道路边坡防护浅析

摘要边坡是道路工程中一个重要的组成部分，它关系到道路的通行安全，同时也对道路的使用寿命起到关键作用。我国正处于经济发展高速期，道路的建设日益增多，同时对道路边坡的建设的要求也越来越高。本文介绍了国内道路边坡防护的种类，边坡破坏形式产生原因，以及防护措施和发展前景。

关键词边坡防护措施前景

中图分类号：U41 文献标识码：A 文章编号：

1引言

道路边坡在各种天气和人为的危害中，路基坡面会出现各种危害。如果不立即处理，会影响到整个道路的稳定性，导致坍塌，滑坡等等病害。因此，在进行道路施工时要合理布局，不同地形天气条件选择相应的合理的施工措施[1]。在边坡出项病害是要及时防护和加固。同时在边坡施工时也要注意环境保护问题，遵循可持续发展的道路。

2国内外边坡防护现状

20世纪以来国内开发了许多道路边坡防护的方法，刚性结构与柔性结构相结合逐渐运用。

2.1国内边坡防护现状

现在“植物防护优先，工程防护与植物防护结合”的理念越来越受到关注[2]。总的来说国内边坡防护与加固有以下几种类型：

（1）植被防护：种草.，植树，铺草皮。

（2）工程防护：护坡，护面墙。在护坡中根据材料施工方法也包括许多的类型[3]。

（3）抗滑柱，预应力锚索，排水固结，护脚墙，压浆锚柱等等。

2.2国外边坡防护现状

国外的边坡防护与国内不同的是，它们在边坡防护方面是将低矮路基边坡尽最大可能的放低缓，来保持边坡的稳定性。国外的边坡建设理念是：让边坡成为公路与环境的载体，使得边坡建设与自然融入一起[4]。同时国外边坡防护时的人工开挖也比国内少的多。

3边坡防护中存在的问题

现在在边坡防护上还是存在不少问题的，不管是在设计上，施工中等等都是值得反思的。

3.1设计中的问题

现在边坡防护设计技术并不是十分完善。主要集中在防护形式单一，护面墙泄水孔一些防护建筑设置不合理[5]。就以山区公路边坡防护为例子：山区的公路对于设计来说技术等级要求是很高的，在设计过程中由于路线过于复杂统计工作不能完善，设计的标准化程度低，对公路边坡分类评判标准也得不到准确确定[6]。

3.2施工中的问题

在许多不合理的工程行为下，边坡也会受到不同程度的危害。导致边坡坡面存在破碎岩体，岩体下滑也对安全存在隐患。比如：地下开挖，爆破等等[5]。当然在施工过程中的管理不规范，材料使用不合理也会造成边坡失稳[7]。

3.3人为因素造成的问题

如今人类的活动规模日益扩大，人们对环境的保护意识也没有很大提高。许多边坡防护工程是由于人为破坏导致边坡失稳得。道路旁的荒地开垦，防护工程材料的失窃等等都会造成边坡的破坏。

3.4环境因素造成的问题

在边坡防护中存在的最大问题就是环境因素，地质 气候 灾害等等都会对边坡防护造成很大影响。

（1）气候原因：每个地区的气候不同，降水量也会不同，从而，在不同的地区即使其他条件都相同，边坡的稳定性也会不一样。在暴雨，下雪等等天气下，边坡失稳得现象会出现很多。从而可以说明，气候因素对边坡的稳定有很大的影响。

（2）地质条件：岩土的力学性质可以决定边坡失稳的方式。坚硬的岩石边坡的失稳类型以塌崩、结构控制面失稳为主。软弱的岩石边坡的失稳类型以应力控制型为主。岩土的地质性质越优良，边坡的稳定性就越高。在地质构造里，地质的结构，规模，松散性，土层类型都会对边坡的稳定性产生影响。

（3）新构造运动：新构造运动会使边坡的形态，水文条件发生变化从而对边坡造成危害。地震就是典型的剧烈的新构造运动，地震会产生水平附加力，当这个附加力作用方向不安全时，边坡的下滑力会增大，同时抗滑性下降。在地震过程中，地质构造也会被破坏，地基承载力会下降，这时边坡的稳定性就得不到很好的保障[8]。

（4）地貌因素：地貌因素指的是边坡的形态和规模。不利的地貌因素会对在坡顶产生张应力。导致坡顶出现胀裂缝。而在坡脚会产生剪应力。这些情况也会对边坡稳定性造成影响。

4边坡防护存在的问题的解决

对于边坡防护中存在的问题我们必须想法设法解决，这对边坡防护的研究起到很大作用。针对各种问题，我们同样要有不同的解决方法。

4.1针对设计问题

首先在进行边坡防护设计时必须一次治理到位。在分析边坡特点数据统计时，要综合使用数值分析法，极限平衡法等等各种手段，达到较强的针对性[9]。在设计时要注意与其他道路工程的有机结合，综合使用各种边坡防护技术。这样才能对边坡的稳定性起到保障作用。

4.2针对施工中的问题

首先在施工时要因地制宜，针对不同的地形使用不一样的施工技术，尽量少采用开挖爆破等手段。在施工过程中管理人员需将过程安排合理化，对材料的使用严格把关[10]。只有在这样的施工下，才能达到预期的目标。

4.3针对人为和环境因素造成的问题

在这方面需要全社会一起努力，我们必需提高人们环境意识，同时环境教育要从小做起。当我们做到环境保护成为全民意识，自觉行动时[11]。我们将会得到一个绿色的地球，这些问题将不会存在。

5边坡稳定性计算案例

（1）汽车荷载换算

路基除了承受自重作用外，还要承受汽车荷载的作用。在进行边坡稳定性分析时，

需要将车辆按最不利情况排列，并将车辆的设计荷载换算成当 土柱高，以h0表示。

当量土柱高度h0计算公式为：

式 （3.1）

式中：h0――行车荷载换算高度（m）；

L――前后轮最大轴距，按《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）规定对于标准车辆荷载为12.8m；

Q――一辆车得重力（标准车辆荷载为550kN）；

N――并列车辆数，双车道N=2，单车道N=1；

――路基填料的重度（kN/m）；

B――荷载横向分布宽度，计算方法如式3.2：

式（3.2）

式中：b――后轮轮距，取1.8m；

m――相邻两辆车后轮的中心间距，取1.3m；

d――轮胎的着地宽度，取0.6m。

路基不但承受自重作用还同时还承受行车荷载作用。因而在边坡稳定性分析的时候，本应该将车辆按最不利情况排列，并将车辆的设计荷载换算成当量土柱高，但由于需要分析的最危险断面是挖方部分，因而不需考虑行车荷载作用。

（2）确定圆心辅助线

按照《路基路面工程》中4.5H法所述确定圆心辅助线。

（a）由坡脚点E向下引直线，在由点E引得直线上截取长度，可以得F点。

（b）在F点向右引水平线，在水平上线量取4.5H线长，可以得M点。

（c）连结坡脚E点和顶点B，可以根据资料查出角IEB和角IBA分别为26度和35度，由E点作与线EB成度角的逆时针直线，再由B点做与线BA成53度角的顺时针直线，做出来的两直线线交于I点。

（d）最后连接点I和M，得出来的直线即为圆心辅助线。

Bishop方法是将土条之间的力简化为水平推力，而忽略竖直剪力的影响和作用点位置。

（3）简化Bishop法分析边坡稳定性

稳定安全系数按式3.3计算。

式（3.3）

式中 ――第i土条重力；

――第i 土条底滑面的倾角；

――第i土条垂直方向外力。

如图3.3进行路堤和路基土条的滑弧划分:

图3.3圆弧计算示意图

所以依据土条滑弧所在位置分别按下式计算出。

位于地基中的土条i滑弧按式3.4计算：

式（3.4）

式中：――第i土条的地基部分的重力；

――第i土条路堤部分的重力；

b――第i土条的宽度；

U――地基固结度；

c,――第i土条滑弧所在地基土层的粘结力和内摩擦角；

――系数，由式3.6 计算。

当土条i滑弧位于路堤中时，按式3.5计算：

式（3.5）式中：c,――第 i 土条滑弧所在路堤土的粘结力和内摩擦角。其余符号意义同前。

式（3.6）

式中：――第i 土条滑弧所在土层的内摩擦角，滑弧位于地基中时取地基土的内摩 擦角，位于路堤中时取路堤土的内摩擦角。其余符号意义同前。

为了验算和分析该路段边坡稳定性，在首先确定的圆心辅助线上找出四个圆心进行分析，分析好了之后，在另一条圆心辅助线上同样找出四个圆心进行分析，用CAD画图边坡稳定性分析图,运用Excel表格进行安全系数的计算，计算出最小的值。将计算得到的最小的值与规范进行比较，从而得出需分析路段边坡是否稳定。

6总结

不管国内还是国外在边坡防护方面都还存在不少缺点，例如对环境的保护不够彻底，成本较高，模式比较单一。所以对边坡防护技术的改革是不容缓。随着我国经济的快速发展，道路边坡防护的研究越来越受到大家的重视[12]。现在坏境问题日益严重，在未来边坡防护势必会向绿色防护靠拢。“三维植被网”这些防护技术势必会广泛使用。

总之，边坡防护在未来必需遵循可持续发展的道路，在保证效果和成本的前提下与环境的妥善协调。在毕业设计中我会对道路的边坡严格设计，根据山西的地形天气结合国内外边坡防护的技术完善自己设计的道路。

参 考 文 献

[1] 李林峰，叶建廷. 道路边坡防护综述[J]. 华东公路，2010，（02）：49~51.

[2] 朱建民. 平原区高速公路填方路基边坡防护设计探讨[J]. 河北交通科技，2007，04（04）：12~14.

[3] 胡新民. 道路边坡防护与加固综述[J]. 湖南广播电视大学学报，2003，（04）.

[4] 陈智俊，吴刚，郑智勇，李立. 刚果 (布) 国家 1号公路边坡防护设计[J]. 华东公路，2010，（03）：35~38.

[5] 单晋安. 我国公路软土边坡防护工程中存在的主要问题[J]. 山西建筑，2008，35（34）：298~299.

[6] 季必招 ,朱益军. 浅议山区公路边坡防护设计难点及对策[J]. 岩土工程界，2009，09（12）：43~47.

[7] 牛志新. 路基高边坡防护施工技术[J]. 北方交通，2011，（11）.

[8] 顾晓燕. 浅谈公路边坡防护[J].中国科技信息，2011，（07）：63~64.