时间：2013-11-29 分类：交通运输
摘要：近年来，随着我国经济的快速发展，道路交通事业也得到了突飞猛进的发展，。而随着公路等级的不断提高，边坡防护也越来越受到重视。山区高速公路，填挖方较多，边坡防护措施不适当，极易引发各种边坡灾害。本文在此对公路边坡设计做了简要的探讨。
关键词：公路边坡,破坏因素,动态设计
前言：边坡是公路工程中最常见的形式，对边坡防护的设计是整个公路设计不可或缺的一部分，对公路边坡防护设计的重视就是对整个公路建设的重视。在边坡的防护设计上，要求讲究一定的原则，才能保证边坡的防护是安全，而且是行之有效的。
一、边坡的一些破坏因素
公路的边坡分为上边坡和下边坡。下边坡一般为填土路堤，边坡的破坏，主要表现为坡面及坡脚的冲刷。坡面冲刷主要来自大气降水对边坡的直接冲刷和坡面径流的冲刷，冲刷使路基边坡沿坡面流水方向形成冲沟，冲沟不断发展导致路基发生破坏;沿河路堤及修筑在河滩上、滞洪区内的路堤，还要受到洪水的威胁，这种威胁表现为冲毁路堤坡脚导致边坡破坏。上边坡是人工开挖的斜坡，其强度应满足边坡稳定的要求。在降雨、融雪、冻胀及其它形式的作用下，边坡主要破坏形式为冲刷、崩塌等。冲刷破坏一般发生于较缓的土质边坡，如砂性土、亚粘土、黄土等，在大气降水的作用下，沿坡面径流方向形成许多小冲沟，如不采取措施，有逐年扩大的趋势;在边坡坡脚，冬季往往发生积雪，造成坡脚湿软，强度降低，上部土体失去支撑，发生破坏;同时，高速行驶的汽车溅起的雨雪水，也易冲刷坡脚。根据边坡土质类别、破坏原因和规模不同，路基边坡的滑塌主要破坏形式为溜方、滑坡、剥落和碎落、崩塌。溜方通常是由于降水、降雨、等流动水冲刷边坡或施工不当而引起的。滑坡是指一部分土体在重力作用下沿边坡的某一滑动面滑动，主要是因土体的稳定性不足引起的。路堤边坡发生滑坡的主要原因是边坡坡度过陡或坡脚被挖空，或填土层次安排不合适等;路堑边坡发生滑坡的主要原因是边坡高度和坡度与天然岩石层次的性质不相适应。剥落和碎落是指边坡风化岩石表面沿坡而滚落下来。
二、路基边坡防护方法
1、植草防护。植物防护是在边坡上种植草或植树，以减缓边坡上的水流速度，利用植物根系固结边坡表层土壤以减轻冲刷，从而达到保护边坡的作用。植物防护不仅可以美化公路环境，调节边坡的湿温,起到固结和稳定边坡的作用，而且又比较简单、经济。
2、工程防护。工程防护主要是针对不适宜植物生长的土质填、挖方边坡或风化严重、节理发育不良的岩石路基边坡等，采取工程防护措施即设置人工构造物防护。
3、干砌片石。干砌片石适用于保护边坡免受大气降水和地面径流的侵害以及保护浸水路堤边坡免受水流冲刷。对严重潮湿或有冻害的路段、长期承受主动土压力地段一般不宜采用干砌片石防护，可用于下边坡中的土质边坡防护。
4、浆砌片石。浆砌片石设置在浸水路堤及可能发生坡面被冲刷的土质边坡，应做好排水与防护的结合，否则不宜采用。
5、拱式、网格防护。这种防护方式克服了鱼鳞状砌石防护排水抗冲刷能力弱和圬工量大的特点，最大限度地绿化坡面，外观较好，在高填方、长直线的护坡段，能达到美化、绿化的双重效果，是近年来公路防护常用的方法之一。缺点是施工较繁琐，劳动强度大，对坡面要求严格，拱内必须填土植草或进行其他工程防护，否则易被雨水冲蚀。
6、预制块铺砌防护。这是目前高速公路上应用较多的护坡方法之一，由于预制块的规格一致，易于施工，外观整齐，最大限度地减少了坡面防护对植草绿化的依赖性，缺点是造价高，施工难度大。
7、喷射混凝土防护。喷射混凝土法分为素喷法和锚喷法。素喷法用于表层易松散的风化岩面。锚喷法适用于大部分岩石土和碎石土等地质结构山体和易产生滑坡地段，它可预防早期滑坡的产生。
三、以某段公路高边坡为例对边坡做动态设计
1、地质概况
地面植被较茂密，表层有厚度约3m的坡残积粘性土，基岩主要为古生代变质岩—石英云母片岩。岩体受构造影响强烈，构造节理发育，有的节理面可见擦痕和硅化面，岩块上可见强烈的小褶皱和节理切割错断迹象，岩体风化带和风化节理很发育，全风化带厚5一lOm左右，下部为中等风化带。边坡岩体被结构面切割成碎石状和块状。岩体主要节理有5组，节理产状:120\"乙45\"一600;330\"乙650;195\"乙35\"一580; 2400乙650;1700乙630。片理产状:800一95\"乙29 0 } 45 0。线路走向1120，边坡倾向2020。由边坡与岩体结构面的关系可知，不利于边坡稳定的结构面主要有三组，即:2400乙650; 1700L630; 1950L350 }580。路堑挖方深度内无地下水，但降雨时，由于岩体节理发育，开挖裸露后，成为雨水人渗的路径，降雨期会出现临时性裂隙含水现象，因而影响边坡岩体的稳定。
2、施工过程中的动态设计
(1)该路堑高边坡地段的最初施工设计方案为15m高挡墙，上接1一3级(15一20m)的高护墙，护墙坡率为1:0. 5,1:0. 75和1:1。
(2)经现场设计复查，为减少大量的高边坡护墙施工的难度和护墙浆砌片石污工量，将挡墙顶以上的护墙改为挂网喷浆轻型防护。#p#分页标题#e#
(3)该路堑高边坡地段按以上修改的设计开挖。至2006年9月，路堑上部开挖基本达到设计形态，岩体的构造节理和风化带基本裸露，同时也出现了局部边坡岩体开裂或坍滑。根据实际开挖和岩体变形情况，经过进一步的地质工作，全面查明了岩体风化情况和结构面组合特征，发现岩体很破碎，风化强烈，且存在三组不利结构面，导致由其组合产生的楔体状坍滑。依据开挖后的实际地质条件，岩体边坡的设计参数相应修改后，对设计和施工方案同时作调整。考虑到边坡高、工期紧、施工难度大，进行了四个设计方案的详细比较。四个设计方案分别为:1)拉杆锚桩方案，适于在边坡下部支挡，可替代原设计的底部挡墙，但对高度达60m的边坡，仍需放缓边坡刷坡或采用预应力锚索等加固，施工困难;2)放缓边坡方案，则边坡高度将超过100m，土石方数量增加较大，坡面防护面积也大大增加;3)预应力锚索支护方案，锚索工程量大，但便于施工;;4)部分边坡放缓与锚索、锚杆支护相结合的方案，基本不增加边坡高度，通过锚固和挡护工程加固边坡，并维持原设计的挡墙和边坡坡率，对有条件刷坡且增加高度不大的地段，采取边坡放缓与锚索、锚杆支护相结合的措施。经综合比较，该方案最优，较为经济，便于实施。因此，采用了部分边坡放缓与锚索、锚杆支护相结合的方案。
(4)底部片石混凝土挡墙高15m;中部两级边坡，预应力锚索加固和挂网喷浆防护，坡率1:0.75;上部边坡1:1，框架锚杆加固和挂网喷浆防护;顶部边坡1:1.25，植草护坡。设计对下一步施工方案做出了相应的规定，要求支护工程自上而下、边开挖边支护;边坡支护完成后，方能进行下部开挖;底部挡墙严格按跳槽开挖浇筑，墙背坡根据岩体情况，在开挖时采用随机锚杆和喷浆作为临时支护。
(5)按照设计方案施工，中、上部开挖基本到位，中部边坡支护仍在施工，因几次降雨，出现一处岩体楔体开裂，范围约30m，另有一处在挡墙开挖部位产生楔体坍塌。裸露的岩体表面，可见节理很发育。故再次设计调整中部锚索布置，并按岩体破碎程度和风化程度，具体设计规定底部挡墙开挖支护方式和墙身尺寸调整范围。部分坡面加密锚索;部分地段加大墙身截面，规定跳槽开挖的槽口宽不大于6m;另有部分地段增加墙背锚杆挂网和钢轨临时支护，规定跳槽开挖的槽口宽不大于3m。按调整后的设计进行施工，直至竣工，未出现新的边坡变形。
参考文献：
【1】梅河高速公路高边坡设计与加固问题探讨 陈修和 2006
【2】祁临高速公路高边坡整治工程方案设计 周泽晓 2010 山西交通科技
