山区公路路基边坡防护设计研究

时间：2024-04-24

文/彭涛

1 前言

当前随着我国对农村基础交通设施项目建设投资规模逐渐扩大,交通运输事业在推动国民经济的快速发展中，已经起到了举足轻重的地位,特别是山区农村道路的修建,大大促进了中国农村和周边地区的经济的快速发展。但由于中国山区道路的地理环境和气候本身的特殊性，山区道路两侧的一些斜面岩石被损坏，造成道路的不稳定，给山区的交通带来潜在危险[1]。

2 路基边坡防护工程的建设原则

2.1 合理化的设计原则

在每段新工程施工之前，提前制订合理性的计划方案是开展一切施工的前提。针对一些实践中可能出现的问题制订预选方案，只有这样，才能有效地降低工程建设中的不利影响。提前测量土质等地质条件和当地气候是设计者和企业管理者必须综合考虑的因素，详细的施工方案是在此基础上设计的，另外，对于公路的施工，考虑排水情况也是设计的关键。

2.2 维修养护作业必须定期开展

在公路施工完毕之后，为了使公路的使用寿命延长，定期对公路开展维护工作是非常有必要的工程。另外，施工完成之后的工程验收工作在很大程度上也是维护过程中的重要一环，严格的验收确保工程质量符合标准，同时也为以后的维修养护减少了工作量。

3 山区公路边坡破坏的原因

3.1 冲刷破坏

公路边坡上的雨水冲刷破坏是十分常见的现象，这个现象发生的原因与土质因素紧密相连。遇到下雨天气，水流会顺地势低洼处流动，长此以往就会形成很多条小水沟，进而破坏公路边坡。当遇到严重的暴雨天气时，公路会被破坏得更加严重。同时，如果重量级的卡车在公路上通行，也会对公路边坡造成很大的影响，产生土体破坏的严重现象。同时,汽车在边坡飞速行驶的过程中,会经常伴随着雨雪和积水的快速溅起,也容易导致公路坡脚底部遭到水的冲刷[2]。因此,土质因素是进行边坡建筑防护时尤其需要特别注意的一个环节。

3.2 人为的建筑破坏因素

人在一项建筑工程的整个过程中,往往会起着一个决定性或关键性的影响作用。影响建筑边坡的稳定运行状况的主要人为因素主要包括三个方面:边坡设计、施工和边坡养护以及管理。

4 施工技术的防护

4.1 挡土墙施工的主要步骤

目前，在实际工作中最广泛使用的是建造挡土墙技术。虽然这一技术已经相对完善，但是仍存在一些缺陷。挡土墙施工技术步骤如下：工作人员在开始挖掘基地之前必须清理现场，清理垃圾，以方便后期工期部署，并在挖洞时设置排水管以避免雨水进入；建立模式，首先检查施工相关材料，在模板准备好后抛光模板表面，然后进行正确的安装。为了确保安装质量和效率的提高，安装过程中需要员工之间的协调合作；可以使用电动夯实机器来加强密封效果，且墙体的填充材料通常为沥青棉絮。

4.2 锚杆框架施工的主要步骤

测量锚洞的方向。锚孔清理工作是安装锚框工作技术的一部分，锚孔保护在后期阶段的作用取决于锚杆的准确性。建筑工人在施工放线前必须仔细阅读计划，然后精确定位锚柱，从而精确定位锚洞和钻孔。完成测量锚杆操纵杆的测量工作后，需要利用钻杆的位置来减少误差。应该指出的是，钻探的要求将根据山坡地下层的性质而改变。因此，为了确保钻井质量，适当的设备必须用于实际工程目的。此外，油井的质量与钻探的速度和深度密切相关，因此在钻探时要特别小心。锚可以在钻探后安装，通常使用螺旋钢筋来制造锚杆，而用于确保锚杆质量的钢筋通常使用端口焊接，最后涂油防腐，并确保锚芯光滑和固定。一旦安装了锚柱，锚杆就不会在前后摆动的情况下开始喷射。在注入的过程中，沉降现象时有发生，为了避免这一问题的出现以及确保注浆量，通常采用一次高压注浆和二次高压劈裂注浆的方式。

4.3 浆砌片石的边坡防护

浆砌片石的主要工作原理是通过排泄因为降雨产生的积水而对公路起到防护作用，对防护土质松软、容易被雨水冲刷的边坡区域的水土流失起到了关键性的作用。浆砌片石护坡是工程中坡面防护应用最多的方法，主要有片石护坡和片石护面墙两种方式。通过浆砌片石防护坡面，可防止雨水对坡面的冲刷，同时对坡体也具有一定的稳定作用。最后，应注意调整良好的纵向排水系统，以确保两者之间的侧平滑。护坡可以用浆砌片石码砌，也可以使用预制混凝土构件拼装，是适应性比较强的一种挖方边坡防护措施，所以比较常见。拱圈部分嵌入坡面，起到稳固表土、防止溜土的作用，但其固坡作用比较有限。在骨架预制拼装时，挡水块是和预制块做在一起的；如果骨架是浆砌片石砌筑的，那挡水块本身单独预制和骨架同步施工。

4.4 护面墙施工防护

护面墙主要应用在自然环境比较恶劣的情况下，且容易出现地质风化现象的公路基础边坡中,这主要是因为这种基层护面墙墙体结构系统能够通过不同防护形式对公路基础边坡墙体进行具有针对性的防护,并根据公路基础边坡的基层高度和风化大小等来进行具体相关的施工防护措施设计。而农村公路的实际情况刚好可以使用护面墙进行防护。具体施工过程：首先为了有效提升基层护面墙施工防护设计措施的安全稳定性,要根据工地施工边坡环境的具体地质变化情况等来制定具体施工防护设计方案,并对基层护面墙的基层高度、厚度、平台面的个数等等进行严格设计规定,以此来提升工地边坡基础护面墙和其他路基基础边坡本身的防护稳定性[3]。其次,还要充分考虑到施工当地环境的气候条件状况,如果当地过于干燥或潮湿,就要注意控制好当地护面墙的潮湿气候状况,要尽可能地适应当地的潮湿气候环境条件,以利于延长那些护面墙的使用寿命。

4.5 养护管理

在生态文明建设不断被推进的今天，对于山区公路边坡的防护不能仅限于采取过去的工程性的防护措施。虽然工程性的防护措施也起到了一定的积极性作用，但其主要侧重工程保护，对生态文明建设及道路绿化的意识有待提高。现在很多山区由于生态环境比较好，人们积极发展当地的旅游业，公路两旁采取绿化管理，可以美化公路两旁的环境。这样，一方面可以促进生态环境的保护，另一方面可以通过吸引更多的游客来推动当地的经济发展。因此，重视道路两侧的生态管理，采取综合防护措施，是现在工程改造的合理性措施。我们在进行公路边坡的防护时应该适应自然、绿化景观，以保持生态化建设为基础去做公路防护。

4.6 生物保护

生物保护利用的是适合当地气候条件的植物，对山坡进行全面保护，其优点是形成斜面，在较短的时间内减少对系统的冲刷，恢复自然景观。缺点是只能在气候温暖湿润的地区使用。高干燥地区的养生成本过高，使用较少。生物保护的栽培方式有包装、点播、散布等多种形式。由于草坪的成本高，所以在上一阶段就应该好好地栽培草坪，适时铺上草坪，此种方法适用于坡度较低的倾斜地区。陡峭的倾斜地带的生物栽培使用播种的方式更加适合，在播种的同时只有充分结合保护，才能更好地实现综合保护。只有深入理解道路工程中的自然景观与生态保护关系，才能最大程度地建设生态、保护生态。另外，周边种植大量绿色植物也是一道美丽的景观，可以缓解司机的视觉疲劳。目前，我国大部分公路两旁生物防护做的也非常不错，所以对于山区的公路而言，道路两旁植被的种植不是一个难题。生物防护不仅提高了公路的美观性，还弥补了修路时对于当地生态环境的破坏[4]。

4.7 三维植被网植草护坡

为了稳定施工坡面，防止其遭受雨水的侵蚀，需要设置三维网。它不仅可以做到植被的保护，还可以保护撒播的植物种子，防止被雨水冲走，达到对斜面的防护效果。当植物稳定生长之后，植物可以更好地利用自身的优势来稳定坡面防风固土。与此同时，三维网会不断被降解，在这个过程中也有利于植物与坡面的结合，进而获得更好的生物（植物）保护效果。为了使整体倾斜面的保护和绿化效果处于最佳状态，需要在三维网下挖沟种草，固定三维网，然后用机器喷草，实现双层植草。随着深层草和表层草的不断生长，对斜坡保护一段时间后，两者草根交叉形成植被，不断提高公路两旁防护的质量。