公路工程新型边坡防护技术探索

摘要：以具体公路工程为例，进行了该公路边坡格宾石笼防护方案设计，并从施工准备、土工布铺设、格宾笼安装等方面进行了边坡防护施工技术应用及质量控制探讨。结果表明，格宾笼新型边坡防护技术原材料简单，造价低廉，工程适应性良好，施工过程简便，进度快，有助于边坡稳定性的提升及生态景观效应的发挥，应在公路边坡防护方面推广应用；且该技术既能单独使用，又能与锚杆配合使用，还能作为客土喷播的永久性防护，经济效益和生态环境效益十分优越。

关键词：公路工程；新型边坡；防护施工

1工程概况

某公路段起讫桩号K120+100—K175+850，线路全长55.75km，其中长度为41km的路段为平原区公路，设计行车速度100～120km/h，双向六车道设计；其余13.25km段为山区高速公路段，设计行车速度80～100km/h，双向四车道设计。该公路段为典型的市域范围内的山区高速公路，包含路基和路堑边坡在内的公路边坡总面积为8.12×104m2。该公路段属于所在市区的示范工程项目，在其工程设计中要求体现新的设计理念。传统的边坡稳定设计往往过分追求强度功效，过于应用大规模圬工防护及混凝土喷射施工，导致工程量增大，景观单调生硬，很难与周围景观融为一体。新的设计理念要求路基防护中突出边坡稳定设计，并能促进植被恢复和水土保持，通过工程防护和植物防护措施的结合应用使两者优势互补，有效解决边坡防护工程措施应用与生态破坏之间的矛盾。

2边坡防护方案设计

格宾石笼防护网主要由蜂巢状格宾网片制成箱笼，并将相应规格的块石填装在箱笼内，用于公路边坡防护。制成格宾石笼防护网的钢丝抗拉强度超强，且填充块石间存在一定间隙，抗变形能力较好。一旦地基因各种原因而发生不均匀沉降，箱笼内的块石填料便会调整组成结构达到新的平衡，且在钢丝的约束下不会发生外。格宾网新型材料因增设了加筋钢丝，结构强度增大，其用于公路工程风化岩石边坡加固后会使坡面抗张拉性能显著提升，并能有效抵御坡面表土崩塌，削减和分散强降雨所引发的坡面流动，避免坡面植被和土壤冲蚀[1]。此外，格宾笼属于柔性加固结构，其在边坡表面所产生的变异幅度小，无裂缝产生，能较好地保证边坡加固防护体结构完整性。

2.1材料选择

选择直径0.2～0.4cm的包PVC保护层镀锌钢丝，其热镀锌保护膜厚度可根据工程实际调整，但镀锌膜厚度应控制在300g/m2以内，镀锌钢丝抗拉强度不小于380MPa；本工程所采用的锌、铝、混合稀土合金钢丝学名为高尔凡钢丝，设计抗拉强度至少为1380MPa，钢丝设计直径0.2～0.3cm，抗腐蚀性至少为传统纯镀锌钢丝的3倍；本工程所使用的镀锌钢丝还应包PVC保护层，并根据其柔性性能编织成不同规格的六角形网。单根钢丝承载力峰值与峰值强度处压缩率关系曲线[2]详见图1所示，由图可知，随着单根钢丝承载力峰值的增大，其所对应的材料压缩率呈递增趋势，也说明本公路工程边坡格宾笼防护所使用的镀锌钢丝具有优良的工程力学性能。

2.2格宾网参数

选用的格宾网孔径有6cm×8cm、8cm×10cm、8cm×12cm、10cm×12cm、12cm×15cm几个规格，丝径包括网丝、边丝和绑丝等形式，网丝直径为2.0～4.0mm，边丝直径比网丝小，绑丝直径比网丝大，通常为2.2mm。本工程所使用的锌-5%铝-混合稀土合金格宾网钢丝设计拉力应不小于38kg/m2，0.1cm厚度的PVC包塑处理后防腐性增强，对于较长的格宾网，应按照1.0m的间隔增设隔断。

3格宾网施工

3.1施工准备

在施工开始前必须深入了解施工图设计，并根据施工方案加强技术交底；充分考虑工程所在地水文气象情况，并根据工程实际合理安排施工进度计划，确保顺利施工；加强技术准备及场地平整、硬化处理，并搭建临时设施。施工基面位置误差控制在±30mm以内，高程误差控制在±30mm以内，平整度误差也控制在30mm范围内。施工过程中还应加强对全部高程控制点的监测，并定期校正。通过专门机械将所准备好的PVC包塑锌-5%铝-混合稀土合金格宾网钢丝制成网片，确保网片具有设计抗拉性能和良好的稳固性，并保证网片上网孔大小、分布均匀，避免发生变形，并将孔径误差控制在设计值的5%以内。在使用前还应再次检查网片全部力学性能指标及抗腐蚀性能。填充料主要选用抗风化性能强的硬质块石，格宾箱笼内充填的块石粒径必须控制在30～50cm，块石质量至少5kg，且质量30kg以下的块石数量应控制在总填充块石量的70%左右，以保证大部分充填块石粒径大于网片孔径，防止块石料外泄。

3.2铺设土工布

本公路工程边坡防护加固材料进场后必须抽检，对于质量性能不合格材料必须退回弃用。所使用的土工布质量应至少为300g/m2，渗透系数至少为1.0×10-3cm/s，经纬向设计抗拉强度必须达到15kN/m和13kN/m。在铺设土工布前应削坡并夯实处理，人工清理并整修后使其平整度和压实度达到设计要求，并且在土工布铺设施工前还应进行边坡表面平整度和压实度的检测，避免尖锐硬物和杂草树根划破土工布。径向及堤轴线处的土工布必须垂直铺设，且相邻两块土工布之间必须搭接40cm宽度，且不得存在折叠和褶皱。还应加强削坡程度的控制，避免因削坡过多而导致降雨直接冲刷堤身。对于铺设好的土工布必须用不透明材料覆盖，防止因暴晒而导致老化和损坏，铺设长度也应严格控制，避免过长，应当严格按照设计长度分段铺设和填埋。

3.3安装格宾笼

格宾钢丝网由防腐处理后的PVC包塑锌-5%铝-混合稀土合金格宾网钢丝制成，在格宾笼长度向按照1.0m的间隔分设独立单元，除盖板外的其余板块均为连续网面，不应将独立的双层网面绞合在底板上充当隔板。防腐处理后的钢丝摩擦后应不发生开裂和剥落，且钢丝网面结构抗拉强度至少达到30kN/m。在进行箱笼组装时必须严格按照设计要求控制砌体平面位置，并保证箱笼中间层砌体横纵交错、上下联结，避免出现通缝。在各层箱笼中设置丁字形箱体，网身和间隔网应呈直角形，按设计要求绑扎后必须形成长方形截面组合箱笼。绑扎线应选择材质与网线完全相同的钢丝，且应双股线绑扎，并彻底绞紧。网身和间隔网的各个交角均应按要求绑扎，两者交接处绑扎时应预留出10cm间隔，两者之间的框边必须通过组合线联结。在进行箱笼绑扎时，相邻箱笼各个交角均应绑扎，且相邻箱笼折线位置绑扎时同样预留出10cm间隔，为保证下方箱笼能有效连接，相邻箱笼的网片必须按照2处/m2绑扎[3]。在完成箱笼绑扎后应向其中均匀投料，并应安排施工人员提供辅助，在投料过程中必须将每层投料厚度严格控制在30cm以内，对于设计高度1.0m的箱笼，必须分成四层均匀投料。投料结束后，必须保证箱笼顶部块石高度略高出箱笼表面，在空隙内还应按要求填充小粒径块石，确保填料密实度。当箱笼顶部块石达到设计平整度后封盖，封盖时先通过封盖夹固定箱笼各端结点并绑扎紧固，再按照10.0cm的间隔绑扎箱笼边框和封盖相交线。完成一层格宾箱笼施工后还应在墙后继续回填填充料，至其与箱笼齐平为止。回填所使用的机械设备详见表1.

4结语

当前，该公路工程路基部分已全部完成，正在进行边坡防护施工，从实际施工进度较快的部分标段看，即便是严重风化的岩石及软弱坡体，在使用格宾网加固后效果均十分良好，且已经与周围自然格调融为一体，形成了集安全、稳定及生态美观于一体的新型边坡防护结构。工程实践证明，格宾石笼防护网加固技术能真正实现工程防护和生态防护的有机结合，在公路工程边坡加固方面具有广泛的适用性。

参考文献：

[1]王继平.公路工程新型边坡防护技术研究[J].交通世界，2018（27）：66-67.

[2]李晓梅.公路工程新型边坡防护技术——格宾网浅析[J].科学之友，2012（17）：51，53.

[3]重庆市城乡建设委员会.建筑边坡工程鉴定与加固技术规范：GB50843—2013[S].北京：中国建筑工业出版社，2013.

作者：王雄 单位：中交二公局第三工程有限公司