路基边坡防护技术.docx

(路基边坡防护技术)摘要路基边坡是公路的重要组成部分， 处理不当，容易发生碎落、崩塌、滑塌甚至滑坡，既破坏环境，又影响公路正常运行， 严重时交通中断，造成重大经济损失。为了保证路基边坡稳定，防止坡体滑坍和坡面冲 蚀、碎落，需要采取合理适宜的工程措施，本 论文的目的就是关于路基边坡防护技术的防范措施。本文主要论述以下几个方面的问题：(1) 通过对现有高等级公路边坡防护工程进行大量调查研究，剖析路基边坡的病害类型和原因。(2) 通过研究各种边坡防护类型与气候条件、工程地 质条件和水文地质条件的关系，总结各种防护类型的使用原则及条件；(3) 通过对典型地形地质条件下的路基边坡防护类型、施工中出现的问题、以及建成营运后使用效果进行实地调研，归纳出各种地质条件下边坡防护的有效措施本文主要介绍了一些路基边坡的典型防护类型：1：植物防护（种草、铺草皮、种植灌木）。- I -2：圬工防护（喷护、护坡、护面墙）。3：骨架植物防护（折形排水骨架植物防护、浆砌片石或混凝土骨架植物防护、水泥混凝土预制块骨架植物防护植物、圬工分区防护）。4：抹面、捶面。路基边坡防护技术是公路设计的重要内容之一，根据公路等级、降雨强度、地形、土质、材料来源等况综合考虑，合理布局，因地制宜地选择实用、合理、经济、美观的工程措施，确保公路的稳定、安全和高效运营，同时使公路建设与环境景观相协调，保持生态环境的相对平衡。通过分析路基边坡防护工程的实例，总结各种防护型式的特点及适应性。结合路基边坡的冲刷和坍塌的研究， 归纳出典型的边坡防护型式，以期对工程实践进行指导正是本文研究的目的，也将是一项非常有意义的工作。关键词：路基边坡；病害原因；防护类型。- II -引言边坡一般是指具有倾斜坡面的土体或岩体。边坡处治，首先要进行稳定性分析，然后根据稳定性分析的结果，决定是否要对其进行加固处理。边坡稳定分析的方法很多，目前在工程中广为应用的是传统的极限平衡理论。一般来说，不同的边坡类型，不同的分析目的以及可获得的基本资料情况，应采用与之相适应的计算理论和稳定分析方法。由于坡表面倾斜，在坡体本身重力及其他外力作用下，整个坡体有从高处向低处滑动的趋势，同时，由于坡体土(岩)自身具有一定的强度和人为的工程措施，它会产生阻止坡体下滑的抵抗力。一般来说，如果边坡土(岩)体 内部某一个面上的滑动力超过了土(岩)体抵抗滑动的能力，边坡将产生滑动， 即失去稳定；如果滑动力小于抵抗力，则认为边坡是稳定的。在工程建设中，常见的边坡滑动有两种类型。一种是天然边坡由于原来的地质条件改变而产生的滑坡，通常用地质条件对比法来衡量其稳定的程度；另一种是由于工程建设需要而人工开挖或填筑形成的人工边坡，由于设计的坡度一般都比较陡，或由于工作条件的变化改变了边坡体内部的应力状态，使局部的剪切破坏发展成一条连贯的剪切破坏面，边坡的稳定平衡状- 1 -态遭到破坏而产生滑坡。本文所要讨论的就是路基边坡的病害原因与分析， 和边坡的防护类型与措施。- 2 -1 路基边坡的主要病害分析1.1 一般路基边坡常见病害由于路基边坡大面积裸露于空间，长期受自然因素的强烈作用，常发生物理力学性质的变化，浸水后湿度增大，强度降低；岩性差的岩体，在水温变化条件下，加剧风化：路基边坡表面在温差作用下形成胀缩循环，在湿差作用下形成干湿循环，从而导致强度衰减和剥蚀；地表水冲刷，地下水侵入，使岩土表面失稳，极易加剧边坡的病害；沿河路堤在水流冲 击、淘刷和侵蚀作用下，地基承载力下降，引起路基沉陷，导致边坡病害；边坡防护型式不当， 导致防护失败；边坡或桥台背填料压实度不足以及偷工减料、植物防护由于物种选择不当遭受虫害或成活率降低等等，均是导致边坡破坏的原因。(1) 边坡坍方路基边坡的坍方是最常见的边坡病害，亦是水毁的普遍现象。按照破坏规模与原因的不同，路基边坡坍方可以分为剥落、碎落、滑坍、崩坍及塌坍等，(2) 边坡冲沟- 3 -多发生在汇水集中区或高填路段，诱发原因有：急流槽位置或间距设置不当；边坡压实度不足；防护型式不当(多为分散排水时)；边坡土质不良等因素。(3) 防护体滑落诱发原因有：水毁；圬工砌筑质量不符合要求；勾缝不密；未设粗砂滤层或泄水孔；坡脚支撑不稳。(4) 防护剥蚀诱发原因有：风化；假缝；温差胀缩；干湿胀缩。(5) 急流槽悬空诱发原因有：急流槽尺寸偏小导致泄水不及；数量过少导致排水不及；槽内泄水不畅导致溅水；急流槽基础不实等。(6) 路堑塌方诱发原因有：岩土地质不良；路堑顶部水浸入；风化等。(7) 坡脚淘蚀诱发原因有：护面墙设置不当；排水沟尺寸偏小；护面墙基础不牢等。(8) 草皮冲蚀- 4 -诱发原因有：坡陡，水流流速>1. 2m/s；草种不适；边坡压实度不足等。(9) 植草枯死诱发原因有：土质、环境不适；草种不适；病虫害；寿命终止。1.2 特殊路基边坡病害超过规定范围的高填或深挖路基，以及地质和水文等条件特殊，例如：黄土、膨胀土、盐渍土、泥石流、岩溶、冻土、雪害、浸水、滑坡、岩堆、软土、涎流冰及地震等地区的路基，称为特殊路基，为保证路基具有足够的强度与稳定性，路基的横断面和边坡防护需要针对各种不同不良情况，进行特殊设计。由于土质的截然不同，造成边坡病害的原因也各有特征，下面仅就上述三种特殊路基的边坡病害简析如下：(1) 膨胀土路基边坡膨胀土系指粘粒成分主要由 强亲水性矿粉组成，具有显著湿胀干缩和反复湿胀干缩性质的特殊粘性土。同时还具有多裂隙性，超固结性及强度衰减性等特殊性质。膨胀土路基边坡常大量出现坍方、滑坡，有“缝堑必滑，无堤不坍”之说，故不得用于高等级公路填方路基。- 5 -其路堑边坡的常见病害有：(a)剥落,(b)冲蚀, (c)泥流,(d)溜塌,(e)坍滑,(f)滑坡。(2) 黄土路基边坡黄土是第四纪的一种特殊堆积物。其主要特征为：颜色以黄色为主，有灰黄、褐黄等色；含有大量粉粒，一般在 55%以上；具有肉眼可见的大孔隙， 孔隙比大，在 1 左右；富含碳酸钙成分及其结核；无层理，垂直节理发育；具有湿陷性和易溶蚀，易冲刷，各向异性等工程特性。上述特征和特性， 导致黄土地区的路基容易产生多种特有的问题和病害：(a)剥落，(b)冲刷，(c)滑坍， (d)崩坍，(e)泥流等。(3) 盐渍土路基边坡地表 lm 内易溶盐含量超过 0.3%时即属盐渍土。易溶盐类主要有 NaCI、Na SO、Na CO 等。由于土中含有易溶盐，土的物理力学性质和筑路性质2423发生变化，引起许多路基病害：(a)溶蚀，(b)盐胀，(c)冻胀，(d)翻浆。- 6 -2 路基边坡典型防护类型特性2.1 植物防护植物防护在稳定边坡的同时，可以保护和恢复生态环境，在选择防护类型时，宜采用植物防护的边坡优先采用植物防护。2.1.1 种草(1) 适用性种草防护适用于边坡稳定，坡长较短，坡面冲刷轻微，边坡坡度缓于1:1，且宜于草类生长的上质路堤或路堑边坡以及经改良的边坡，用以防止表面水土流失，固结表土，增强路基的稳定性，同时美化环境。经常浸水或长期浸水的路堤边坡，种草不宜成活和生长，不宜采用。当边坡较高、坡度大于 1:1 时，可用土工网、土工格式与种草结合防护。(2) 土工合成材料种草近年来，国内外开始采用土工合成材料等先进技术与产品结合植草，进行边坡防护与绿化。这种新型的采用土工合成材料与植草 绿化相结合的方法，不仅提高单纯植草边坡的防护能力，满足高等级公路路基边坡的防护要- 7 -求(高度可达 8m)，而且与传统的浆砌片石或混凝土预制块防护方式相比，具有造价低，工业化生产程度高、施工速度快，美化环境和减轻环境污染等优点，是公路边坡防护发展的一个方向。土工合成材料品种繁多，主要有 编织物，非编织物、格栅织物、网状织物、复合织物、无纺布等品种。应用于路基边坡防护的主要有草籽无纺布，土工格栅(室)、固格网(布)、三维网等。可单独埋入土中，也可覆盖边坡表面，以提高边坡防护能力。各种土工合成材料的特点各不相同，实际应用中，应根据具体情况选用， 做好施工前准备，并严格按照施工技术规程施工，以确保收到满意的防护效果。(3) 客土喷播主要形式有：框架式(喷锚)+客土喷播和土工网+客土喷播等。客土喷播是一种融合土壤学、植物学、生态学理论的生态防护技术。它在这些理论的指导下精心配制适合于特殊地质条件下的植物生长基质(客土) 和种子，然后用挂网喷附的方式覆盖在坡面，从而实现对岩石边坡的防护和绿化。- 8 -设计时首先是根据地质和气候情况确定边坡的植物生长基质配方，同时确定喷播厚度。然后根据坡面稳定性确定锚杆的长度和金属网的尺寸。施工顺序为：清理坡面，钻孔打锚杆，挂网，喷射客土。(4) 设计要点a 草籽选择应注意当地的土质和气候条件，应以容易生长、根系发达、叶茎低矮、枝叶茂密或有葡匐茎且易粗放管理的多年生草种 为宜，如狗牙根、百喜草等；混播效果更佳。b 撒播和喷播时，草料应与混合料充分拌和，以使播种均匀；播种季节按草种而定，多为春、秋季。c 土壤硬度在 1520mm 左右时，最适合植物生长，超过 27mm 时应采用挖坑或挖沟借土植草。d 酸性土壤(PH 值在4 以下)或盐碱地边坡常对植物发展生长不利，需测定土壤酸度等指标，对强酸性土壤或盐碱性土壤，应选择合适草种或土壤改良。- 9 -2.1.2 铺草皮(1) 适用性路基坡面上铺草皮防护，其作用与种草防护相同，适合于当地有足够供挖取使用的草皮地段路基防护。但在边坡较高陡和坡面冲刷较重的地方，铺草皮较种草防护收效快。草皮用于沿河路基冲刷防护时，应以下列条件为限： 河床比较宽阔，主流比较固定，有明显的浅滩处；流速小于 1. 8m/s，波高小于 0. 4m；水流方向与路线接近平行的地段，井不受主流冲刷；防护的坡面有季节性的浸水；但有流冰情况时不宜采用。(2) 草皮的尺寸和铺置方法块状草皮的尺寸，一般为 20m×25m、25m×40m 及 30m×50m 几种；带状草皮一般宽 25cm，长 200300cm；草皮厚度根据草根的深度而定，一般 为610cm, 干旱和炎热地区可增加到 15cm。挖草皮时，草皮两端斜切（横切面为平行四边形）。铺草皮的方法，常用的有以下四种形式：a 平铺草皮在整个坡面上平铺草皮。草皮应与坡面密贴，用木捶将草皮的斜边拍平。铺设时由坡脚向上，块与块之间的竖缝应错接。根据边坡陡度等情况，每块- 10 -草皮钉 24 个竹尖或木尖桩，尖桩最好使用新砍伐的带皮柳梢，其长度一般为 2030cm，直径为 23cm。尖桩与坡面垂直，露出草皮表面不超过 2cm。边坡缓于 1:1.5 时，可不钉桩。b 平铺叠置草皮可用于边坡坡度等于或大于 1:1 的坡面上。用作冲刷防护时，容许流速可达 1. 21. 8m/s。c 方格式草皮即在边坡上把草皮作成 45°斜角的带状铺砌，组成 1.0m×1.0m 或 1.5m× 1.5m 的方格形。在路肩边缘以下和坡脚部分用几条水平的带状草皮铺设，在方格内种草。这种铺砌方法最为经济，但其坚固程度低于前述两种形式。d 卵(片)石方格草皮在边坡表层易发生溜坍的路段，为免草皮脱落，宜采用卵石方格作骨架铺草皮。缺卵石的地区，可用片石代替。作为骨架的卵(片)石应竖栽，挖槽栽入或打入边坡 1520cm，上端外露 510cm，以使草皮与骨架顶面齐平。骨- 11 -架条带宽 20cm，方格尺寸一般为 1.5m，在边坡顶和坡脚均应用纵向砌石条带加固。骨架做好后应及时铺草皮。(3) 注意事项a 草皮选用根系发达、茎矮叶茂的耐旱草种，如白茅草、狗牙根等，千枯、腐朽及喜水草种不宜采用，泥沼地区的草皮禁用。b 专业化生产的草皮，铺种后存在与边坡土质适应性问题，且后期易被本地草杂化。从道路沿线山地取草皮铺种，草皮易成活，生命力 强，生长后防冲刷效果好， 这种方案造价低， 见效快，边坡与自然融为一体，是一种值得推荐的做法。c 铺草皮前应将边坡表面挖松整平，如有地下水露头，应作好排水设施。d 草皮应在春季或初夏，干燥地区应在雨季进行，不宜在冰冻时期或解冻时期施工。e 路堑边坡铺草皮时，应铺过路堑顶部 1m 或铺至截水沟边。2.1.3 种植灌木(1) 适用性- 12 -高速公路路基边坡平台、坡脚碎落台、路侧占地界内及坡面上植树，对于加固路基、防风固沙、涵养水源、减少水土流失、美化路容及隔音降噪均有良好的效果。也可和种草、铺草皮配合采用，使坡面形成良好的防护层。适用于土质边坡及严重风化的岩石边坡和裂隙粘土边坡。但对盐渍土、经常浸水及经常干旱的边坡及粉质土边坡不宜采用。(2) 植树的形式和间距植树的形式，可以是带状或条形，也可以栽成连续式，即栽满防护的全部区域。(3) 注意事项a 植树最好选在 1:1.5 或更缓的边坡上。b 树种宜选用在当地土壤与气候条件下能迅速生 长、根深叶茂的低矮类树种；用于冲刷防护的树种宜选用生长很快的杨柳类，或不怕水淹的灌木类；边坡上不宜种植乔木；常用的有紫穗槐、砂柳、刺槐、夹竹桃等。c 植树后在树木未长成前，应防止流速大于 3m/s 的水流侵害。当植树地带可能受流水冲击作用时，应在前方设置障碍物，加以保护。- 13 -(李燕君,陈明德.土工网植草护坡在边坡防护工程中的作用. 铁道勘测与设计，1984，(4)：4951)2.2 圬工防护圬工防护效果较好，只要设计合理，施工认真，其稳定风化岩石边坡的效果明显，防治了岩石的进一步风化、碎落；但造价较高，而且不如植物防护视觉效果好，从环境保护的角度来看，应尽量避免使用该种防护型式。2.2.1 喷护(1) 喷掺沙水泥土a 适用条件：适用于宜受冲刷的土质路堑边坡，坡度不陡于 1: 0. 75。b 喷掺沙水泥土，厚度宜为 60100mm。材料为砂、水泥、粘性土。(2) 喷浆a 适用条件：适用于易风化但未遭强风化、全风化的岩石边坡，坡度不陡于 1:0.5。- 14 -b 设计要点：喷射混凝土厚度不宜小于 50mm，采用的砂浆强度不应低于 M10。应设置伸缩缝，伸缩缝间距宜为 1520cm；同时，还应间隔 23m 交错设置泄水孔，孔径为 100mm。(3) 喷射混凝土a 适用条件：适用于整个边坡无涌水、易风化岩质、担心风化、剥落岩质、裂隙和节理多有落石的岩质以及不适宜植物生长的地带。b 喷射混凝土厚度不宜小于 80mm，采用的混凝土强度不应低于 C10。混凝土中最大粒径不宜超过 15mm。应设置伸缩缝 ，伸 缩缝间 距宜为1520cm；同时，还应间隔 23m 交错设置泄水孔，孔径为 100mm。(4) 挂网喷护适用条件：适用于风化破碎的岩石边坡防护。挂网喷浆(混凝土)防护，对生态环境影响较大，高速公路不宜过多使用，为防止风化破碎较为严重的边坡的局部楔型破坏，可采用系统锚杆混凝土框架+混凝土空芯预制块(或土工格式)植草防护。- 15 -2.2.2 护坡(1) 干砌片石护坡a 适用条件:适用于土质路堤边坡，边坡坡度不陡于 1:1.25。b 干砌片石护坡一般分为单层铺砌和双层铺砌，铺砌层厚度： 单层为250350mm，双层为 400600mm。铺砌层下应设置碎石或砂 砾垫层 ，厚100150mm,也可用反滤效果等效于砂砾热层的土工布代替。干砌片石护坡坡脚应修筑漫石铺砌式基础，埋置深度一般为 1.5 倍护坡厚度。干砌片石接缝要错开，缝隙要填满塞紧。(2) 水泥混凝土预制块护坡a 适用条件：适用一于土质边坡、石料缺乏地区。b 护坡底面应设碎石或砂砾垫层或土工织物反虑层。预制块砌缝应用沥青麻筋、沥青木板等材料填塞。(3) 浆砌片石护坡a 适用条件：适用于防护流速较大(36m/s)的边坡。b 浆砌片石护坡采用的砂浆强度不得低于 M5， 护坡厚度宜为250500mm,当用于冲刷防 护时， 应按流速及波浪大小确定，不应小于- 16 -350mm。护坡底面应设厚度 100150mm 碎石或沙砾垫层，也可用反滤效果等效于沙砾垫层的土工布代替。浆砌片石护坡坡脚应修筑墁石铺砌式基础， 埋置深度一般为 1.5 倍护坡厚度。c 浆砌片石护坡还应设置伸缩缝，伸缩缝间距宜为 1015m；同时还应间隔 23m 交错设置泄水孔，孔径为 100mm。2.2.3 护面墙护面墙是为了覆盖各种软质岩层和较破碎岩石的挖方边坡，免受大气因素影响而修建的墙。(1) 适用条件：护面墙多用于易风化的云母片岩、绿泥片岩、泥质页岩、千枚岩及其它风化严重的软质岩层和较破碎岩地段，以防止继续风化。(2) 护面墙除自重外，不担负其它荷载，亦不承受墙后的土压力，因此护面墙所防护的挖方边坡坡度应该符合极限稳定边坡的要求。(3) 护面墙基础应设置在稳定的地基上，埋置深度应根据地质条件确定，冰冻地区，应理置在冰冻深度以下不小于 250mm。护面墙墙前趾应低于边沟铺砌的底面。- 17 -(4) 碎落台和边坡平台上，设置花坛，种植爬藤植物，可改变护面墙视觉效果，美化边坡(5) 护面墙的类型有：实体护面墙、孔窗式护面墙及拱式护面墙等。a 实体护面墙用于一般土质及碎岩石边坡：实体护面墙分等截面和变截面两种形式。等截面厚度为 500mm；变截面顶宽 400mm，底宽视墙高而定。等截面护面墙高度不宜超过 6m，当坡度较缓时，不宜超过 10m。变截面护面墙，单级不宜超过 10m，超过时应设平台，分级砌筑。b 窗空式护面墙用于边坡缓于 1:0.75，孔窗内可采用捶面、干砌片石或植草等 辅助防护措施，窗孔宜采用半圆拱型，高 2.53.5m，宽 23m，圆拱半径 1.01.5m。c 拱式护面墙用于边坡下部岩层较完整而需要防护上部边坡者或通过个别软弱地段时。拱圈应采用水泥混凝土结构，拱圈厚度根据拱上护面墙的高度而定；拱跨小于 5m 时，拱圈可采用 M10 水泥砂浆砌块石，拱高视边坡下面完整岩层的高度确定。- 18 -(傅治栋.喷、锚、网结构在基坑支持中的 应用J.岩土力学.1996，17(3)： 6569)2.3 骨架植物防护此种防护形式将圬工防护与植物防护很好地结合起来，既可以美化路容，又能起到环境保护和稳定路基的作用，是一种应用广泛的边坡防护形式。2.3.1 折形排水骨架植物防护(1) 适用条件：适用于土质和全风化的岩石稳定边坡，当坡面受雨水冲刷严重或潮湿时，坡度不陡于 1:1，防护坡长不宜大于 15m。(2) 这种防护的特点是坡面排水效果较好，材料用量较少，施工方便，边坡线条简洁，费用较低。缺点是骨架较薄弱，不能增加边坡的稳定性，骨架适应变形能力较差，边坡产生变形时，整条或多条骨架同时破坏。因此选用此种防护型式时要注意边坡是否满足适用条件，谨慎从事。(许文年,王铁桥,叶建军.岩石边坡护坡绿化技术应用研究.水利水电技术,2002,33(7)3537)- 19 -2.3.2 浆砌片石或混凝土骨架植物防护(1) 适用条件：用于 1:1. 0 以上的缓坡路段；受雨水侵蚀和风化严重的土质，产生沟槽的路段；不适宜植物生长的土质和由于周围环境需要绿化的路段；仅用植物防护不足以抵抗侵蚀冲刷的粘土路基或高填路段。(2) 设计要点：a 该护坡方法不能承受土压力、造价高于植物护坡且施工较麻烦，应反复论证；b 骨架采用浆砌片石或预制水泥混凝土，骨架宽度宜为 200300mm，嵌入坡面深度应视边坡土质及当地气候条件确定，一般为200300mm；混凝土骨架视情况在节点处加设锚杆，多雨地区骨架宜做成截水沟型。c 网格填土植草够应整平、压实。2.3.3 水泥混凝土预制块骨架植物防护(1) 适用条件：适用于土质边坡，坡度不宜陡于 1:1。(2) 预制块形状可为方格形、六边形、菱形等，其大小应视边坡坡度、土质确定，并与周围景观相协调。- 20 -(3) 预制块的混凝土强度不应低于 C20。护坡底面应设厚度 10050mm碎石或砂砾垫层，也可用反滤效果等效于砂砾垫层的土工布代替。2.3.4 植物、圬工分区防护(1) 适用条件：对于高填路堤或深挖路堑边坡，由于其顶部有较长的“零防护坡长段”，故采用顶部植草坡脚浆砌片石(混凝土预制块)的植物、圬工分区防护形式，此防护形式不仅达到综合防护效果，而且节约造价，美化环境，在路基边坡中被广泛应用。(2) 常用结构形式及设计要点主要有顶部植草坡脚浆砌片石和顶部植草坡脚铺砌混凝土预制块两种型式，植草与浆砌片石(混凝土预制块)设计如前所述。植草段与浆砌片石(混凝土预制块)上沿应填实，作好防水处理，慎防圬工体浸水坍塌。2.4 抹面、捶面(1) 使用条件和适用范围- 21 -易于风化的岩石，如页岩、泥岩、泥灰岩等软体岩层的路堑边坡防护，可用混合材料抹面。 对于受冲刷的边坡和易风化的岩石坡防护可用混合材料捶面。抹面和捶面的边坡坡度不受限制，但不能担负荷载，亦不能承受土压力， 故要求边坡必须是稳定的，坡面应该平整干燥。(2) 材料的选配常用的抹面混合料有石灰炉渣混合灰浆、石灰炉渣三合、四合土及水泥石灰沙浆。长用的捶面混合料有水泥炉渣混合土、石灰炉渣三合、四合土。(3) 注意事项a 抹面或捶面工程的周边与未防护坡面衔接处，应严格封闭，如在其边坡顶部作截水沟，沟底及沟面也要应抹面或捶面防护。b 大面积抹面或捶面时，每隔 510m 应设伸缩缝，伸缩缝宽 12cm，缝内用沥青麻筋或油毛毡填塞紧密。c 为了防止抹面表面开裂，增强抗冲蚀能力，可在表面涂沥青保护层，要求沥青软化点稍高于当地气温。- 22 -d 捶面厚度为 1015cm，一般采用等厚截面。当边坡较高时，采用上薄下厚截面。e 抹面或捶面工程应经常检查维修，发现裂缝、开裂或脱落应及时灌浆修补。抹面使用年限为 68 年,捶面使用年限为 1015 年。3 路基边坡防护型式的分类公路边坡防护型式按照防护材料和造型的不同，将其划分为：植物防护， 圬工防护，骨架植物防护及捶面、抹面四大类，具体见图 3.1。- 23 -图 3.1 路基边坡典型防护分类图(按材料划分)公路路基设计规范中把路基防护根据边坡防护的使用性质大致分为两类：坡面防护和冲刷防护。其中冲刷防护可分为直接和间接两种，直接防护是指在坡面加铺护面墙、混凝土板、或采用砌石护坡以及土工织物护面等， 亦包括浸水防护；间接防护则指沿河路堤修筑调治构造物和对河道进行整治， 如下图 ：- 24 -图 3.2 路基防护分类图(按使用性质划分)4 防护类型的选择与要求4.1 防护类型选择原则(1) 路基在水、风、冰冻等自然因素的长期作用下，经常发生变形和破坏， 例如，边坡的表土剥落，形成冲沟以及滑坍等。 为保证边坡的稳定性，除做好排水工程外，还必须采取有效的措施。(2) 选择防护类型时，要充分了解地形、地质、气候条件和防护效果，应选择经济性好及施工方便的最佳防护类型。- 25 -(3) 对受自然因素作用易产生破获的边坡坡面，应根据边坡的土质、岩性、构造、水文地质、边坡坡度与高度、以及筑路材料等情况，选用适宜的边坡防护措施。高速公路边坡防护，应采取工程与生物防护的综合措施，并做好景观协调设计。(4) 选择防护类型时，应先确定路基稳定的边坡坡率，各种防护措施宜配合使用，并注意相互衔接。对于高速公路、一级公路路基高边坡和存在不良地质因素的路堑边坡，单纯采用常规防护措施，一般难以解决高边坡的稳定性，应加强路基边坡防护与支挡加固的综合设计，根据地形地质条件，因地制宜设置必要的边坡支挡措施，如锚索、锚杆、抗滑挡墙、抗滑桩等。(5) 防护类型的选择应在初步设计，施工图设计，施工三个阶段进行反复论证，应遵循“因地制宜、就地取材、以防为主、防治结合”的方针。(6) 防护与加固工程的重点是路堑边坡，尤其是地质不良与水文地质不良地段的路堑、容易受水冲刷的边坡、不稳定的山坡更应该重视。(7) 在地下水较为发育路段，地下水是诱发路基边坡失稳的主要因素之一，应加强路基边坡防护与排水的综合设计。- 26 -(8) 同一路段，同一边坡内，其土质、填高、冲刷、涌水状态也不完全相同。因此， 选出的防护方案应适合各自条件， 为方便施工，防护类型不宜太零碎。(9) 护坡类型应优先考虑采用植物护坡，当土质不适宜植物生长及难以保证边坡稳定时方采用土壤改良或圬工防 护。选择植物护坡时应综合考虑土质、土壤硬度、酸度和有机质含量等因素。(10) 植物物种选择时，应充分考虑当地气候，环境条件，对周围的环境适合哪些植物生长、哪些草种和护坡方法适合于周围环境作详细的调查，优选适应力强，粗放管理，少病害的本区域物种，可适当变换品种，以防单调。(11) 护坡的主要目的是防止边坡冲蚀和小规模滑坍，一般可采用植物防护。单独用植物护坡效果差时，可用土工合成材料绿化或植物、圬工联合防护。(12) 边坡防护应遵循“实用、经济、美观”的指导思想，明确“为行车服务” 的目的，在实用、经济的前提下，力求边坡防护“恢复自然，绿色通道，生态防护，水土保持，经济美观”。- 27 -(13) 防护与加固工程不仅可以稳定路基，而且可以美化路容，提高公路的使用品质，例如植物防护可以消灭施工痕迹，使景观协调，形成良好的视觉效果。所以在选择防护类型的时候不仅要考虑是否可以稳定边坡还要考虑周围环境的协调。4.2 设置边坡防护的一般要求(1) 路基防护应按照设计、施工与养护相结合的原则，深入调查研究，根据当地气候环境、工程地质和材料等情况，因地制宜，就地取材， 选用适当的工程类型或采取综合措施，以保证路基的稳固。不要轻易取消或减少必要的防护工程措施，而给养护管理遗留繁重的工作量。(2) 对于水流、风力、降水以及其他因素可能引起路基破坏的，均 应设置防护工程。在冲刷防护设计中，要综合考虑，使防护工程收到更好的效果。(3) 在不良的气候和水文条件下，对粉砂、细砂与易于风化的岩石边坡， 以及黄土和黄土类边坡，均宜在土石方施工完成后及时防护。路堑边坡应根据边坡岩组成及坡面弱点分布情况考虑全面防护或局部防护。(4) 对于冲刷防护，一般在水流流速不大及水流破坏作用 较弱地段，可在沿河路基边坡设砌石护坡、石笼或混凝土预制板等，以抵抗水流的冲刷和- 28 -淘刷。需要改变水流或提高坡脚处粗糙率，以降低流速，减缓冲刷作用时，可修筑坝类构造物。对于冲刷严重地段(急流区、顶冲地区)，可采用加固边坡(砌石护坡)和改变水流情况的综合措施；水下部分可视水流的淘刷情况，采用砌石、石笼或混凝土预制板等护底护脚。砌石基础应置于冲刷线以下0.51.0m， 水上部分采用轻型防护即可。(5) 坡面防护一般不考虑边坡地层的侧压力，故要求防护的边坡有足够的稳定性。但护面墙可用于极限稳定边坡。(6) 对高而陡的防护构造物，设计时要考虑设置便于维修检查的安全设施。- 29 -结论我国边坡防护一般采用传统的硬结构工程防护，造价高而且防护作用随时间的推移而减小，相比之下，植物防护既经济、又可以通过经营手段来达到长期的防护效果。总结各种边坡防护型式的特点及适应性，归纳出几种典型的边坡防护型式。主要研究结论如下：1、通过对路基边坡类型的分析，剖析了路基边坡的病害类型和原因，并归纳出路基边坡病害分为一般路基边坡常见病害和路基特殊病害。2、根据各种边坡病害研究出了适合的防 护类型。并根据使用材料的不同及构造特点，考虑路基设计规范中边坡防护类型分类的局限性，提出了新的边坡防护类型分类法。根据材料和造型边坡防护类型分为：植物防护、圬工防护、骨架植物防护及抹面、捶面。3、通过研究各种边坡防护类型与气候条件、工程地 质条件和水文地质条件的关系，总结出各种防护类型的适用性及构造范围。- 30 -4、通过对地形地质条件下的路基边坡防护类型、施工中出现的问题、以及建成营运后的使用效果，归纳出有效的边坡防护措施，从而推荐出适合大部分地区使用的边坡防护型式。5、在总结边坡防护的特点以及适应性的基础上，提出了防护类型选择的原则和要求。致谢本文在写作过程中，承我的指导老师戚昌宪老师的悉心指教，帮助我开拓论文思路，精心点拨、热忱鼓励。同时，我要感谢西安铁路职业技术学院所有给我上过课的老师，是他们传授给我方方面面的知识，拓宽了我的知识面，培养了我的功底， 对论文的完成有着巨大的帮助。- 31 -“引其流时思其源，成吾学时念吾师。”至此论文完成之际，谨向我尊敬的导师戚昌宪致以诚挚的谢意和崇高的敬意。- 32 -