路基边坡支挡设计理论与坡面防护技术(共17页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上路基边坡支挡设计理论与坡面防护技术摘 要为保证路基、路堑边坡的稳定性，就影响边坡稳定性的因素，从地质条件、气候环境条件及边坡高度等方面进行了分析，提出了不同的防护措施。关键词：路基 边坡 支挡 坡面 防护目录前言：路基边坡就广义来说是指在路基建设场地或其周边，由于路基的建设（开挖、填筑、采集填料或废方堆积等）施工所形成的人工边坡和对正常营运的安全或稳定有影响的自然边坡。路基边坡处理不当，一方面会发生边坡地质灾害，如落石、崩塌、滑坡等，影响公路安全营运；另一方面，由于植被及表土破坏或大量松散弃土，易引起水土流失、农田受淹、河流阻塞、水质污染等恶化环境事件发生。一 路基边坡支挡设计理论1 路基边坡处治常用技术分析目前，路基边坡加固的类型一般分为辅助工程措施和主体工程措施。前者主要有边坡排水系统，通常是外截内排，坡面封闭，恢复植被，改变地形等辅助手段；后者主要是设置支挡结构，维持和恢复其自然力学平衡，常用的有重力式挡土墙、抗滑桩、锚杆挡土墙、土钉墙、锚喷网、板桩式挡土墙、预应力锚索、加筋挡墙等，在实际应用中，往往采用多种加固措施的组合。常见的有预应力锚索与抗滑桩的组合，简称锚拉抗滑桩；预应力锚索与绿化结合，简称格构地梁锚索等。1）放缓边坡。放缓边坡是边坡处治的常用措施之一，通常为首选措施。它的优点是施工简便、经济、安全可靠。边坡失稳破坏通常是由于边坡过高、坡度太陡所致。通过削坡，削掉一部分边坡不稳定岩土体，使边坡坡度放缓，稳定性提高。2）支挡。支挡（挡墙、抗滑桩等）是边坡处治的基本措施。对于不稳定的边坡岩土体，使用支挡结构（挡墙、抗滑桩等）对其进行支挡，是一种较为可靠的处治手段。它的优点是可从根本上解决边坡的稳定性问题，达到根治的目的。3）加固主要包括：注浆加固，锚杆加固，土钉加固，预应力锚索加固等几种方式。4）防护。边坡防护包括植物防护和工程防护，其中工程防护主要有砌体封闭防护、喷射素混凝土防护和挂网锚喷防护。5）排水，截水沟。为防止边坡以外的水流进入坡体对坡面进行冲刷，影响边坡稳定性，通常在边坡外缘设置截水沟，以拦截坡外水流。2 支挡结构的发展和展望支挡结构包括挡土墙、抗滑桩、预应力锚索等支撑和锚固结构，是用来支撑、加固填土或山坡土体，防止其坍滑以保持稳定的一种建筑物。在铁路、公路路基工程中，支挡结构被广泛应用于稳定路堤、路堑、隧道洞口以及桥梁两端的路基边坡等，主要用于承受土体侧向土压力。在水利、矿场、房屋建筑等工程中，支挡结构主要用于加固山坡、基坑边坡和河流岸壁。当以上工程或其他岩土工程遇到滑坡、崩塌、岩堆体、落石、泥石流等不良地质灾害时，支挡结构主要用于加固或拦挡不良地质体。支挡结构是岩土工程中的一个重要组成部分，随着我国国民经济水平的提高与基本建设的不断发展，以及支挡结构技术水平的提高和减少环境破坏、节约用地观念的加强等，支挡结构在岩土工程中的使用越来越广泛，特别是在铁路、公路路基及建筑基础工程中所占的比重也越来越大。3 新型支挡结构设计计算理论的不断创新传统的重力式污工挡土墙的设计一般采用库仑土压力理论，当墙体向外倾斜变形使墙后土体达到主动土压力状态时，假定土中的主动土压滑动面为平面，按滑动土楔的极限平衡条件求算主动土压力（如果墙背坡俯斜较大，则按第二破裂面土压力公式计算）。当墙体向内倾斜变形使墙后土体达到被动土压力状态时，则按假定的平面或复合土压滑动面来计算被动土压力。新型支挡结构的不断出现，带动了对支挡结构设计理论的试验研究，加筋土挡土墙、锚定板挡土墙、土钉墙等复合型挡土墙都根据各种结构的特点进行了室内模型试验和现场测试，对其墙背松弛区（或破裂面）和土压力提出了新的计算公式。而抗滑桩、土钉墙、预应力锚索等结构的大量推广应用，使得支结构与被支挡体之间已不能简单用极限平衡条件来解释，支挡结构与被支挡岩土体相互共同作用的机理开始得到比较深入的研究。例如，滑坡体和抗滑桩相互作用的位移机理，边坡开挖松弛区的弹性理论分析及数值分析、坡体与加固支挡结构相互作用机理等的研究，对进一步合理确定作用于支挡结构上的荷载以及合理进行新型支挡结构的内力分析具有非常积极的意义4 影响支挡结构长期稳定性的因素对于高陡边坡施加支挡结构处理后，由于自然营力、人为扰动以及坡体材料自身的特殊力学属性等原因，会使坡体逐渐出现体内剪应力增大而软弱结构面等处抗剪强度降低的现象。于是坡体变形增加，对支挡结构的挤压作用增强，而要使坡体仍保持比较稳定的力学状态，支挡结构的抗力就必然会增加，从而造成其内力增大，向着结构破坏的方向发展，例如表现为锚索松弛很大，桩被推断等状况。进而使坡体的稳定性下降，于是发生灾害性的滑坡破坏。影响支挡结构长期稳定性，按影响坡体应力增加、强度降低的主要因素分析如下。4.1 影响坡体内剪应力增加的因素地震、爆坡、机械振动干扰、滑体饱水及其动静水压力都会使坡体内的剪应力增大，因而增加坡体变形量，致使作用于支挡结构上荷载增大，造成支挡加固后的坡体向不稳定方向发展，甚至达到一定程度后导致坡体滑动失稳。4.2 造成滑带岩土体强度降低的因素（1）水因素。岩土体被水浸蚀后力学性质变差，强度指标降低。强度的降低通常表现为粘聚力急剧下降。而内摩擦角却降低较少。对这种软化作用反映最灵敏的地方就是坡体中的软弱结构面处，于是造成坡体抗滑能力下降对支挡结构就施加更火的荷载，使得坡体的稳定性减弱。（2）强度随时间的变化。对于岩土材料而言，其抗剪强度随时间而逐渐降低并趋于一稳定值在强度逐渐衰减的过程中，坡体中潜在滑面的抗滑能力就逐渐下降，同样对支挡结构施加了更大的荷载，不利于坡体稳定。此外，由于坡体中软弱结构面处的岩土体一般都表现为应变软化的性质，即当剪切变形达到一定值以后，岩土体的抗剪强度便随着变形的发展而逐渐减小，以致最终达到残余强度之值，所以当加固支挡后的坡体的软弱结构面处的变形积累到一定程度后，其抗剪强度就会随着变形而逐渐降低，抗剪能力减弱，从而增加了作用于支挡结构上的荷载（坡体压力）。（3）锚索松弛。任何钢材都具有应力松弛特性，长期荷载作用下，受荷大小及环境温度的影响，由于钢绞线的徐变特性等原因，使得预应力锚索会出现应力松弛问题，松弛量一般随荷载增加而增大，随温度升高而升高。锚索的松弛会直接影响锚固效果。从而影响边坡的长期稳定。（4）锚索的预应力损失。预应力锚索结构在锚索张拉完成后，便进入了长期工作状态。随着时问的推移，受钢绞线的松弛、岩体蠕变、浆体徐变的影响，锚索中的张拉抗力会逐渐减小，从而影响预应力锚索锚固支挡结构长期稳定性。5 常用支挡结构类型介绍5.1 重力式挡土墙1）依靠墙身自重承受土侧压力；2）一般用浆砌片石砌筑,在缺乏石料地区或墙身较高时也用混凝土灌注；3）形式简单,取材容易,施工简便；4）适用于一般地区,浸水地区,地震地区等地区的边坡支挡工程,当地基承载力较低时或地质条件较复杂时应适当控制墙高。5.2 衡重式挡土墙1）利用衡重台上的填土重量及墙体自重共同抵抗土压力以增加墙身的稳定性；2）由于墙胸坡陡,下墙背仰斜,在陡坡地区可降低墙高,减少基坑开挖面积；4）主要用于地面横坡较陡的路肩墙和路堤墙,也可用于拦挡落石的路堑墙。5.3 卸荷板式挡土墙1）在衡重式挡墙的墙背设置一定长度的水平卸荷板,卸荷板上的填料作为墙体重量而卸荷板又减小了衡重式挡墙下墙的土压力，增加全墙的抗倾覆稳定性；2）地基强度较大地段，墙高大于6m时，卸荷板式挡土墙与衡重式挡墙比较显示出优越性，铁路系统目前在铁路路基支挡结构设计规范中规定本结构使用范围为墙高大于6m，小于12m的路肩墙。5.4 托盘式挡土墙1）在挡墙顶部设置钢筋混凝土的托盘及道碴槽，承受线路上部建筑和列车的重量；2）在山区地面陡峻地带或受既有线建筑物影响横向空间受限制时，设置托盘式挡土墙可降低墙高，缩短横向距离；3）要求挡墙的地基承载力较高。5.5 悬臂式挡土墙1）采用钢筋混凝土材料，由立臂，墙趾板，墙踵板三部组成,墙的断面尺寸较小；2）墙高时立臂下部的弯矩较大；3）宜在石料缺乏，地基承载力较低的填方地段使用；4）墙高不宜大于6m，当墙高大于4m,宜在墙面板前加肋。5.6 扶壁式挡土墙1）当悬臂式挡墙的立臂较高时沿墙长方向每隔一定距离加一道扶壁把墙面板和墙踵板连接起来,以减小立臂下部的弯矩；2）扶壁式挡墙宜在石料缺乏，地基承载力较低的地段使用,墙高不宜大于10m，装配式的扶壁式挡土墙不宜在不良地质地段或设计地震动峰值加速度为0.2g（原八度）及以上地区采用。5.7 锚杆挡土墙1）锚杆挡土墙是由钢筋混凝土肋柱，墙面板和锚杆组成,靠锚杆拉力来维持稳定,肋柱，挡板可预制,有时,根据地质和工程的具体情况,也采用无肋柱式锚杆挡土墙；2）锚杆挡土墙适用于一般地区岩质或土质边坡加固工程（铁路支挡规范规定目前仅使用于岩质路堑边坡）,可采用单级或多级,在多级墙的上下级之间应设平台,每级墙高不宜大于8m,总高度宜控制在18m以内。5.8 锚定板挡土墙1）锚定板挡土墙是由钢筋混凝土墙面板和锚杆及锚定板共同组成,靠固定在稳定区的锚定板提供的抗拔力来维持墙体的稳定,有时,根据地质和工程的具体情况,也采用无肋柱式锚定板挡土墙；2）锚定板挡土墙适用于一般地区墙高不大于10m的路肩墙或路堤墙,设计时可采用单级或双级,在双级墙的上下级之间应设平台,单级墙高不宜大于6m,双级墙总高度宜控制在10m以内。5.9 加筋土挡土墙1）加筋土挡土墙是由墙面系，拉筋和填土共同组成的挡土结构,由拉筋和填土间的摩阻力维持墙体的稳定，墙面板宜采用钢筋混凝土板,拉筋宜采用钢筋混凝土板条，钢带，复合拉筋带或土工格栅,目前也有采用土工合成材料作拉筋的包裹式（无面板）加筋土挡墙；2）加筋土挡土墙适用于石料缺乏地区,由于其为柔性结构,对地基承载力的要求不高,能适应地基轻微的变形,一般对墙高没有限制,但铁路工程中加筋土挡墙仅限于使用在一般地区的路肩墙,在铁路一级干线上加筋土挡墙的高度不宜大于10m高度大于10m或用在其他地区时按特殊设计考虑。5.10 土钉墙1）土钉墙一般由土钉及墙面系（钢筋网和喷射混凝土构成的面层）组成,靠土钉拉力维持边坡的稳定；2）土钉墙可用于一般地区及破碎软弱岩质边坡加固工程,在地下水较发育或边坡土质破碎时不宜采用,单级土钉墙墙高宜控制在12m以内,多级土钉墙上下墙之间应设置平台,每级墙高不宜大于10m,总高度宜控制在20m以内。5.11 抗滑桩1）抗滑桩是一种由其锚固段侧向地基抗力来抵抗悬臂段的土压力或滑坡下滑力的横向受力桩（当用在非滑坡工程时常称其为锚固桩），在土质和破碎软弱岩质地层中常设置锁口和护壁；2）抗滑桩常用于稳定滑坡、加固其他特殊边坡（例如作为软弱破碎岩质路堑边坡的预加固桩）桩间距一般为6-10m，桩的截面最小边长不小于1.25m。5.12 桩板式挡土墙1）桩板式挡土墙是一种在桩之间设挡板或土钉等其他结构来稳定土体的挡土结构；2）桩板式挡土墙可用于一般地区%浸水地区和地震区的路堑和路堤支挡，也可用于滑坡等特殊路基的支挡工程$桩的自由臂长度不宜大于15m，桩间距宜为7-8m，当桩的地面以上长度大于15m，或桩侧土压力较大时，可在桩上部加设锚索（杆）组成预应力锚索（杆）桩。5.13 桩基托梁挡土墙1）桩基托梁挡土墙是一种由基桩，托梁及挡土墙组成的复合结构来稳定土体的挡土结构；2）桩基托梁挡土墙一般用在地基承载力不满足需要的地段,当地面陡峻或地表覆盖层为松散体时,采用桩基础将基底置于稳定地层,挡土墙墙高控制在12m以下,托梁底一般置于原地面。5.14 预应力锚素1）预应力锚索由锚固段，自由段及锚头组成,通过对锚索施加预应力以加固岩土体使其达到稳定状态或改善结构内部的受力状态,预应力锚索采用高强度低松弛钢绞线制作；2）预应力锚索可用于土质，岩质地层的边坡及地基加固,其锚固段宜置于稳定地层中,预应力锚索也常与抗滑桩结合组成锚索桩,以减小抗滑桩的锚固段长度及桩身截面。6 支挡结构设置原则6.1 陡坡路堤，地面横坡较陡，路堤边坡形成薄层填方，采用支挡结构收回坡脚，提高路基的稳定性。6.2 路堑设计边坡与地面坡接近平行，边坡过高，且形成剥山皮式的薄层开挖，破坏天然植被过多，采用支挡结构以降低路堑边坡，减少对环境的破坏。6.3 稳定基坑边坡。6.4 不良地质地段，为提高该地质体的稳定性或提高建筑物的安全度：（1）为加固滑坡&岩堆&软弱地基等不良地质体；（2）为拦挡危岩&落石&崩塌等；（3）在特殊土地段或软弱破碎岩质地段的路堑边坡，采用坡脚预加固技术。6.5 滨河滨海地段填方，其坡脚伸入水中，水流冲刷影响填方边坡的稳定，为了收回坡脚或减少对水流的影响。6.6 为了避免对既有建筑物的影响&破坏或干扰。6.7 为了减少土石方数量或少占农田。7 支挡结构设置位置的选择7.1 路堑支挡结构的位置通常设置在路基侧沟边，有时结合边坡的地质条件也可设置在边坡的中部，但要保证墙基以下边坡的稳定。7.2 路堤挡土墙与路肩挡土墙比较，当其墙高、工程数量、地基情况相近时，宜设路肩挡土墙。当路肩挡土墙、路堤挡土墙兼设时，其衔接处可设斜墙或端墙。7.3 滨河挡土墙要注意使设墙后的水流平顺，不致形成漩涡，发生严重的局部冲刷，更不可挤压河道。7.4 滑坡地段的抗滑支挡工程，应结合地形、地质条件、滑体的下滑力，以及地下水分布情况，与清方减载、排水等工程综合考虑。7.5 带拦截落石作用的挡土墙，应按落石宽度、规模、弹跳轨迹等进行考虑。7.6 受其他建筑物（如公路、房屋、桥涵、隧道等）控制的支挡结构的设置，应注意保证既有建筑物的稳定和安全。8 支挡结构设计要求8.1 支挡结构的设计，应贯彻国家技术经济政策，按全面规划、远期近期结合、统筹兼顾的原则。8.2 支挡结构设计应满足在各种设计荷载组合下支挡结构的稳定、坚固和耐久。结构类型的选择及设置位置的确定，应安全可靠、经济合理、便于施工养护，结构材料应符合耐久、耐腐蚀的要求。同时，支挡结构设计也要满足相关规范、规定的要求。8.3 支挡结构荷载分类（1）主力：1）支挡结构承受的岩土侧压力或滑坡推力；2）支挡结构重力及结构顶面承受的恒载；3）轨道、列车、汽车、房屋等荷载产生的侧压力；4）结构基底的法向反力及摩擦力；5）常水位时静水压力及浮力（常水位指每年大部分时间保持的水位）。（2）附加力：1）设计水位的静水压力和浮力；2）水位退落时的动水压力；3）波浪压力；4）冻涨力和冰压力（不与波浪压力同时计算）。（3）特殊力：1）地震力（洪水与地震不同时考虑）；2）施工荷载及临时荷载；3）其他特殊力。作用在支挡结构上的力系一般只考虑主力的影响，在浸水和地震等特殊情况下，应考虑附加力和地震力的作用。8.4 铁路列车动荷载应采用中华人民共和国铁路标准活载（即“中-活载”），可不计冲击力、离心力、制动力和摇摆力。轨道和列车荷载用换算土柱来代替。公路车辆荷载标准应按现行公路桥梁设计通用规范的规定采用，车辆荷载按换算等代匀布土来代替。8.5 挡土墙结构计算时应根据可能出现的作用荷载，选择荷载组合，并取最不利荷载组合进行设计。8.6 必须查明山体和地基的工程地质、水文地质条件，获取必要的岩土物理力学参数。支档工程的基础部分，尤其是抗滑桩及预应力锚索的锚固段，应有足够的勘探资料以提供准确的地基基础、锚固段位置（深度）和岩土力学指标。8.7 支挡结构设计应符合国家环保及其他有关规定。9 支挡结构设计注意事项9.1 同一地段支挡结构的形式不宜过多，以免施工困难及影响美观；9.2 支挡结构与路堤连接可采用锥体填土连接，支挡结构与桥台、隧道洞门、既有支挡结构的连接应协调配合；城市与风景区的支挡结构宜考虑与其他建筑物的协调；9.3 当墙身位于弧形地段，例如公路回头弯、桥头锥体坡脚处的挡墙，因受力后容易出现竖向裂缝，宜缩短伸缩缝间距或采取其他加固措施；9.4 当路基两侧同时设置路堤和路堑挡土墙时，一般应先施工路肩墙，以免在施工路肩墙时破坏路堑墙的基础；同时要求过路肩墙踵与水平成角的平面，不得深入到路堑墙的基础面以下，否则应加深路堑墙的基础，或将两者设计成一整体结构；9.5 铁路站场路肩支挡结构的设计应注意调车作业的安全与方便；9.6 电气化铁路区段和埋设电缆区段的路肩墙、应预留电杆及电缆的坑、槽、沟、洞位置、并注意与工程的配合；9.7 改建铁路、公路和增建新线工程中、支挡结构设计应注意采取措施减少对既有线路的行车干扰、保证既有线路的行车安全；9.8 由于岩土工程的复杂性、支挡结构设计所需的岩土物理力学参数受各种因素影响、设计方案难以完全符合工程实际、因此重点支挡工程和新型支挡结构、设计时应包括一定的现场监测要求、以便及时获取支挡结构的受力、变形、位移情况；施工过程中、应按照信息施工法的要求、及时反馈信息、必要时变更设计和施工方案、以确保工程安全、取得最佳支挡效果；9.9 为了控制水土流失、加强环境保护、支挡结构及其有关的边坡防护设计、有条件时应优先采用绿色防护工程。二 坡面防护技术1 概述在路基的施工过程中，大量的挖方填方，一方面引起岩土体的移动、变形和破坏，增加了地质脆弱地带边坡的不稳定性，另一方面，由于植被和表土损失，自然植被恢复困难，如对边坡不做处理，这些裸露边坡会为降水汇流的形成提供特定的边界条件和动力来源的同时，也使边坡坡面土体含水量降低，土质松散，岩石风化碎裂，从而发生坡面土体侵蚀、水土流失、山体坍滑、滑坡、河流阻塞、水污染等灾害。因此路基防护是工程建设中的重要组成部分。它即要保持边坡的整体稳定性，又要兼顾路容美化，协调自然环境。目前，国内常用的路基防护分工程防护、传统的植物防护和生物技术防护。传统的工程防护主要包括水泥护坡，浆砌片石护坡，水泥网格护坡，空心砖护坡等类型。传统植物防护和生物技术防护是利用绿色植物预防和治理水土流失，加强路基边坡稳定性，改善路域生态环境的综合措施。2 工程防护对于不适宜植物生长的土质填、挖方边坡或风化严重、节理发育的岩石路基边坡，以及碎（砾）石土的挖方边坡等，只能采取工程防护措施即设置人工构造物防护。工程防护分为坡面防护、砌石防护、锚杆防护等防护3种类型。2.1 坡面防护坡面防护包括抹面、捶面、喷浆、喷射水泥混凝土等形式。抹面防护，对于易受风化的软质岩石，如页岩、泥灰、干枚岩等的路堑边坡，长期暴露在大气中很容易风化剥落而逐渐破坏，因而常在坡面上加设一层耐风化表层，以隔离大气的影响，防止风化。 捶面防护，捶面与抹面防护性质相近，其使用材料也大体相同。为便于捶打成型，常用的除石灰、水泥混合土外，还有石灰、炉渣、粘土混合的三合土与再加适量砂粒的四合土，一般厚度1015 cm。捶面厚度较抹面厚度要大，相应强度较高，可抵抗较强的雨水冲刷，使用期约810年。喷砂浆和喷混凝土防护。喷砂浆和喷水泥混凝土防护适用于易风化软岩、裂隙和节理发育、坡面不平整、破碎较严重的石质挖方边坡，对于这些边坡抹面、捶面就难以奏效，故应采取机械喷射水泥砂浆或水泥混凝土加固。喷浆或喷射混凝土可以防止坡面进一步风化、剥落，同时可促使裂隙间破碎石块得到砂浆填充而加固，由于水泥砂浆和水泥混凝土均具有很高的强度，因而可以收到较好的防护效果。喷水泥砂浆的砂浆强度不应低于M10，厚度宜57 cm，喷水泥混凝土强度不应低于。厚度宜1015 cm；在喷射过程中应添加速凝剂以促使早凝固。施工时需要专用喷射机械设备，并在坡面上每隔23 cm交错设置泄水孔，对大面积坡面防护还应设置伸缩缝，但是喷浆或喷混凝土后，养护较为困难，坡面容易产生细微的干缩裂缝影响强度。为此，可在喷射层中加设一层钢筋网或高强聚合物土工格栅，以增强其强度，钢筋网采用直径410 mm的圆钢筋编织而成，孔径10 cm左右，平直铺于坡面上，用钢筋锚钉固定，在喷浆或混凝土。2.2 砌石防护砌石防护包括护面墙、干砌片石防护、浆砌片石防护。 护面墙防护是采用浆砌片石（块石）结构。覆盖在各种软质岩层和较破碎的挖方边坡，使之免受大气影响而修建的墙体，以防止坡面继续风化，在缺乏石料的地区，也可采用现浇水泥混凝土或用预制混凝土块砌筑，混凝土强度不应低于砌筑用砂浆强度不应低于M5，寒冷地区不应低于M7.5。护面墙除自重外，不担负其他荷载，也不考虑承受墙后的土压力。因此护面墙必须建在符合稳定边坡要求的地段，墙体应设泄水孔，并每隔1015 m设一道伸缩缝。 干砌片石防护适用于土质、软岩及易风化、破坏较严重的填、挖方路基边坡，以防止雨、雪水流冲刷，在砌面防护中，宜首选干砌片石结构，这不仅为了节省投资，而且可以适应边坡有较大的变形。干砌片石应使用不易风化的坚硬岩石。通常的干砌片石结构分单层铺砌和双层铺砌两种，单层铺砌结构厚0.250.35 m，双层铺筑下层厚0.150.25 m，上层厚0.250.35 m。为防止坡面土层被水流冲出和减轻漂浮物的撞击压力，应在于砌防护下面设置碎石或砂砾构成的垫层，垫层一般厚度为0.10.2 m，在一定条件下，也可以用土工织物代替。 浆砌片石防护是用水泥砂浆将片石间空隙添满，使砌石成为一个整体，以保护坡面不受外界因素的侵蚀，所以比干砌片石有更高的强度和稳定性。浆砌片石护坡采用的水泥砂浆强度一般为M5，受水流冲刷或寒冷地区应提高为M7.5或M10。浆砌片石护坡所使用的石料应是不易风化的坚硬岩石或大块卵石，厚度为0.250.5 m，护坡底面厚0.1 0.15 m的碎石或砂砾组成的垫层，在一定条件下，也可以采用与垫层等效的土工织物代替。浆砌片石护坡应视土质情况设置砌石基础，其埋深应为护坡厚度的1.5倍以上。砌石护坡应每隔1015 m设置宽2 cm的伸缩缝，并留泄水孔。2.3 锚杆防护对于坡面为碎裂结构的硬岩或层状结构的不连续地层以及坡面岩石与基岩分离并有可能下滑的挖方边坡适用于锚杆防护，特别对岩层倾角接近边坡坡角和有裂隙的厚层岩石，更为适合。施工时，在岩石边坡上尽量垂直于岩层倾角，用凿岩机械钻孔至稳定基岩区，将锚杆插入用水泥砂浆锚固。使坡面岩体和有下滑可能的岩石与基岩连成整体。若岩石边坡破碎、节理发育时，可在锚杆与坡面间同时采用喷浆或挂网喷浆以提高防护能力。锚杆采用直径1632 mm钢筋制作。孔眼直径应大于锚杆直径30 mm以上，以保证锚孔内砂浆对锚杆的握裹力。锚固深度应根据岩体性质确定，应深入到稳定基岩内。孔深应比锚固深度深20 cm，锚固间距宜采用1.01.5 m。锚孔插入钢筋锚杆后，即用压力灌注1：3水泥砂浆。若采用挂网喷浆时，铁丝网可使用较细的、直径为2 mm的普通镀锌铁丝编制，网孔2025 cm，也可以用高强度聚合物土工格栅代替铁丝网。3 传统植物防护传统植物防护就是在边坡上种植草丛或树木或两者兼有，以减缓边坡土的水流速度，利用植物根系固着边坡表层土壤以减轻冲刷，从而达到保护边坡的目的。植物防护常用的有种草、栽草、铺草皮和植树等。（1）种草。即直接在边坡上面撒播草籽，经覆盖种植土、浇水、保湿，使之成活。此方法适用于所有适合长草的土质边坡，但坡度不宜陡于1：1。过陡的边坡，草籽容易受雨水侵袭而流失；对于易受冲刷的粉性土，若不经过防冲措施，就不宜直接采用，对经常侵水的边坡也不适用。但是边坡种草与平地种草有一些区别，边坡特别是挖方边坡，一般都较贫瘠、硬度大、水土难以保持，降雨坡面易被冲刷，日晒土壤干燥板结，种子不能发芽。因此，必须认真选择草种、撒播时期和播种方法，才能达到预期的目的。（2）栽草。为了克服边坡种草难以成活和尽早使植物发挥防护作用。可以栽草代替种草，在苗圃大批草籽成活后，拔草移栽在边坡上。和种草籽相比，可以较块形成绿化带，较早发挥其防护边坡作用。（3）铺草皮。铺草皮可以用最短的时间收到防护效果。但草皮成本较撒草籽和栽草造价高，但低于植生带。近年来随着生产技术的发展草皮以工厂化生产，产品可以大批量制作，成卷运输，使用时展开切断成一定尺寸平铺固定浇水养护即可，是植物防护中比较简单易行的方法，常用的铺筑方法有平铺草皮、平铺叠置草皮、方格式草皮、卵（片）石方格草皮4种。平铺草皮。在整个坡面上自下而上平铺草皮。根据边坡坡度大小，每块草皮钉12个竹（或木）桩固定，尖桩长度一般为2030 cm。平铺叠置草皮，在边坡坡度等于或陡于1：1的坡面上，或在沿河路基有水流冲刷坡面上，宜采用平铺叠置式铺法。其容许流速可达1.21.8 ms。方格式草皮，利用斜切成450斜角的草皮，铺筑成宽度为50 cm左右的草皮带，组成1.0 m×1.0 m或1.5 m×1.5 m的方格形。但在路肩边缘以下和坡脚以上部分平铺几条水平的带状草皮带，以增强方格式草皮的牢固性。 卵（片）石方格草皮。在边坡表层易发生溜、坍的路段，为防止草皮脱落，宜采用卵、片石方格作为骨架，在铺满草皮。卵片石骨架应挖槽竖栽，埋人土中1520 cm，上端外露顶或坡脚也应平砌几条石带加固。（4）植树。植树不仅可以加强路基的稳定性，防风固沙、减轻冰雪对路基的危害，还可以美化路容，调节小气候，大量栽树可以获得部分木材增加效益。但是高大乔木不能植于公路弯道内侧以免影响视线，对高速公路的土质边坡和路肩，不得种植乔木，但在边坡上可以种植低矮灌木树丛。4 现代生物防护技术4. 1 液压喷播植草防护液压喷播植草是一种现代植草新技术，适用于草坪建植和不同坡率的土质（包括碎石类土）边坡、全风化的岩质和强风化的软质岩石边坡坡面绿色防护。液压喷播植草技术是利用液态播种原理，将试验确认适用、生命力强、且能满足各种绿化功能的植物种子经科学处理后与肥料、防土壤侵蚀剂、内覆纤维材料、保水剂、色素及水等按一定比例放入喷播机混料罐内，通过搅拌器将混合液搅拌至全悬浮状后，利用离心泵把混合液导入消防软管，经喷枪喷播在欲建边坡裸地，形成均匀覆盖层保护下的草种层，再铺设无纺布防护，而后进行养护，在坡面形成植被防护。由于混合液中的纤维、防土壤侵蚀剂形成的半渗透覆盖层和表土粘合后，具有良好的固种保苗效果，加之外铺无纺布的防护作用，保证了遇刮风、降雨时植物种子不会被流失，同时，覆盖层大大减少水分蒸发，给种子发芽提供水分、养份和遮荫条件，创造了植物种子的适生初始条件，促使其生根发芽、生长发育。另外，利用植物具有的“土生土长”、“劣境锻炼则生命力强”等特性，及向光、向水、向土、向肥四个“向性”和植物生长的连续性和长期性，并根据其生长情况进行适当浇水、施肥、除病虫等养护工作，促使植物适应各种恶劣环境而健壮生长，最终使裸地永久性的被植物覆盖。液压喷播植草防护具有施工简单，适用性广，施工质量高，防护效果好，工程造价低等特点，近几年得到迅速推广应用。由于限制液压喷播防护效果的最主要因素是水热条件，因此不同地区要根水热条件选择喷播期，一般而言，雨季前和雨季是最佳喷播期，干旱季节或台风暴雨季节不宜喷播。如因业主或工期要求以及交通条件限制需要实施喷播时，需加大易存放种子用量，并作好防护养护工作，最热的夏季或寒冷的冬季不应进行喷播施工。液压喷播植草技术可套种乔、灌木，形成边坡乔、灌、草立体复层绿色防护，还可以与浆砌片石骨架、土工合成材料联合使用，形成边坡综合绿色防护。4.2 植生带植草防护植生带植草防护是将工厂化生产的中间均匀夹有草籽的两层无纺布构成的植生带，铺设于各种土质边坡、全风化的岩质和强风化的软质岩石边坡进行边坡防护的一种植物防护新方法。植生带防护施工操作简单，先清理坡面浮石、浮根，平整坡面，再将植生带沿等高线铺设在边坡上，用铁钉固定，然后盖上细土，并适当洒水养护，促使种子发芽、生长。对边坡形成植物防护。植生带植草防护充分利用了植生带的固种保苗作用，以及在植物长成以前对坡面良好的防冲刷作用，避免了风、雨造成的种子流失和坡面表土流失。而且植生带重量轻，搬运施工都很方便，但是在施工过程中通常难以使植生带全部与边坡坡面密贴，往往造成部分幼苗死亡，达不到绿化防护目的。因此，近十年来。该技术多用于平地植草绿化。而在边坡防护工程中未能得到大量推广采用。4.3 土工合成材料植草综合防护土工合成材料（土工网、三维土工网垫及立体植被护坡网）植草综合防护是近十年多开发的一项集坡面加固和植物防护于一体的综合边坡绿化防护措施。是利用土工合成材料对路基边坡进行加筋补强或防护，并结合液压喷播植革进行的一种综合防护技术。近年来在国外得到越来越广泛的应用。如：（1）土工网垫植草护坡土工网垫植草护坡，是国外近二十年新开发的一项集边坡加固、植草防护和绿化于一体的复合型边坡植物防护措施。施工工序是：平整边坡一铺设土工网垫一摊铺松土一人工（ 或机械） 播种一覆盖砂土一养护。所用土工网垫是一种三维立体网，不仅具有加固边坡的功能，在播种初期还起到防止冲刷、保持土壤以利草籽发芽、生长的作用。随着植物生长，坡面逐渐被植物覆盖，植物与土工网垫共同对边坡起到长期防护、绿化作用。（2）土工格栅与植草护坡对填料土质不良的路堤。采用土工格栅对路堤边坡进行加筋补强，以保证路堤的稳定性，同时对坡面采用液压喷播植草，可防止雨水冲刷。4.4 OH液化学植草防护OH液化学植草防护是国外近十年针对不同坡率的各种土质边坡、全风化的岩质和强风化的软质岩石边坡开发的一项化学植草防护新技术。OH液植草防护是通过专用机械将化工产品HYCEL- OH液用水按一定比例稀释后和种籽一起喷洒于平整坡面，使之在极短时间内硬化，而将边坡表土固结成弹性固体薄膜，达到植草初期边坡防护目的，36个月后其弹性固体薄膜开始逐渐分解，此时草种已发芽、生长成熟，已能独立起到边坡绿化防护作用。0H液化学植草防护具有施工简单、迅速，无需后期养护，边坡绿化防护效果好等特点。但由于该技术所用的化工产品OH液还未实现国产化，使得其工程造价较高，故目前难以推广应用。4.5 香根草护坡香根草属禾本料岩蓝草，是一种多年生草本植物，以其优良的特性近年来受到工程界的青睐，已广泛应用于路基边坡防护中。香根草具有以下优良的特性：（1）具有顽强的生命力和广泛的适应性。它能抵抗一10严寒和50的高温酷署，能承受严重干旱及久淹不死；在年降雨量300mm6000mm之间的各类土壤及母岩碎屑、风化花岗岩及PH=411均能生长。（2）具有发达的根系，能很好地稳固边坡。香根草根系多，扎深可达2m3m，最深为5m；网状庞大交错的根系与土壤交结在一起提高了土体的剪切力与粘附力，根的抗张强度能达75MPa，相当于一般钢材的16。（3）施工技术简单、经济合理。香根草护坡造价与铺草皮费用相当，为工程防护费用的110。由于香根草属粗放型管理植物，34个月内可长成茂密的活篱笆，具有长势挺立、茎杆坚硬挺拔，在分散径流量，缓，中径流强度，拦截泥沙甚至小石块方面优于其它植物的特点，特别是其生长快，能迅速覆盖地面。避免了其它植物在种植物初期因株间地表光秃而使土壤遭受侵蚀。因此该技术在马来西亚、泰国、美国及澳大利亚得到广泛研究和推广应用，取得了比较好的效果。在我国的广东、福建、江西等省的边坡防护建设中也进行了探索性试验。4.6 客土植生防护客土植生防护是对不适宜植物生长的土质边坡，先将坡面开挖成台阶状，再换填一定厚度适宜植物生长的种植土，然后在坡面建植草、灌植物，进行边坡防护，该技术一般适用于路堑边坡，换填方式可选择采用人工铺设或采用泥浆机喷射，换填材料可选用种植壤土或混合材料，换填厚度通常为5 cm10cm，植物建植方式可选用液压喷播植草、人工种草或贴铺草皮等。客土植生防护适用于土质（如：过酸土、过碱土等）不适宜植物生长的各种土质边坡、全风化的岩质和强风化的软质岩石边坡。4.7 岩质边坡喷混植生防护喷混植生是近年来从国外引进的一种适用于岩质边坡坡面植草的绿色防护技术，是将种子、肥料、粘结剂、土壤改良剂、种植土、保水剂和水等材料按一定比例搅拌均匀后，利用强力压缩机喷射于岩石边坡坡面作为植生基材层，再铺设无纺布覆盖，然后依靠基材层使植物生长发育，形成坡面植物防护的措施。对于植生基材层厚度小于3cm、且边坡坡率缓于1：1的可直接进行植生防护；在其他条件下，应先在边坡上施工短锚杆、铺设一层机编镀锌铁丝网，再进行植生防护，其植生基材层厚度一般为5cm10cm。该技术所建成的植生基材层有下述特性：（1）由于植生基材层的材料组成中包含粘结剂，因此具有自身稳定性。不易被雨水冲刷；（2）由于植生基材层的材料组成中包含肥料、土壤改良剂、种植土、保水剂等材料，因此植生基材层适合植物生长发育。所以，植生基材层组成材料的合理配比是实施该技术成败的关键。由于该技术具有边坡防护、绿化双重作用。一般条件下可以取代传统的边坡喷锚防护、片石护坡防护等圬工措施。最近几年来在公路边坡防护工程中应用较多。该技术还可与混凝土框架联合使用。结语：随着人们环境保护意识的一步步提高，对路基的边坡防护法应重新认识，应该由传统的工程造价高、投资大、损毁后影响生态环境的工程防护逐渐向生物防护方式转变。生物技术防护作为一种环境保护技术，目的是促进生态环境系统的恢复，创造良好的人类生存环境。对植物防护技术普遍重视不够。边坡刷坡成形后，只是撒草籽、铺草皮或种植灌木等，植物防护方法单一，科技含量低，防护效果差，既不讲究科学施工，也不重视养护管理。目前边坡坡面绿色防护的设计思想、具有特色的设计体系也正在逐渐形成。液压喷播植草、植生带植草、土工合成材料综合植草、OH液植草、行栽香根草、混凝土框格内填土植草、客土植生、岩质边坡植草等边坡现代生物防护技术先后在我国工程中逐步得到了应用，取得了良好的防护效果。参考文献 1 李志刚边坡的破坏成因及防护探讨 J山西建筑，第35卷第1期2 0 0 9年1月：124125 2 李敏，边坡支挡结构的长期稳定性分析方法探讨 J 成都，路基工程，2006年第2期(总第125期) ：1516 3 姚文选高等级公路坡面防护设计的几点思考 J 内蒙古科技与经济，第1期总第179期，2009年1月：100101 4 秦 华浅谈路基和路堑坡面防护在铁路设计中的应用 J 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