边坡防护工程多样性实践1

随着公路等级和高等级公路服务标准的提高，路基边坡防护日渐引起公路部门的高度重视。由于高速公路线形标准高，路基高填深挖现象普遍，路基边坡安全显得至关重要。而路堑与路基构成上部空间围合关系，对行车视线影响较大，同时影响行车舒适和交通安全，故公路路堑边坡景观的优劣对整个路域边坡景观的影响尤为突出。边坡综合防护设计是公路设计的重要内容之一，其主要目的是保护路基边坡表面免受雨水冲刷，防止和延缓岩土表面的风化、破碎、剥蚀，保护路基的整体稳定，诱导司机视线，改善景观。

1 路基边坡稳定影响因素

路基是公路的主要组成部分，路基边坡质量好坏直接影响到路基稳定和使用质量。边坡本身的稳定性不够，随着时间的推移，边坡发生徐变变形而最终失稳，形成整体或局部滑坡破坏。另一方面，因边坡坡面常年暴露于自然环境中，承受自然条件影响，其中水的冲刷渗入作用尤为明显。由于水流对边坡侵蚀、浸润，使边坡土体颗粒间抗剪能力减小而导致边坡土体失稳。岩土的成因类型、组成成分、岩土结构和强度等是决定边坡稳定性的重要因素。由坚硬、矿物稳定、抗风化性好、强度较高的岩土构成的边坡，其稳定性一般较好，反之较差。此外，岩体的结构类型、结构面性状及其与坡面的关系也是岩质边坡稳定的控制因素。水的渗入使土体质量增大，岩土因被软化而抗剪强度降低，并使孔隙水压力升高;地下水的渗流将对岩体产生动水力，水位升高将产生浮托力;地表水对岸坡的侵蚀使其失去侧向或底部支撑等，这些都对边坡稳定不利。

风化作用使岩土体裂隙增多、扩大，透水性增加，抗剪强度降低。地形地貌也有比较重要影响，临空面的存在以及边坡高度、坡度等都是直接与边坡稳定有关的因素。此外，地震使边坡岩土体的剪应力增大、抗剪强度降低。需要指出，开挖边坡使坡体内岩土的初始应力状态改变，坡脚附近出现剪应力集中带，坡顶和坡面一些部位可能出现拉应力区;在新构造运动强烈地区，开挖边坡使岩土中残余构造应力释放，可直接引起边坡变形破坏。边坡稳定的人为因素也不可忽视，边坡不合理设计、开挖或加载，大量施工用水的渗入及爆破扰动等都能造成边坡失稳。

2 边坡冲刷作用

坡面冲刷过程包括降雨溅蚀和径流冲刷引起土颗粒分离、泥沙转移和沉积三大过程。溅蚀作用主要表现在三方面：

① 雨滴直接冲击土体表面，使土粒分散、破坏、迁移，土体结构遭破坏，为后续的径流搬运提供了丰富的松散颗粒;

② 雨滴直接冲击径流，引起径流紊动，增加径流的动能，可使径流挟砂能力大大提高;

③ 雨滴长时间的击溅，会产生大量泥浆细粒物填塞土体孔隙，从而降低土体的渗透性，雨滴落地后转化为径流，增大了溅蚀与坡面径流联合侵蚀作用，加剧了坡面冲刷。

在降雨过程中，当降雨强度超过土壤地表入渗强度后，坡面开始产生径流。径流的作用之一就是对坡面上被雨滴溅击或水流分离出来的孤立土粒进行搬运。由于径流水流相对集中，摩阻力减小，坡度大，重力作用明显，流速较大，水流的携沙能力明显增强，一些大的土粒土块都有可能携带下去而不易沉积。

3 老集高速公路边坡防护工程实践

老集高速公路起于蒙冀分界的老爷庙，终于内蒙古乌兰察布市集宁区南。该地区属典型的大陆性气候。气候干燥，风天较多，降水量少且集中于6、7、8三个月。暴雨多，蒸发量大，昼夜温差大，属季节性冰冻地区。路线范围内地形较为平缓。路线主要分布在波状丘陵、玄武岩台地及山间盆地、沟谷洼地之上，沿线主要地层为陆相碎屑岩、玄武岩及第四纪砂土、粉土等，含水量小，密实度较好。地下水位较低，一般埋深5～10 m。根据上述气候、水文、地质情况，老集高速公路采用了多种边坡防护形式。

① 护面墙。

挖方路堑的边坡防护方案主要是浆砌片石护面墙。该方案能防止岩土风化，防止水分渗入，所需材料是片石、砂浆，易做到就地取材，工程造价低，方便施工。在公路防护中大量采用。