浅析公路高边坡路基防护措施

摘要：本文通过分析公路路基边坡的破坏形式及原因，对路基边坡防护设计原则，公路边坡的防护方法进行了介绍， 以便在设计时能采用合理的防护措施处理高边坡病害问题，以确保公路的正常使用品质及投资效益及推动我国公路建设又好又发展。

关键词： 公路路基；边坡防护；措施

引言：路基防护是保证路基强度和稳定性的重要措施之一，防护的重点是路基边坡。在公路的施工建设中，由填方、挖方、弃方等作业造成的大量的边坡会对地理地貌以及自然植被产生一定程度的破坏，而边坡的稳定如果遭到破坏，可能引起崩塌滑坡、泥石流、土壤侵蚀和植被破坏等一系列问题。 因此为保证路基的稳定和防治各种路基病害，除做好路基排水工作外，还需了解边坡破坏的形式、原因，以便采取有效措施，对各类土、石边坡进行必要的防护。

1.路基破坏因素

1.1路基土体松散，其上覆盖有很厚的强风化层或者残积层，边坡稳定性差，呈现不良的地质现象；岩体中存在倾向临空的不利结构面，经雨水浸泡或冲刷后这些结构面容易发生滑坡、落石等自然灾害。

1.2路基坡度较陡、边坡较高以及排水方式不合理时，在溢流或地表水的渗透冲刷下会导致路基发生坍塌、冲沟等病害。

1.3地下水因素。由于在山体下面往往存在着丰富的地下水，局部土体软硬度变化明显，在长期的渗水作用下边坡会逐渐产生移位，进而引起坍塌、滑坡，挡墙开裂等病害。

1.4地质水文因素。基岩内的潜水分布于基岩的分化裂隙、孔隙中及岩体断裂层中，地表降水补给形成地下水，其流向与地形的坡向相一致，对路基的稳定性会产生一定的影响。

1.5设计上的不合理、施工时未严格按图纸施工、养护不当等原因也是会导致路基病害的形成。

2.路基防护类型

路基防护工程，通常可分为边坡坡面防护、冲刷防护及支挡防护三种类。

2.1坡面防护

边坡坡面防护通常指的是“护坡工程”，分为植物防护和工程防护。植物防护指通过植树、种草、铺草皮等方式，利用植物根系稳固边坡表层土壤从而边坡上的水流速度减缓，进而减轻冲刷作用，从而起到防止风化的坡面岩层剥落的边坡防护作用。工程防护即矿料防护，包括石砌护坡、护面墙、浆砌混凝土预制块防护、框格防护、喷射混凝土、封面或锚杆钢丝网喷浆等。但石砌或砼防护存在造价高、易破损、与周边环境不协调等问题，而且近年来我国十分重视环境的保护，因此，高等级公路的路基防护建议多采用植物防护。

2.2冲刷防护

路基冲刷防护可分为直接防护与间接防护两种。直接防护主要措施有钢丝石笼、抛石、钢筋砼框架石笼等，在防止沿河路基边坡受冲刷方面有着广泛的应用。临时或抢修工程中钢丝石笼的防护方法是常用方法；于水深较大且常浸水的边坡常用抛石法，例如抢修抢险工程；钢筋砼框架石笼较适合用于水流较急的滚石河段。随着科技的发展，传统的抛石、砌石、挡土墙、铁丝石笼等防护措施都有所改进，如用高强土工格栅替代铁丝石笼的改进防护措施为路基防护带来了新的活力。

2.3支挡防护

支挡构造物主要用以支挡路基和防止路基变形，保持路基稳定。常用的支挡防护措施主要有：挡土墙、垄石、垒石、石垛等承重构造物，其中挡土墙是在支挡防护措施中居主要地位，是最常用的支挡防护手段。石砌重力式挡土墙适用于墙高较低、地基较好、石料丰富的场合；钢筋砼悬臂式结构挡土墙、板柱挡土墙和扶壁式挡土墙由于受力较合理，墙身圬工的体积小等优点，已被广泛应用于公路路基防护。垛式挡土墙具有易调节墙高，能够预制拼装的优点，属于特殊挡土墙。半重力式挡土墙通过混凝土灌注而成，墙背面设少量钢筋，墙趾基底设计成凸形以节省材料、减轻自重，多用于地基承载力低，石材匮乏地区。

3.高边坡坡面工程防护措施

3.1坡面防排水措施

排水措施分为地表水和地下水。排除地表水的目的是防止其流入滑坡区而将滑坡区以上山坡来水截排，并通过人工沟槽尽快排出滑坡区；地下排水措施可以起到截断补给滑带的水源、降低地下水位，减小滑带上的孔隙水压力，提高其抗剪强度等作用。防排水设计措施是保证边坡稳定的关键因素之一。边坡岩石破碎、裂缝发育，地下水一般由地表补充，所以坡面防排水措施十分必要。为此考虑到两个措施：一是在边坡周界根据边坡坡形设置截水沟；二是在坡面平台设置排水沟。

3.2喷射混凝土防护

坡面喷混凝土分为普通喷射、挂网喷射和钢纤维喷射三种。喷射混凝土适用于风化严重的岩质边坡；深路堑经预裂光爆后，形成的多台阶高边坡；成岩作用较好的黏土岩边坡也可采用喷锚加固。

3.3边坡格构防护

格构加固技术是利用浆砌片石、现浇钢筋混凝土或预制预应力混凝土进行边坡坡面防护，并利用锚杆或锚索加以固定的一种边坡加固技术。格构的主要作用是将边坡坡体的剩余下滑力或土压力、岩石压力分配给格构结点处的锚杆或锚索，然后通过锚索传递给稳定地层，从而使边坡坡体在由锚杆或锚索提供的锚固力的作用下处于稳定状态。边坡格构加固技术具有布置灵活、格构形式多样、截面调整方便、与坡面密贴。可随坡就势等显著优点，并且框格内视情况可挂网、植草、喷射混凝土进行防护，也可用现浇混凝土板进行加固。

3.4生态防护措施

在高速公路的建设中，为了节省投资，又要使生态景观免受破坏，工程措施固然重要，但生物措施必不可少。植物防护常采用铺草皮、种草和种植灌木（ 树木） 等形式，其优点是施工简单、费用低、防护效果好。把植物措施应用于公路边坡的防护，既可防止水土失、节约投资，又可以防止边坡坍塌、滑坡等危害。因此，为了避免土壤侵蚀的发生，延长道路的使用寿命，减少交通事故，利用植物措施进行边坡防护是既经济又安全一项工程措施。我国常将坡面植物防护和砌石（ 或空心混凝土预制块或煤渣空砖） 等相结合铺筑。

3.5抗滑桩

抗滑桩在滑坡体上挖孔设桩，避免大开挖而破坏其整体稳定，桩身嵌固在滑动带以下的稳固地层内，以抗衡滑坡体的下滑力。预应力锚索抗滑桩由于改变了普通抗滑桩不合理的悬臂受力状态，从而可大幅度地降低工程造价，节省钢材和水泥等材料，经济效益十分显著。滑坡设置一般抗滑桩后，仍要产生一定的变形，当滑坡体上或前缘处有重要建筑物时，不允许产生大的变形，这就限制了抗滑桩的使用范围。而预应力锚索抗滑桩则属于主动式受力结构，通过锚索在桩头施加预应力，根据需要主动限制滑坡的变形量。

3.6锚杆

锚杆具有施工快捷、布置灵活、造价低廉等优点，主要用于稳定岩质边坡的坡面防护。锚杆按锚固方式一般分为机械锚固、黏结锚固、摩擦式锚固等，但工程上常见的一般为全长锚固的水泥砂浆锚杆。

3.7灌浆加固

边坡开挖之前，预先在自然坡面上打孔注水泥浆，对坡体进行加固。该方法一般只作为辅助工程。

4.结语：

我国公路建设的高速发展，结合各地的工程实践经验，路基防护技术取得了新的突破。高边坡工程易发生失稳灾害，在进行防护方法的选择时，需要正确分析边坡失稳机理，准确评价其稳定性，合理地进行下滑力的计算，这是选择防护设计方法的关键。最后，在边坡生态防护方面，针对难点问题开展一系列的研究，积极引进先进的设备和技术，不仅要为边坡生态防护的可持续发展提供有利条件，更要保证交通运输的安全与畅通。

参考文献

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