对公路路基防护设计要点探讨

2016-04-10车国泉

四川水泥 2016年3期

关键词：植草土质冲刷

曾林车国泉

（四川省林业调查规划院四川省成都市 610081）

对公路路基防护设计要点探讨

曾林1车国泉2

（四川省林业调查规划院四川省成都市 610081）

做好公路路基边坡防护设计，对于改善公路路基边坡状况，延长公路运营周期，保证公路设施稳固和交通安全有着十分重要的意义。随着社会的发展，公路路基边坡防护设计技术也在不断前进。如何实现边坡防护的优化设计，提高边坡防护水平是当前公路设计中密切关注的问题。

公路；路基；防护设计

0 引言

优质的公路路基边坡防护设计可以极大地改善公路运营状况，提高公路建设项目经济效益水平，同时对于促进人与自然的和谐共存，也有着极为显著的影响。由此可见，公路路基边坡防护设计在公路设计中起着极为重要的作用，要抓好公路工程建设，就必须抓好边坡防护设计。

1 公路路基边坡破坏成因

公路路基边坡破坏原因多种多样，概括起来，除了受施工本身质量好坏导致的边坡破坏的因素意外，还有雨水冲刷、车辆超载以及当地路基土质情况等的影响。

（1）施工本身质量好坏导致的边坡破坏，如路基材料的质量、路基自身高度和路基压实程度等。（2）雨水冲刷的主要原因来自于大气降水和坡面径流，导致坡面流水方向形成冲沟，雨水不断冲刷之后造成边坡的损坏，导致边坡坡面和坡脚遭到破坏，最终造成了公路路基边坡的坍塌、断裂，尤其是雨季充沛或在河滩滞洪区周围的路堤，会受到洪水冲刷路堤坡脚的直接威胁，最易对边坡造成破坏，需要严加防范。（3）车辆超载也是导致边坡破坏的一个主要原因，修建的公路都有一定的承载能力，超过了承载能力就会很容易导致路面发生破坏，车辆超载会给公路带来严重的承载负担，导致公路超负荷加剧，而超载现象在我国也越来越严重，给公路使用寿命带来了严重威胁。（4）当地路基的土质状况也是导致边坡破坏的一种重要因素，一般粘性土质经过一定的压实度会很好的保证路基的结实程度，对路基边坡破坏具有一定的防护作用，但土质较疏松的沙性土质就会使得路基结实程度不高，从而导致路基边坡状况十分糟糕，这类土质也经不起雨水冲刷，很容易发生破坏，如雨雪天气时，积雪导致沙性土质的坡脚潮湿松软，路基整体强度下降，从而失去了支撑中上部土体的能力，导路基边坡遭到破坏。

2 公路路基防护设计要点分析

2.1 工程防护

工程防护是最直接有效的防护方式，主要是针对不适宜植物生长的土质填、挖方边坡或风化严重、节理发育不良的岩石路基边坡等，采取工程防护措施成效显著。工程防护的方式多种多样，主要有干(浆)砌片石防护、拱式(网格)防护、水泥混凝土预制块防护以及喷射混凝土防护等。

（1）干砌片石适用于保护边坡免受大气降水和地面径流的侵害，以及保护浸水路堤边坡免受水流冲刷时的状况，而在坡度为1∶1的较易风化岩石或土质边坡情况下可通过浆砌片石进行工程防护，同时需要做好排水处理;拱式、网格防护排水抗冲刷能力强，可以最大限度地绿化坡面，外观较好，能达到美化、绿化的双重效果，在公路防护中较为常用。

（2）喷射混凝土防护是用压力喷枪将高标号砂浆喷涂到易受冲刷的土质边坡或坚硬易风化但还未严重风化的岩石边坡，在边坡上形成一层保护层，增加边坡的稳定性，防止边坡发生坍塌。在高而陡的边坡上也可运用喷射混凝土防护，尤其是在上部岩层已开始破碎但下部完整的边坡和需要大面积防护且较集中的边坡，采用喷射混凝土的防护更为经济。该种防护措施具有重量轻、防止风化和施工简单的特点，但同时造价高，对公路自然景观的影响较大。

（3）挡土墙是指支承路基填土或山坡土体、防止填土或土体变形失稳的构造物，在公路工程中，广泛应用于支撑路堤路堑边坡、桥梁两端、隧道洞口等。按照挡土墙设置位置的不同分为路肩墙、路堤墙、路堑墙和山坡墙等。路肩墙或路堤墙一般设置在高填方路基及陡坡路基段，可以防止边坡的滑动，同时也可以减少路基填土、占地路面。路堑墙主要用于支撑开挖边坡底部，可以减少挖方数量、占地面积，同时也可以减少边坡高度。山坡墙设置在路堑边坡的上部，用来支撑路堑坡顶因开挖引起的滑塌的覆盖土。

（4）抗滑桩与一般桩类似，但主要承担水平荷载，将桩插入滑动面以下的稳定地层，通过稳定层对桩的抗力平衡来使边坡达到稳定状态，其桩长应根据边坡地质确定。一般选取重力式作为抗滑挡土墙，通过墙身重量与滑体相抗衡，其优势在于取材便捷、机械化要求低等。

（5）锚杆加固防护设计。针对失稳路基与极易产生失稳的路基，为提高路基稳定性，可选取锚杆加固防护设计。该防护措施主要应用于碎裂结构硬岩、层状结构的不连续地层等。

2.2 生态防护

生态防护是一种最优的边坡防护手段，它是在边坡上种植草或植树，以减缓边坡上的水流速度，利用植物根系固结边坡表层土壤以减轻冲刷，从而达到保护边坡的作用。生态防护不仅可以美化公路环境，调节边坡的湿温，起到固结和稳定边坡的作用，而且简单易行、经济环保。

（1）植草防护一般适用于边坡比较稳定、坡面水冲刷较缓的地段，同时要求边坡不高、坡度不陡，一般不适用于岩石路段。在严重风化的岩层可选用铺草皮防护，这种方法是通过人工在边坡铺设天然草皮，越过植物生长繁殖期达到迅速绿化及防护边坡的效果，但施工后期养护成本较大，工程质量难以保证。

（2）土工网植草防护。作为复合型路基防护措施，土工网植草防护是一种新型防护方式，其作用原理为土工网为新型防护材料，利用先进生产工艺形成三维立体网，不仅能够起到路基加固的作用，还能在早期播种阶段起到冲刷防治的功能，伴随植物不断成熟发展，植物将逐渐覆盖整个路基坡面，这种情况下，植物和土工网将同时起到防护、绿化等功能。

（3）客土喷播植草防护是将植物生长所需的土质与种子一同喷播覆盖在需要防护的坡面，这种防护形式可以对地质不适应植物生长的路段进行防护，施工快、效果好。

3 公路路基防护设计原则

我国公路工程建设事业也得到了极大的发展，为有效解决路基施工问题，满足工程建设要求。必须重视路基防护设计，在遵循设计原则基础上，需规范施工工艺，只有这样才能实现工程建设的社会效益与经济效益。（1）根据现代公路建设路基技术应用的具体情况，公路设计人员需对路基原则加以重视。根据公路路基沿线对附近环境的影响，以环境保护角度分析，可选取绿化防护方式降低对环境的影响。与此同时，通过绿化设计模式，进行良好驾驶环境的营造。在公路路基防护设计中需对雨水造成的侵蚀作用加以重视，以此保证公路路基的稳定性。（2）公路路基防护设计必须以实际情况为主，结合地质、地形与水文等条件进行防护方案、方式的确定。该过程中，设计人员还应通过实地勘探，对公路路基附近详细信息进行充分掌握，并根据设计基本原则进行设计工作的开展。遵循防护设计原则，确保路基稳定性并对沿路景观加以改善。同时与路基边坡高度、排水设计等相结合，进行科学防护设计。（3）多种路基边坡防护措施的熟练掌握，路基防护的科学设计。现阶段往往选取植草防护、工程防护、砌石片防护等措施作为路基防护的主要方法。根据工程具体施工情况，合理选择防护方式。工程防护措施主要适用于与种植植物土质严重活风化不适宜的岩石路基边坡，利用人工构造物设置的方法对路基加以保护，进而达到路基防护设计的作用。