淺談公路路基坡面加固與防護(hù)設(shè)計

周 嵬

（中國華西工程設(shè)計建設(shè)有限公司，重慶 400000）

在公路工程施工階段，邊坡的加固與防護(hù)技術(shù)尤為關(guān)鍵。傳統(tǒng)的公路建設(shè)期間，都忽略了邊坡的綜合防護(hù)設(shè)計，導(dǎo)致公路在投入運(yùn)行后，受到雨水、日照等自然因素的影響，出現(xiàn)不同程度的損壞，不僅不利于邊坡的穩(wěn)定性，而且還給車輛通行的安全造成不利的影響。因此，研究分析公路路基坡面加固與防護(hù)設(shè)計具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 常見的公路路基坡面加固與防護(hù)設(shè)計技術(shù)

1.1 植被加固

在公路路基坡面加固與防護(hù)處理時，采用種植植物的方式 （例如鋪設(shè)草皮、種植根系較為發(fā)達(dá)的樹木等），不僅可以利用植物本身的根系，起到對坡面表層土進(jìn)行加固處理效果，而且還能美化公路環(huán)境。其主要設(shè)計要點(diǎn)如下：

（1） 種草：在選用該種加固與防護(hù)設(shè)計時，首先，應(yīng)當(dāng)確保公路路基邊坡的坡度較小，以降低坡面徑流的速度。其次，在選擇草種時，應(yīng)當(dāng)結(jié)合公路工程所在區(qū)域的氣候、地質(zhì)等實(shí)際情況，選擇根系發(fā)達(dá)、生長發(fā)育快、容易成活的耐旱草種。最后，在進(jìn)行播種過程中，還可以采取多種草籽混合播種的方式，以提高植被的覆蓋面。

（2） 鋪設(shè)草皮：對于一些路基邊坡陡峭且坡面徑流較高的區(qū)域，可以采用鋪設(shè)草皮的方式來加固邊坡坡面。一般情況對于坡度低于1∶1的路基坡面，可以采用疊鋪草皮的方式，自坡角沿著坡面向上鋪設(shè)；對于坡度低于1∶1.5的路基坡面，在鋪設(shè)草皮過程中，可以不使用釘樁對草皮進(jìn)行加固處理。此外，如果采用方格進(jìn)行草皮的鋪設(shè)，雖然降低了公路路基坡面加固與防護(hù)設(shè)計的成本，但是施工效率可能略有下降。

（3） 種植樹木：對于部分邊坡坡度地獄1∶1.5的土質(zhì)邊坡，可以采用種植樹木的方式，不僅可以提高路基邊坡的穩(wěn)定性，而且有助于抵擋風(fēng)沙， 降低路基受到雨雪風(fēng)沙的侵蝕。樹木可以選擇適應(yīng)本地生長的低矮灌木樹種，并采用方格或者梅花形來進(jìn)行樹木連續(xù)布置。

1.2 灰漿加固與防護(hù)設(shè)計

所謂灰漿加固與防護(hù)設(shè)計，就是利用石灰、水泥等拌制而成的混合料，對邊坡進(jìn)行封面處理，以提高路基坡面本身的抗侵蝕能力，提高邊坡的整體性，減少坡面表面的巖土出現(xiàn)破損脫落等問題。

（1） 抹面防護(hù)設(shè)計：對于一些路基邊坡表面相對完整的工程，可以采用水泥砂漿抹面加固與防護(hù)設(shè)計方式。在施工過程中，為了提高水泥抹面本身的抗沖蝕能力，可以在其表面加涂一層瀝青保護(hù)層。

（2） 噴射混凝土防護(hù)設(shè)計：如果路基邊坡的坡面不平整，或者邊坡的巖石層容易風(fēng)化，可以采用強(qiáng)度高于C15的混凝土對其表面進(jìn)行噴射。對于一些明顯存在破碎或者凹凸不平的路基坡面，還可以設(shè)置高強(qiáng)度的土工格柵或者金屬網(wǎng)，將混凝土固定在邊坡上，以提高坡面的穩(wěn)定性和防護(hù)的使用壽命。

（3） 掛網(wǎng)噴護(hù)：該種加固與防護(hù)設(shè)計，適用于風(fēng)化破碎的巖石邊坡防護(hù)。掛網(wǎng)噴漿混凝土防護(hù)，對生態(tài)環(huán)境影響較大，公路路基坡面不宜過多使用。

1.3 砌體加固和防護(hù)設(shè)計

對于一些很容易出現(xiàn)邊坡變形的路基邊坡，可以采用護(hù)墻、護(hù)坡等砌體形式來對其進(jìn)行加固防護(hù)。一般，會采用砌卵石、混凝土砌石等在邊坡上設(shè)置成框格狀的防護(hù)骨架，然后再在骨架當(dāng)中采取植被覆蓋或其他輔助方式來提高邊坡的穩(wěn)定性。尤其是一些降雨量較高的公路工程區(qū)域，可以利用砌體所形成的骨架，來分流坡面的徑流，以減少邊坡受到的雨水侵蝕。

（1） 干砌片石：對于坡度較緩，且存在部分地下水滲出的坡面，可以采用這種加固防護(hù)方式提高邊坡的穩(wěn)定性。

（2） 漿砌片石：如果邊坡的坡度低于1∶1，且存在一定的濕軟土質(zhì)，可以先對路基邊坡采取有效的排水措施，然后確保其充分沉降后，在對其采用漿砌片石進(jìn)行鋪筑加固。

2 公路路基坡面加護(hù)設(shè)計實(shí)例分析

某公路工程項目，路基坡面高度在3～8 m之間，通過對現(xiàn)場的地質(zhì)勘察來看，主要為軟土地質(zhì)，為了提高本公路項目路基坡面的穩(wěn)定性，計劃采用C25混凝土肋條骨架內(nèi)掛網(wǎng)加固與防護(hù)設(shè)計，主骨架厚0.4 m，骨架寬度0.4 m，肋條主骨架凈距10 m。

2.1 路基坡面加固和防護(hù)施工流程

路基邊坡防護(hù)與加固工程的作用旨為防治路基病害、保證路基穩(wěn)定、改善環(huán)境景觀和生態(tài)平衡，在道路工程施工中占據(jù)重要地位，是防止路基坡面溜坍等病害所采取的防護(hù)加固措施。巖上構(gòu)成的裸露路基坡面，其穩(wěn)定性除受自身結(jié)構(gòu)構(gòu)造、巖土性質(zhì)、地形特征的影響外，還受風(fēng)化、水流、地震等自然營力及人類活動的影響，往往形成剝落、溜坍、崩塌、沖刷、滑坡等病害。因此，對路基邊坡必須采取防護(hù)措施：含黏土顆粒較多、膨脹性較大的黏性土，或含粉土顆粒較多的疏松黏性土；接近軟塑狀態(tài)的黏性土；粉細(xì)砂層；松散的碎石類土；結(jié)構(gòu)松散的黃土和黃土類土；易風(fēng)化的軟弱巖層和風(fēng)化破碎巖層；構(gòu)造破碎帶；膨脹土。本工程的加固和防護(hù)施工流程圖如圖1所示。

圖1 路基坡面防護(hù)工藝流程圖

2.2 測量放樣

本工程路基邊坡加固現(xiàn)澆混凝土骨架工程采用分段施工，分段放樣。根據(jù)路基中線及橫坡放出坡角線，確定其護(hù)腳基礎(chǔ)頂面高程，然后依據(jù)該段邊坡長度準(zhǔn)確放出肋條骨架、踏步位置。

2.3 邊坡整修

加固防護(hù)施工前，首先采用挖掘機(jī)結(jié)合人工的方式，對路基邊坡進(jìn)行整修，邊坡修整時用坡度尺拉線修整，修整后的邊坡坡度不得少于設(shè)計值。人工清理坡面浮石、浮土等，確保坡面處理后的斜率一致并保持平整，無大的突出石塊與其他雜物存在，使其有利于基材和邊坡表面的自然結(jié)合。對于較大的凹坑，則采用片石嵌補(bǔ)與坡面齊平。

2.4 骨架溝槽開挖

由于本工程所有作業(yè)過程均在路基坡面上，且骨架寬度只有40 cm，不宜采用機(jī)械作業(yè)，因此，全部施工采用人工開挖溝槽，人工開挖前根據(jù)測量放樣確定的位置，上下拉通，同時嚴(yán)格控制好開挖的寬度和深度，不得超挖和欠挖，保證其骨架邊線順直，從上往下進(jìn)行開挖。

2.5 混凝土澆筑

在上部骨架防護(hù)施工前，須對腳墻基礎(chǔ)進(jìn)行鑿毛、濕潤后，方可澆筑上部的骨架及鑲邊混凝土，現(xiàn)場采用溜槽滑送方式進(jìn)行混凝土澆筑。

（1） 混凝土采用分層澆筑分層振搗，每層澆筑厚度不超過30 cm。在每層砼澆筑過程中，混凝土振搗采用梅花形分布插入振搗器，按振動棒振動半徑1.5 倍確定插棒間距。

（2） 在混凝土攪拌過程中，振動棒與模板之間的距離應(yīng)控制在5～10 cm。對于上層混凝土振搗時，其插入深度應(yīng)至少深入到下層混凝土以內(nèi)5～10 cm。整個振搗過程采用快插慢拔的方式。

（3） 混凝土澆筑施工后，對其進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)周期不低于14 d。同時在整個混凝土養(yǎng)護(hù)期間，避免混凝土受到外力影響，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)破損、開裂等問題。同時，待混凝土的強(qiáng)度高于2.5 MPa后，可以進(jìn)行拆模施工。

2.6 安設(shè)錨桿、固定鐵絲網(wǎng)

錨桿采用Φ8HRB400級鋼筋制作，深55 cm （不含折角5 cm），間距1.0 m×1.0 m，錨桿方向垂直于坡面，錨桿外露端設(shè)置90°彎鉤，外露部分刷防銹漆以避免錨桿受潮腐蝕影響施工質(zhì)量。

（1） 測量放樣：根據(jù)設(shè)計要求，對錨桿位置采用紅油漆進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)，然后使用風(fēng)鉆進(jìn)行鉆孔到指定深度。

（2） 錨桿施工：將錨桿插入孔內(nèi)，確保錨桿的桿頭伸出坡面至少5 cm，彎鉤朝向坡面上方，以方便掛網(wǎng)施工。最后采用水泥砂漿將錨桿孔內(nèi)腔灌滿填實(shí)。

（3） 本工程鐵絲網(wǎng)條采用不小于Φ2.0 mm絲徑機(jī)編鍍鋅鐵絲網(wǎng)，網(wǎng)目尺寸為10 cm×10 cm，掛網(wǎng)幅邊采用Φ2.2 mm鐵絲綁扎連接。施工時將其從坡頂沿坡面順勢鋪下，鋪設(shè)時網(wǎng)應(yīng)拉緊，鋪平順后將網(wǎng)掛在錨桿上，用連接件或鐵絲鎖緊，并根據(jù)需要采用不同的厚度的混凝土墊塊，使鐵絲網(wǎng)與坡面保持5 cm的距離。完成網(wǎng)與錨桿的連接工作后，要嚴(yán)格檢查鐵絲網(wǎng)與錨桿連接的牢固性，確保網(wǎng)與坡面形成穩(wěn)固的整體。

2.7 噴射混合料

（1） 拌合：本工程采用的噴射混合物主要由綠化基材、種植土壤、水泥、纖維以及草種等混合而成，在拌合過程中，應(yīng)確保拌合時間不低于1 min。

（2） 噴射：在實(shí)際混合料噴射過程中，首先采用噴射機(jī)將混凝土混合料噴射在目標(biāo)區(qū)域的坡面上，確保厚度不低于50 mm，同時在施工過程中要隨時噴射隨時攪拌。

（3） 養(yǎng)護(hù)：噴播完成后，在其表面層覆蓋無紡布，減少因強(qiáng)降水對種子造成的沖刷，同時也減少邊坡表面水分的蒸發(fā)，進(jìn)一步改善種子的發(fā)芽、生長環(huán)境。

3 結(jié)語

綜上所述，傳統(tǒng)的公路施工設(shè)計過程中，對路基坡面的加固與防護(hù)設(shè)計重視度較低，導(dǎo)致很多工程在施工結(jié)束后，都會因?yàn)槠旅娴姆€(wěn)定性較差，導(dǎo)致路面病害不斷發(fā)生，嚴(yán)重影響公路工程的使用壽命。因此，相關(guān)工作者必須重視路基坡面的加固和防護(hù)設(shè)計，積極引入先進(jìn)的技術(shù)，進(jìn)一步完善路基坡面的設(shè)計，推動公路工程的可持續(xù)發(fā)展。