公路路基邊坡破壞形式及防護措施淺析

李遠升

摘要：針對公路路基邊坡破壞的形式及成因進行分析，闡述了路基邊坡防護的措施。

關鍵詞：路基邊坡；破壞；防護；措施

一、路基邊坡破壞表現形式及成因

1.路基邊坡破壞

主要表現為邊坡坡面及坡腳的沖刷。坡面沖刷主要來自大氣降水對邊坡的直接沖刷和坡面徑流的沖刷，使路基邊坡沿坡面流水方向形成沖溝，沖溝不斷發展最終導致邊坡破壞，進一步造成路面塌陷，直接影響了行車的安全。沿河路堤及修筑在河灘上滯洪區內的路堤，還要受到洪水的威脅，這種威脅表現為直接沖毀路堤坡腳，導致邊坡破壞。邊坡破壞還與路基填料的性質，路基高度，路基壓實度有關。一般來說，砂性土路基邊坡較粘性土邊坡易于遭受沖刷而破壞；較高的路基邊坡比較低的路基邊坡更容易遭受坡面流水沖刷；壓實度較好的邊坡比壓實度差的邊坡更耐沖刷。沖刷破壞一般發生在較緩的土質邊坡上，如砂型土邊坡，亞粘性土邊坡，黃土邊坡等。在日常大氣降水和風化作用下，沿坡面徑流方向形成許多水沖溝，如平常不注意養護或養護不到位，日積月累，逐年擴大。加上冬季積雪，造成坡腳濕軟，路基強度降低，上部土體失去支撐，最終發生破壞。同時，高速公路行駛的汽車濺起的雨雪水，也會沖刷坡腳。因此，對土質路基來說，邊坡坡腳是邊坡的最薄弱環節，應加強養護。

2.路基邊坡坍塌

一般分為三類；滑動型、落石型、流動型坍塌。這三類情況可單獨存在，也可同時在一種情況中出現?；瑒有吞?，在路基挖方段，尤其在深挖石質地段，由于巖層在外力的作用下剪斷，沿層間軟石發生順層滑動，造成坍塌。施工爆破開挖破壞了原來巖體的穩定性，當基巖上有巖屑層、巖堆等松散堆積物時，堆積物也易沿巖層的層理面、節理面或斷面層發生坍塌。落石型坍塌，一般指較陡的巖石邊坡，易產生落石的巖石必然是節理、層里、斷層影響下裂隙發育，被大小不一的裂面分割成軟弱的短塊。裂隙張開的程度，肉眼看不出來，在平常的養護中，也很難發現。由于滲水，反復凍融，造成長時間的微小移動，裂縫逐漸擴大。在夏季，雨水會經常充滿裂縫，產生側向靜水壓力作用。最終造成坍塌。一般裂隙發育巖體、硬巖下臥軟弱層'更易發生落石現象，此類破壞形式對行車安全構成很大威脅，必須嚴格控制。在日常養護中應加強巡視，盡早發現，提前處置。流動型坍塌，為砂、巖屑、頁巖風化土等松散沉積土，由于大雨沖刷，產生流動造成坍塌。下雨造成的坍塌，多為這類坍塌，在日常養護中很容易發現應及時處置。由上分析，在邊坡防護設計中，既要做好坡面防護設計、排水防水設計、控制好水的問題，又要根據地質條件、巖體性質、巖層狀況，邊坡高度，做好邊坡坡面設計。

二、坡面防護——植物防護

坡面防護主要是用以防護易于沖蝕的土質邊坡和易于風化的巖石邊坡，應根據邊坡的土質、巖性、水文地質條件、坡度、高度及當地材料，采取相應防護措施。坡面防護包括植物防護和工程防護。

植物防護一般采用種草、鋪草皮和種植灌木。高等級公路建設中，坡面植物防護往往與砌石或空心混凝土預制塊（或煤渣空心磚）鋪筑的網格工程相結合。工程防護適用于不易于草木生長的巖石面上。一般采用框格、抹面、捶面和噴槳、坡面護墻、護坡等框格防護用混凝土、漿砌片（塊）石等材料，在邊坡上形成骨架，提高邊坡表面粗糙度系數，減緩了水流速度。根據美觀需要，框格可做成各種造型：六角形混凝土塊、漿砌片石拱形、漿切片石或預制塊作成的麥穗形等。除對路基邊坡有一定的防護作用外，還對路容有一定的美化效果。由于在邊坡中鑲槽鑲進，有一定的施工難度。目前，僅在互通式立交橋范圍，重要景點附近使用。注意，在施工前，應將坡面上的雜質、浮土、松動石塊及表層風化巖體等清除干凈。抹面、捶面防護，由于使用年限短，現在的高速公路很少使用。當路基較低時，采用抹面防護合理摻加草籽，既能起到防護作用又能起到綠化效果，可適當嘗試噴射防護和噴射混凝土防護，適用于邊坡易風化，裂隙和節理發育，坡面不完整的巖石邊坡。其主要作用是封閉邊坡巖石裂隙，阻止大氣降水和坡面流水侵入，從而阻止裂隙中側向水壓，防止邊坡繼續風化，保護邊坡不發生坍塌。為了防止水泥混凝土硬化收縮，產生裂縫和剝落現象的發生，在噴射混凝土前，一般用菱形金屬網或高強度土工格柵，通過錨桿固定到邊坡上。護面墻防護是為了覆蓋各種軟質巖層和較為破碎的挖方邊坡以及坡面易受侵蝕的土質邊坡，免受大氣影響而修的墻，稱為護面墻?？捎行У姆乐惯吰聸_刷，防止三類坍塌，是最常用的一種防護形式。護面墻除自重外，不擔負其他荷載，也不承受墻后土壓力。因此，在坡腳處設置護面墻是最起碼的防護措施護坡防護是目前最常用的路基邊坡防護形式。在穩定邊坡上鋪砌（漿砌或干砌）片石、塊石或混凝土預制塊等材料，防止地表徑流或坡面水流對邊坡沖刷。鋪砌方式一般采用漿砌。沖刷輕微時，軟土地基上的土質路堤防護，無水流沖刷影響時，可采用干砌片石護坡。以適應地基不均勻沉降引起的路基變形。

三、沖刷防護

沿河路基，直接承受水流沖刷，為保證路基穩定堅固，必須采取措施防止沖刷。沖刷防護有兩種類型，一種是直接防護，以加固岸坡為主；另一種是間接防護，以改變水流方向，降低流速，減少沖刷為主。

1.直接防護措施。按防護類型和適用條件主要分以下幾種：植物防護：適用于水流方向與路線近乎平行，不受各種洪水主流沖刷的季節性漫水的路堤邊坡防護及有淺灘地段的河岸沖刷防護。干砌片石護坡：適用于水流方向平順的河岸灘地邊緣，不受主流沖刷的路堤邊坡。漿砌片石護坡：適用于主流沖刷及波浪作用強烈處的路堤邊坡。拋石：適用于水流方向較平順，無嚴重局部沖刷地段，已被水浸的路堤邊坡及河岸。石籠：適用于受洪水沖刷，但無滾石的地段和大石料缺少地區。浸水擋土墻：適用于峽谷急流地段，水流沖刷嚴重地段?；炷令A制板塊：適用于水流急、沖刷嚴重地段及無石料地區。

2.間接防護措施（導治構造物）為調節水流流速及方向，防護路基免受水流沖刷，可設置順壩、丁壩等導治構造物。

四、支擋構造物

支擋構造物用以防止路基變形或支擋路基本身，以保證路基穩定性。常用的支擋構造物類型有各種擋土墻、壘石、壟石、填石、石垛等具有承重作用的構造物。

1.擋土墻在公路工程中的運用相當廣泛，既可以用以穩定路堤和路塹邊坡，減少挖填土石方工程量，又可以防止水流沖刷路基，更常被用作整治滑坡、崩塌等路基病害。擋土墻種類很多，一般使用：普通重力式擋土墻、衡重式擋土墻、加筋土擋土墻、錨桿擋土墻、錨碇板擋土墻、鋼筋混凝土懸臂式與扶壁式擋土墻及護肩和砌石。

2.壘石、填石、石垛山區公路在豐產石料及石方開挖地段，因地制宜設置壘石、填石或石垛等支擋構造物，既能保證路基穩定，又能節約工程投資。