公路路堑边坡防护质量控制

摘 要：本文先论述了公路路堑边坡的破坏形式及影响边坡稳定的因素，并且提出几种基本的防护措施，然后以临大线的施工为基础对公路路堑边坡防护的质量控制为主点进行了重点论述。

关键词：路堑边坡；危害形式；防护形式；施工控制

目前，我国的交通事业得到了迅猛的发展，截止2003年年底，我国高速公路通车总里程已达到2.97万公里，高速公路总里程已经跃居世界第2位。中国的山区高速公路建设正处于迅猛发展的趋势。高等级公路常需修建大量的深挖路堑与高填路堤边坡，而其防护问题非常突出。我们的社会正处于快速发展的阶段，人们也逐渐意识到环境保护的重要性和交通安全的关键性。因此也越来越重视公路边坡的护防与施工，本文以临大线为例，就“如何确保公路边坡的稳定和安全”对公路边坡的防护进行综合研究。

1 工程概况

1.1 工程简介

省道临午线临汾马务桥西至蒲县黑龙关段改建工程，起点位于临汾市马务桥西，路线自起点向西北方向前进，以分离立交跨线桥跨越大运高速公路后行至刘村，路线折向西北国田村、南庄、南社至土门镇后路线再次转向西北方向，沿原有的S329一路前行至一平垣镇，路线在一平垣镇绕过毛峰疙瘩后行至核桃凹村，以核桃凹大桥跨越核桃凹村，之后绕旧路左右蜿蜒前行，经刘家庄、蒲县黑龙关镇的阳湾村、宋家沟、碗窑上村到达本段的终点店上村，该项目的建设对完善临汾市公路网布局，开发沿线矿产资源和发展旅游业，促进临汾市、蒲县、大宁县、隰县及周边地区的经济发展都具有重要的意义。路线全长107.87公里。

我标段为第九分部，路线桩号为K35+500-K46+000，全长10.5公里。

1.2 设计标准

该段采用一级公路标准，设计行车速度80km/h、60km/h，路基宽度采用23m，桥涵设计荷载采用公路—I级。

1.3 地形、地貌

基岩低中山区：海拔1400～1500米间，该路线穿越黄土覆盖的一平垣基岩残丘及疙铎梁基岩山区，微地貌微黄土梁、黄土冲沟、黄土陡崖及基岩缓坡、基岩陡坡等。

1.4 水文、地质

本项目所经区域微基岩低中山区，地下水埋藏深度较大，主要微碎屑岩系裂隙含水区，地下水与地表水对地基基础的强度及稳定性影响很小。

不良地质现象主要为滑坡和采空区。

2 路堑边坡破坏的主要形式与影响因素

2.1 路堑边坡破坏的主要形式

路堑边坡的强度如果不满足边坡稳定性的要求，就会在强降雨、冰雪、冻胀等作用下发生破坏，主要表现为被冲刷和发生崩坍。

冲刷破坏主要由自然降水引起，特别是坡度较小的土质边坡。如黄土边坡、砂性土边坡等被冲刷的可能性更大。一方面，自然降水会使坡面径流方向出现许多小冲沟，并逐渐扩大从而造成破坏；另一方面，冬季积雪的融化会使边坡坡脚湿软，强度减弱，从而使上部土体失去支撑，发生破坏。总之，坡度较小的土质边坡易发生冲刷破坏，而坡脚是土质边坡的薄弱环节。

崩坍破坏是岩崩，坍塌，落石，碎落，危岩等现象的统称，是指在比较陡峻的斜坡上，岩体或土体崽子中的作用下，脱离母岩，然后猛烈的从高出崩落，坍塌，翻滚或散落下来的一类斜坡动力土质现象。规模大的岩崩叫山崩，小块岩石经常性剥落叫碎落。

就临大线的施工情况，因为我们施工的路线处于临汾蒲县黑龙关镇，这一段气候特征四季分明，春季干燥多风、夏季炎热多雨、秋季湿润凉爽、冬季干冷漫长。总体特征项目区域内地势起伏较大，气候差异大。所以我们所负责这一段路线的主要破坏形式是冲刷。

2.2 影响路堑边坡稳定的因素

影响路堑边坡稳定的因素有：岩石性质，岩体结构，水的作用，风化作用，地形地貌及人为因素等。

（1）岩石性质：决定边坡稳定性的因素包括岩石的成因类型、岩石的结构构造、组成的矿物成分、物理力学性质等。稳定性好的路堑边坡，一般其岩石的矿物成分稳定并且强度高、硬度大、抗风化性好。

（2）岩体结构：岩体结构是岩石路堑边坡稳定的控制因素，包括岩体的结构类型，结构面性状及其与坡面的关系。

（3）水的作用：水的渗入会使岩石被软化而抗剪强度降低，地下水的渗流将对岩体产生动水压力，这些都对边坡稳定造成严重影响。

（4）风化作用：岩体裂缝会因自然风化作用而增多、扩大，进而隔水性能减弱，强度降低，边坡稳定性减弱。

（5）地形地貌：地形地貌的特征也影响边坡的稳定性，包括边坡的高度、坡度以及临空面的存在。

（6）人为因素：边坡不合理设计、开挖，施工用水的大量渗入及爆破都是影响边坡稳定的因素。

相对于我们项目区域来说，影响边坡的主要因素主要有岩石性质，水的作用，风化作用，地形地貌。

3 路堑坡面防护技术的施工（以临大线为标准）

3.1 干砌片石防护

（1）适用条件。1）对于土质、软岩及易风化、破坏较严重的路基边坡，可采用干砌片石防护，如此不仅能节省投资，而且可以有效防止雨、雪水冲刷砌面防护，并能适应边坡的较大变形；2）沿河路基受水流冲刷影响较大，可以使用干砌片石防护，被防护的边坡坡度应保持在1∶1.2～1∶1.5范围内，如此才能符合路基边坡的稳定要求。

（2）施工要点。1）对于双层铺砌护坡，其上层厚度应保持在0.25 m～0.35 m范围内，下层厚度应保持在0.15 m～0.25 m范围内；对于单层干砌片石护坡，其厚度应保持在0.15 m～0.25 m范围内；2）应在铺砌层的底部一层防护垫，并采用碎石、砾石或砂砾混合物等作为垫层材料；3）应用容重不小于20 kN/m3，坚硬且未风化的岩石作石料。

（3）注意事项。水流流速大于3.0 m/s的边坡不宜用干砌片石防护。

3.2 浆砌片石防护

（1）适用条件。1）路基边坡坡度较小的土质边坡和岩质边坡的坡面适合使用浆砌片石防护；2）在未采取排水措施以前，不宜对严重潮湿或病害的土质边坡用浆砌护坡方式进行防护。

（2）施工要点。1）采用浆砌片石进行防护，一般要求厚度为0.2～0.5m ，但在具体施工过程中，要依据具体情况而定，对于受河流冲刷的边坡，要求最小厚度为0.35m，具体厚度依据流速大小确定；对于因冻胀而引起较大变形的地质边坡，需设置0.10m～0.15m厚的碎石层作为护坡底面；2）浆砌片石护坡应在10 m～15 m间留一道约2 cm宽的伸缩缝，缝内填充材料可以使用沥青麻筋或沥青木板等。并且在土质发生变化的基底层应设置沉降缝，可以合并设置伸缩缝与沉降缝；3）为减少护坡背面积水的渗透力，应在护坡的中、下部每隔2m～3m设置一泄水孔，并在泄水孔后0.5m的范围内设置反滤层，其孔径可用10 cm的矩形或直径为10 cm的圆形孔；4）为防止路堤沉落破坏护坡，我们在采用浆砌片石进行路堤边坡防护前，必须将路堤沉实。

（3）所遇问题及解决方法。在做片石的时候什么样的片石符合标准，什么样的片石不符合标准。所有的片石中不能有风化岩，及片石的面必须干净，不能含有杂色，且所有的片石必须为人工破碎，所有面的长度不能超过30cm，再选片石的时候，尽量挑选掩饰的颜色较好的，并且一致的岩石。

3.3 勾缝与灌浆

（1）适用条件。构成路堑边坡的岩石硬度大且不易风化，适合使用勾缝与灌浆，如果节理裂缝大而深，则适合用灌浆，如果节理裂缝多而细，则适合用勾缝。

（2）施工要点。勾缝、灌浆应密实，以防积水浸入。

3.4 喷浆（混凝土）防护

（1）适用条件。1）岩石表层易风化剥落、强度较低并且岩性较差的岩质边坡适合使用喷浆防护；2）因风化导致大面积碎落的岩质边坡，或出现局部小型坍塌的边坡，应先采用局部加固处理，再进行大面积喷浆；3）上部岩层因风化而大面积脱落，但下部岩层仍然坚硬完整的路堑边坡也适合使用喷浆防护。

（2）施工要点。1）喷浆厚度应保持在2 cm～3 cm范围内；2）为防止水流冲刷坡面，应在沿喷浆坡面顶缘外侧设一条小型截水沟；3）为确保喷浆防护的稳定性，应把所喷浆体两侧的凹槽深深地嵌入岩层内部。

3.5 土钉墙

（1）作用机理。土钉墙的主要作用机理是：注浆土钉通过置换和护渗，和土体发生相互作用，从而改变土体性质，土钉自身承受各种压力，从而有效提高土体的抗剪强度和整体刚度，土钉在“土钉墙”内如同钢筋网架一样，发挥支架作用，并与土体形成整体，共同承担土压力和外荷作用，制约边坡变形，从而保证开挖边坡的稳定性。

（2）适用范围。1）适用于具有一定粘性的杂填土、粘性土及砂性土边坡；2）适用于地下水位低于土坡开挖段的情况；3）对于标准贯入击数N<10的砂性土坡，不宜采用土钉墙支护；4）对于塑性指数I>20的土坡，必须先仔细检查其蠕变特性，再采用土钉墙结构；5）对于有腐蚀性的土质，土钉可能因腐蚀而失去支护作用，因此不能用作永久性支护结构。

4 结语

边坡防护是高等级公路施工的重要项目之一，在施工过程中，首先，应综合考虑多方面因素，包括公路等级、降水强度、地下水情况、地形、地质、土类、材料来源等情况；其次，应因地制宜地选择经济、合理、美观、实用的工程措施与施工方案；再次，应合理布局，确保高等级公路的稳定和高速行车的安全，确保与周围环境协调，确保达到美化高速公路的效果。我国高等级公路建设正处于迅速发展的时期，但由于实践时间短，施工经验少，还需设计、科研、施工、监理等方面共同努力，在实践中不断探索更为完善合理的施工方案，不断总结更为有效科学的施工经验，以此提高我国高等级公路的建设质量。

参考文献：

[1]TJT019-97公路排水设计规范[S].人民交通出版社.

[2]晋生玉.公路边坡破坏的主要形式与防护[D].青海交通科技，2009.

[3]王文臣，田喜娟.浅谈路基坡面防护[D].黑龙江交通科技，2005.

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