黃山區龍門至甘棠路基防護的探討

宋鵬翀

(黃山市交通建設總公司，安徽黃山 245700)

1 概述

黃山區地處黃山北麓太平盆地，是安徽省“兩山一湖”(黃山、九華山、太平湖)黃金旅游區的集散地和休閑度假中心。境內的黃山風景區(市直轄)是舉世聞名的國際名山，太平湖是目前全省最大的人工湖，也是全省唯一的部屬水庫。

目前省道S322涇縣至黃山區龍門段建成通車，尚余黃山區龍門至甘棠段現為四級公路，通行狀況較差。為了改善交通出行環境，完善路網布局，同時帶動黃山區龍門、太平湖和涇縣桃花潭鎮等鄉鎮的社會經濟發展以及小城鎮發展的需求，對黃山區龍門至甘棠13．25 km進行改建。

2 項目地質特點

本項目所經區域地表形態主要為丘陵及中、低山地貌，山體巖性主要為強風化至中風化的硅質頁巖、炭質頁巖、硅碳質泥巖、白云質灰巖、泥質灰巖和砂頁巖等。節理裂隙發育，巖體多被切割成碎塊狀，碎塊間結合性差，經雨水浸潤、沖刷及削坡擾動后，易產生坡體楔形體向路基方向產生崩落、掉塊等不良地質現象，對邊坡穩定不利。

3 防護工程方案比選論證

在細部設計中充分體現“環保、和諧、舒適”的理念，力爭讓道路工程融于自然，實現路與自然的和諧統一。堅持一體化設計，將路基防護設計與水土保持、環境保護相結合，在防護設計中盡量采用綠色防護和柔性支護。

1)填方路堤段。

路堤邊坡根據實地情況及路堤邊坡高度，采用不同的防護措施，對全線進行防護。本項目填料基本為挖方段的全、強風化片麻巖和花崗巖，抗沖刷能力弱。為避免坡面雨水沖刷，初期的坡面防護必須及時。設計中采用的防護形式有:草毯護坡、拱圈配合草灌混植噴播、浸水護坡等。

2)挖方路塹段。

根據公路路基開挖的巖土特征、風化破碎情況以及邊坡高度等，綜合分析影響邊坡穩定的不利因素，在確保邊坡自然穩定的前提下，主要采用石質邊坡柔性化的生物防護措施，并在邊坡綠化中盡量做到草、灌混播。

對欠穩定的軟巖、強風化巖石挖方段，坡面采用錨桿、錨索框架配合噴播植草防護;對穩定的軟巖、強風化巖石挖方段，坡面采用掛網客土噴播植草，客土噴播厚度不小于8 cm，坡口處采用圓弧過渡，坡面植草可采用濕式噴播技術;對于穩定、新鮮、完整堅硬巖石邊坡，采用掛網客土噴播護坡或者不防護，以突出巖石的剛毅(見圖1)。

3)高邊坡治理方案。

邊坡的加固方式眾多，如錨桿、錨索、SNS主動防護網、漿砌片石擋墻、抗滑樁、注漿等，但不論哪一種方式，均有其適用的條件。本著安全、經濟、環保等公路設計新理念的要求對邊坡常用的加固方案進行比選。在邊坡的安全性得到保證，邊坡穩定性滿足規范要求的情況下，設計將采用與自然環境相協調的生態防護方案;若邊坡的安全性難以得到保證，邊坡穩定性不能滿足規范要求，公路人工切坡可能引發更大規模滑坡的情況下，須對邊坡進行必要的工程加固，以保證邊坡在公路施工期及營運期的安全。

根據邊坡穩定性評價，針對性地選取GPS2柔性防護網、錨網噴、護面墻、錨桿格構及擋土墻等工程方案措施綜合防治比選，各方案優缺點見表1。

根據各段邊坡工程地質、水文地質條件，綜合分析評價邊坡穩定性，開挖邊坡高陡，穩定性差，有可能發生工程滑坡，巖質邊坡主要是坡面崩塌及碎落災害。結合邊坡巖性、穩定性、破壞形式、開挖方案及周圍自然環境景觀等方面綜合考慮，各段邊坡防護推薦方案、比選方案見表1。

表1 方案比選表

4)路基防護方案比選。

草灌混植與植草:植草防護在我省以前的項目中使用范圍較廣，施工簡單，造價低。草灌混植防護形式貫徹了交通部典型示范工程的精神，它同樣具有造價低和施工方便的優點，灌木的使用在一定程度上增加了邊坡的抗沖刷能力和防護的空間層次感，不同花期灌木的采用使邊坡顏色隨季節而變化，與自然相協調，增強了美觀性。因此，本項目邊坡防護工程中綠化部分均推薦草灌混植形式(見圖2)。

a．生態防護與圬工鋪面。

本項目砂巖、頁巖、泥巖、灰巖為主的地質條件決定了路塹邊坡巖石本身可風化的特點，并在開挖后存在繼續風化的可能。

雖然生態防護和圬工鋪面都具有防止風化、保護邊坡的作用，但兩者在生態環境保護方面卻差異顯著。生態防護通過植被、土和鐵絲網等輔助體形成的有機結構層實現防護功能，并通過植被的生長和繁衍提高并維持結構強度和防護功能，同時在滿足防護要求的基礎上發揮巨大的生態效益，改善道路環境;圬工鋪面是簡單的無機結構，施工完成后即能夠發揮防護功能，但由于其防護機理是對坡面的硬化，坡面生態能力消失，防護工程本身在視覺上也是對道路環境的嚴重污染，所以本項目穩定的路塹邊坡優先采用生態防護。

圖1 掛網客土噴播植草

圖2 草灌混植

b．路基邊坡防護與排水綜合設計方案比較。

方案一:通過設置圬工拱形骨架+植被的方式進行邊坡防護。利用分散式排水，減少邊坡沖刷。施工進度快，質量容易得到保證，整體美觀效果較好，使用壽命長，綠化面積多，排水效果好。缺點是工程造價較高，施工工藝較復雜且工期較長(見圖3)。

圖3 圬工拱形骨架+植被

方案二:利用拱形結合人字肋骨架+植被的方式進行邊坡防護。該方案具有坡面穩定性好，便于培土植草，使用壽命較長，坡面排水效果較好的優點，但方案二與方案一相比，整體美觀效果較差，綠化面積少，施工工藝復雜和成本較高。

綜上所述，考慮當地水文、氣候條件，本項目推薦采用方案一，該方案施工簡單，效果可靠，工程造價低廉，環保美觀。

c．支擋形式的比選。

本項目以山嶺重丘為主，地形橫坡較陡，路基填挖高度較大，為保證路基的穩定性，在一些段落增設擋墻。

方案一:重力式擋墻主要通過自身重力維持路基穩定性，污工體積最大，對地基承載力要求最高，造價最高。優點是墻背填土壓實較易、占地適中，工序獨立性較高。

方案二:仰斜式擋墻所受的土壓力最小，圬工體積較小，對地基承載力要求適中，但占地最多，墻背填土壓實困難，墻體自身穩定性差，需及時進行臺背填土。

方案三:衡重式擋墻自身具有重力、仰斜式擋墻的優點，適用性較廣，墻高一樣的前提下圬工體積最小，占地最少，對地基承載力要求適中，但施工工藝較復雜，墻背填土壓實較困難，墻體自身穩定性較差，需及時進行臺背填土。

方案四:石籠加筋土擋土墻及石籠擋墻。石籠加筋土擋土墻是在土中加入格柵，利用格柵與土之間的摩擦作用，改善土體的變形條件和提高土體的工程特性，從而達到穩定土體的目的，利用石籠作為擋土板利于坡面的綠化。高度較小路段直接采用石籠擋墻無需加筋(見圖4)。

圖4 石籠加筋土擋土墻

石籠加筋土擋土墻為柔性結構物，能夠適應地基輕微的變形，填土引起的地基變形對加筋土擋土墻的穩定性影響比對其他結構物小，地基的處理也較簡便，抗震能力強，造型美觀，具有良好的經濟效益。

綜上所述，考慮當地地形、地質條件，本項目支擋工程高度在10 m以下時采用重力式擋墻;支擋工程高度超高10 m時，推薦采用衡重式擋墻，對于石籠加筋土擋土墻，設計中結合國內外的應用實例，認真加以研究。在充分考慮安全性和耐久性的基礎上，本項目選擇合適的試驗段進行施工研究。

4 不利條件下的防護及對策措施

1)陡坡路堤:本項目K0+420～K0+740，K1+015～K1+375等路堤修筑在陡坡(地面橫坡超過1∶1．25)上。通過驗算陡坡路堤沿基底或軟弱層帶的滑動穩定性來判斷路基的穩定狀況，當抗滑穩定系數小于規范規定值時，采取改善基底條件、增設支擋構造物來保證路基穩定。

施工過程中根據地質、地形情況，布置了監測點，通過施工中反饋信息驗證和完善設計，控制施工速率，保證路堤的穩定性，合理確定路面的鋪筑時間。

2)重視支擋工程。

受地形影響，本項目支擋工程設置較多。在我省類似地形已建成的公路項目中，部分支擋工程由于種種原因出現了開裂、基礎掏空等現象，影響了公路的正常運營。山區公路支擋工程的質量必須引起設計、施工、監理、建設單位的高度重視。

3)重視深路塹。

對于不穩定的邊坡路塹進行重點設計，路塹設計以地層巖性、產狀、構造為依據，參考我院在相同地區項目的成功經驗，一般采用錨桿、錨索框架法加固，框架內采用植生袋回填。設計和施工過程中采用動態設計方法，根據地質條件的揭露和變化，實時調整和優化設計方案。

5 結語

1)總體遵循安全可行、經濟合理、技術先進、環保美觀的設計原則。

2)確保公路施工過程以及運營中邊坡的穩定，保證公路運輸安全。

3)路塹邊坡設計應本著早治理，采取主動防護的原則，在保證邊坡穩定安全的前提下，盡量節約治理投資。

4)高邊坡設計采取工程防護與截排水相結合的綜合防護手段，達到安全、生態、美觀的防護目的。

5)動態設計，信息化施工，必要時調整設計。

［1］ JTG D30-2004，公路路基設計規范［S］．

［2］ JTG B01-2003，公路工程技術標準［S］．

［3］ 中國公路學會．交通工程手冊［M］．北京:人民交通出版社，1998．