè)與生態(tài)建設(shè)的融合。如今我國很多公路高邊坡工程都采用了植被防護(hù)法，并且使用效果也較為理想。受到大暴雨影響，高邊坡疏松土壤會順著徑流排出，給公路帶來了巨大隱患，同時(shí)邊坡的水土流失量也非常多。因此，在植被選擇中，要確保植被可以適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境，且具有非常發(fā)達(dá)的根系，這樣才能夠起到固土作用，從而給公路周邊增添美麗的風(fēng)景。

除了種植樹木，還可以鋪設(shè)草皮。要根據(jù)邊坡實(shí)際情況確定草皮面積、種植數(shù)量，草皮高度不低于10cm。在設(shè)計(jì)中還要考慮草皮的美觀性。當(dāng)然，種草防護(hù)和草皮防護(hù)是兩個(gè)概念，對于路基高邊坡侵蝕不嚴(yán)重的工程，可以直接在坡面上撒草種，這樣草皮就可以自然生長；對于侵蝕十分嚴(yán)重的路基邊坡，除了要撒一定量的草籽，還要鋪設(shè)草皮，選擇耐寒、耐寒的品種，且高危邊坡還應(yīng)使用泥漿提高強(qiáng)度。

4.6 漿砌片石防護(hù)

漿砌片石主要設(shè)置于浸水路堤與可能被沖刷的路基邊坡，設(shè)計(jì)中要注意加強(qiáng)排水和防護(hù)之間的結(jié)合。如果水流速度較快，則會產(chǎn)生很強(qiáng)的波浪作用，而且還會受撞擊物沖擊，設(shè)計(jì)中應(yīng)采用漿砌片石進(jìn)行防護(hù)，并在必要的情況下和其他防護(hù)措施同時(shí)使用。這種防護(hù)措施具有良好的耐久性，可在不同類型及不同位置的路基邊坡中使用，而且造價(jià)相對較低，在公路路基工程中得到了廣泛應(yīng)用。

5 結(jié)語

綜上所述，邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)是公路路基設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，防護(hù)效果在很大程度上影響公路安全、穩(wěn)定運(yùn)營。針對現(xiàn)階段普遍存在的防護(hù)措施與路基邊坡實(shí)際情況不符的問題，在路基邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)工作中，應(yīng)在掌握邊坡實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，結(jié)合不同防護(hù)措施的原理、特點(diǎn)，制定科學(xué)有效的防護(hù)措施，同時(shí)針對防護(hù)設(shè)計(jì)方案的實(shí)施，還要提出相應(yīng)要點(diǎn)，以此保證防護(hù)質(zhì)量與安全，達(dá)到預(yù)期的防護(hù)效果。