公路路基設計的邊坡防護問題研究

程春龍

（鎮巴縣農村公路事業發展中心,陜西漢中723600）

0 引言

路基邊坡是構成路基橫斷面幾何形狀的重要部分，填方路基邊坡構成穩定路基橫斷面幾何形狀，穩定的填方路基為路面結構承受汽車荷載提供保證。挖方路基開挖改變山體穩定狀態，而邊坡可以保證公路安全使用。我國高等級公路建設起步較晚，隨著經濟建設發展，高等級公路為滿足車輛安全舒適運行，必須保證具有較高的平縱線形指標。另外，路基邊坡破壞對公路使用造成的影響日益凸顯，由此本文研究分析路基邊坡穩定性，采取有效抗滑加固方案，并形成系統邊坡治理方案。

1 公路路基邊坡防護的意義

公路建設中路基與地面高差形成邊坡，為保護路基邊坡采用邊坡防護。公路建設是國家重要基礎設施，其對沿線地區生態環境等產生很大影響，因此我們需要在公路建設中尋求降低破壞的方法[1]。由于公路邊坡具有復雜性，人們提出了工程結合植物的防護方法。生態邊坡防護是將植物與工程防護結合的工程技術，如何設計經濟合理的邊坡防護形式、避免邊坡病害、增強路基路面穩定性成為研究的熱點。

隨著西部地區公路建設的發展，由于邊坡設計不合理，邊坡開挖后產生滑坡，進而延誤工期。而黃土高邊坡穩定性分析設計對公路安全運營具有重要意義，我國黃土主要分布于陜甘寧等地，黃土地區溝壑縱橫，滑坡等不良地質現象分布廣泛，這給黃土邊坡穩定性防護設計帶來了很大困難。公路路基邊坡穩定性與防護效果直接影響公路安全，隨著我國高等級公路建設快速發展，由于地形條件限制形成大量黃土高邊坡，因此研究加強公路路基邊坡防護施工技術具有重要意義[2]。

2 公路路基邊坡防護設計要求

公路挖方路基邊坡具有較好穩定性，由于長期受自然環境作用，如雨水沖刷發生力學性質變化，水流侵蝕邊坡，造成邊坡表面土體失穩破壞；路基邊坡表面形成膨脹收縮循環，導致強度衰減剝蝕[3]。另外，山區公路挖方邊坡地表水流速快，常見病害包括邊坡表層剝落等，不當的邊坡防護造成防護體滑落，邊坡表面受到自然環境影響無法避免。

高速公路深挖方路段邊坡失穩分為突發性與漸發性，公路邊坡防護形式根據材料造型分為植物防護、骨架植物防護等。邊坡質量影響交通行駛安全性，路基受到自然環境影響存在安全隱患，因此路基邊坡設計要確保方案合理性，路基邊坡防護設計要遵循保證質量與安全節約的原則。路基兩側邊坡防護施工區域較大，邊坡防護設計要通過合理綠化方案提升路基生態效果。路基邊坡防護設計時，設計人員應合理規劃項目，考慮氣候環境等因素，提升邊坡質量與經濟效益。挖方路基邊坡長期暴露在自然界中，在自然因素作用下會引起邊坡巖土結構分崩離析，如邊坡表面形成滑塌等，因此工作人員要做好充分的表排水工程，采取有效的坡面防護措施。

3 公路路基邊坡防護技術

公路路基邊坡防護分為坡體與坡面防護，坡面防護是邊坡防止坡面沖刷采用的工程措施，坡體防護是針對局部失穩設置的支擋結構，常用措施包括加固支擋等[4]。坡體加固工程技術包括抗滑樁、擋土墻等，黃土高邊坡剛性防護措施造價較高，柔性防護措施不斷涌現，主要有錨桿框架梁等。

抗滑樁主要是嵌入穩定巖體中，用樁身傳遞土壓力至穩定巖土體結構物，其優點是抗滑能力強，目前被廣泛應用于各類邊坡防護工程。對于規模巨大的邊坡，施工多采用抗滑樁穩定坡體。抗滑樁具有樁位靈活、施工工藝簡單、抗滑能力強等特點，其適用于巨型滑坡及高邊坡治理工程，滑坡推力達50t 以上可采用抗滑樁。抗滑樁應設置于滑坡前部，以承受水平荷載為主[5]。擋土墻是防止坡體變形失穩的結構物，傳統擋土墻依靠自重平衡土壓力；石砌筑擋土墻是常用形式，相比抗滑樁抗滑能力較低。擋土墻基礎開挖量較大，施工中多采用分段跳槽開挖。擋土墻是滑坡治理中常用的支擋建筑，推力小于500kN/m 可作為主要治理措施。

土釘墻由被加固土體、金屬桿件及混凝土面板組成，抵抗墻后傳來土壓力。由于地形條件限制，黃土路塹高邊坡上部建跨線橋等構造物，土釘墻技術在建筑基坑邊坡支護中應用廣泛，加固邊坡高度為15m內。另外，土釘墻是土釘與土體作用形成提高原土體強度的復合土體，直立土釘墻在坡頂承載力提高，土釘墻受荷載影響不會發生素土邊坡滑塌。土釘墻工作性能體現在變形較小，土釘內拉力分布不均衡。錨桿框架梁支護由錨桿與附屬綠化工程組成，錨桿可根據邊坡條件選用預應力錨桿，設計多采用鋼筋混凝土框架，非預應力錨桿支護機理與土釘墻相同[6]。

黃土高邊坡坡面沖刷破壞需采取工程措施進行防護，而坡面防護技術分為工程與植物措施，工程措施包括骨架防護等形式。漿砌片石護面墻采用片石砌筑防護形式，優點是結構簡單，用于坡率1∶0.5～1∶1坡面，墻體寬40～60cm。設置護面墻可防止降水沿坡面下滲，但工程中由于護面墻開挖高度大，因此對坡面松散土體組成不能起到防護效果。另外，骨架護坡采用漿砌片石砌筑成菱形骨架，用于坡率1∶1 土質坡面，骨架護坡能夠改善路容景觀效果。此外，黃土層中植草效果較差。

4 公路路基邊坡防護設計應用

路基是公路工程設計的重要部分，其質量會直接影響公路工程穩定性，進而使公路路基邊坡防護設計方法不當造成工程破壞，其主要問題包括設計參數確定不合理等。由此，施工人員要針對路基邊坡防護問題，注意合理選擇邊坡防護設計方法，保證邊坡材料質量。科學的邊坡防護設計方法是提升路基邊坡穩定性的基礎，常見設計方法分為工程與植物技術。植物防護設計通過植被覆蓋路基邊坡坡面土壤提升坡面穩定性，如土工格室結合三維網直槽防護設計、適用于酸性土質邊坡的植生基質噴射技術等。公路路基設計中，設計人員必須結合所在地的地質條件等選擇適宜的種植植物，并確保其成活率。工程防護設計方法分為工程防護與加固設計，坡面防護設計適用于公路路基基巖地質，路基邊坡防護設計包括噴漿防護設計、漿砌片石防護設計等，具體需工作人員根據當地氣候等實際情況進行合理選擇。

公路路基邊坡加固方法選用，需設計人員明確設計原則，選擇適當的路基邊坡加固方法，認真調查所在地地質條件，明確邊坡范圍等條件，采用預應力錨索提高巖體強度穩定性。常用的路基邊坡加固設計方法包括邊坡錨固設計等，其中格構加固邊坡設計具有布置靈活等優點，可選擇植草防護加固；邊坡錨固設計適用于不穩定邊坡施加預應力錨固。設計人員需結合工程施工情況合理確定路基高度等關鍵設計參數；同時，由于氣候特征等外界因素會影響公路路基邊坡穩定性，因此設計人員要靈活采用工程地質比擬法，運用經驗數據對比法研究其相似性。另外，在公路邊坡路基防護設計中，設計人員還要綜合考慮環保要求，保證公路路基設計經濟效益。

在公路路基邊坡設計中，設計人員要注意調整設計觀念，通過研究路基邊坡施工數據修正設計方案，注意結合地質情況完善設計方案。設計路基邊坡防護方案時避免過度設計，如植物根系生長導致路基土體內部出現病害。在邊坡設計中，注意植物對邊坡防護的影響，結合工程現場生態特性選擇植物設計邊坡防護，實現經濟與社會效益。公路路基設計中防護材料選擇非常重要，工作人員應選擇恰當的邊坡防護材料，如捶面邊坡防護設計可選用混合土等材料，同時還要注意選擇施工材料的經濟因素等。

5 結語

隨著我國社會經濟的發展，公路工程建設不斷加快。邊坡防護設計是綜合技術，會影響公路行車安全。我們只有對常見問題進行綜合分析，才能采取科學合理的設計方案。同時，邊坡防護設計也是公路項目設計的關鍵環節，設計人員要合理制定邊坡防護方案，結合實際情況調整公路路基邊坡防護設計方案，以滿足公路交通運行需求。