路基防护研究

肖华

我国公路边坡常见传统的防护形式有：1、抗滑桩 2、抗滑挡土墙 3、锚杆（索）防护 4、格构加固边坡 5、加筋土挡墙 6、注浆加固公路边坡。随着科学技术生产力的不断提高，人类改造自然界的内力获得了突飞猛进的提高。我们在自然界开山劈路，架桥穿山，修筑了一条又一条山间高速公路，这些高速公路为我们提供了了生活上和经济上的方便，但同时无形中也破坏了大自然原有的地形地貌。

随着经济和科学技术的快速发展，在我国高速公路边坡设计中出现了很多新技术如衡昆国道主干线GZ75线云南广南至砚山高速公路第十合同段设计中采用的SNS柔性网防护，京福高速公路江西省温家圳至沙塘隘项目CF技术（椰棕网）边坡绿化，CF技术使无规则的岩面变成芳草坪。在湖南邵怀高速公路项目中采用GPS2型主动防护新技术。随着改革开放和加入WTO的持续影响，我们也在大量的借鉴和引用国外先进的高速公路绿化防护技术，我们的设计理念也逐步从传统的片石砌体硬质防护方式转向更人性化的边坡绿色防护方向，从老式的铺草皮、撒草籽绿化方式向液压喷播、三维土工网植草、草皮卷植草等新型绿色防护技术转变，如京港澳、厦蓉高速、杭瑞高速公路等一批国网高速公路工程中已成功地采用了液压喷播植草护坡，大大提高了公路两边的石质和土质边坡植草的成活率和道路沿线的景观效果。

我们在高速公路边坡设计中垢工结构加固边坡的常用的形式包括：a、衬砌拱施工；b、浆砌片石护坡、护脚施工；c、浆砌片石网格植草；b、浆砌片石骨架植草

a、衬砌拱施工

拱圈主体采用M7.5浆砌片石砌筑，侧边拦水埂用C25砼预制块。 浆砌片石中采用石料应是抗压强度大于30MPa的弱风化～未风化石块，短边长度应大于20cm。砂浆强度不低于7.5MPa，预制块拼装时每两块之间留5cm宽的拼装缝，缝间用砂浆填充。拦水埂施工前应对浆砌片石表面进行清理，确保砼与砌石间粘结完好。

拱圈施工前应先放样，放样应从桥、通、涵等控制点开始，受距离限制个别拱圈宽度需变化时，应采用多拱圈、慢变化的方式过渡，避免大小突变。拱圈施工完后植草。

b、浆砌片石护坡、护脚施工

浆砌片石及砂浆要求同衬砌拱。

护坡基底下土层较软时，可在基底下换填20～30cm的砂（路基设砂垫层时利用砂垫层超宽部分换填）。

浸水路基一般在围堰排水，清淤后进行护坡施工。

c、浆砌片石网格植草

浆砌片石网格植草一般采用在设计坡面上挖槽修建网格、在坡面上直接植草的方式修建。浆砌片石骨架施工前应进行准确放样，砌体材料、施工要求与填方边坡防护中相同。由于骨架间裸露面积较小，施工时应修整骨架间坡面，使之低于骨架面3～5cm，并开挖小沟槽，植草前用湿法喷土在坡面上覆土3～5cm。

b、浆砌片石骨架植草

对于土质边坡要求同填方浆砌片石网格植草，对于浆砌片石骨架培土植草，在骨架施工完成后进行培土，培土的土质以山坡地表的粘性土、耕植土为好，不准回填易受冲刷的砂性土。培土推荐采用机械喷土（干喷加湿水沉降），当采用人工培土时应注意夯实。培土顶面应低于骨架3～5cm，传统的格构是用毛石、卵石或顶制的空心砖在人工开挖的软质边坡面上，按正方形或菱形干砌或浆砌形成骨架，格构中间种草，以减少地表水对坡面的冲刷，减少水土流失，从而达到护坡和保护环境的目的，该方法在铁路、公路的边坡和路堤防护中已经得到广泛应用。

（1）三维网植草防护

三维网（即《公路土工合成材料应用技术规范》中的土工垫）一般路段设计采用3层网，要求其极限抗拉强度大于2.0KN/m，单位重量大于350g/m2，厚度大于15mm。在填石或土石混填路段， 三维网应在坡面修整后铺设，网长方向沿边坡高度铺设（尽可能不搭接），两幅网间搭接10cm（拱圈内不搭接，直接对接），搭接带（对接缝）处用U形钉固定，中部也需用U形钉固定。铺设完成的土工网应平顺并紧贴坡面。

三维网铺设后，采用机械喷土（干喷、湿喷均可）填充网孔，要求网包内充土均匀，无空包、压包现象。随后喷播草籽。顶级边坡时，三维网应铺至坡顶外1.0米，同时要让网顶低于上部坡表面，以利排水。

由于挖方坡率相对较陡，铺设三维网前必须在坡面上沿路线方向开挖宽度不小于10cm的沟槽，沟槽间距30～40cm（坡面长度）。

（2）典型高边坡处抗滑桩设计

1）该路段工程地质条件

这一地区路段的地质层大多集中在侏罗纪及早白垩纪沉积环境下所形成的厚层砂岩、泥岩等含煤岩系，部分路段揭露有华力西晚期侵入的碱长花岗岩。地表以下岩石风化较为严重，多为风化碎石土及风化砂砾土，个别地段地表以下有不规则的较坚硬岩层。该线路段下三叠统第四段（T1y4）岩性为灰岩夹泥岩。厚度为35～40m，灰巖在早期构造运动及坡体应力作用下，岩体节理裂隙极发育，岩体破碎，由于受中间层泥岩形成相对隔水层，在大气降水渗透下和斜坡坡体应力的综合影响下发生崩解和小距离移动，局部发生坍塌而堆积，堆积体中保持原岩层结构，岩层结构面清晰，仅表现为结构面产状变化，未发现堆积体有近期垮塌和滑动现象，说明堆积体目前自然状态下处于稳定状态，因此该堆积体不能受力，即不能堆填加载和作为构筑物基础持力层使用，必须穿越该层至下伏稳定基岩层。

2）根据勘察情况确定主要的设计内容

经过实地钻探勘察和公司专家组论证，设计项目部决定采用抗滑桩防护形式。主要的设计内容有：

（1）进行桩群的平面布置，确定桩位、桩间距等平面尺度；

（2）拟定桩型、桩埋深、桩长、桩断面尺寸；

（3）结构和基地应力计算；

（4）配筋设计

（5）提出施工技术要求，拟定施工方案，计算工程量，编制概（预）算等。endprint

3）设计过程

在设计過程中我们充分听取了公司总工办交通部有关专家的意见，并运用理正岩土计算软件对结构进行验算。最后确定了设计尺寸和配筋量。[3]

1、桩群的平面布置，确定桩位、桩间距等平面尺度

（1）抗滑桩分a-b、b-c段布置；a-b段沿平行于路基中心线方向布置，抗滑桩（1.5x2.0m）中心线与路基中心线的水平距离为25.05m，b-c段抗滑桩截面尺寸采用1.5X2.0m，大致沿南北方向布置（见总体设计平面图），同时也可根据地形做适当调整；

（2）抗滑桩分三次跳挖施工。即：抗滑桩每隔两根施工，第一序列抗滑桩开挖和混凝土浇注完成之后，才能进行第二序列抗滑桩的施工，待第二序列抗滑桩混凝土浇注完成之后，最后进行第三序列抗滑桩的施工。

（3）b-c段抗滑桩桩顶标高应略低于现有地面标高，抗滑桩施工完毕后恢复原有地形，以达到美观的效果；

（4）抗滑桩的长度在保证设计锚固长度的前提下，可根据实际开挖情况作适当调整。

（5）1～3号抗滑桩的间距为5.5m，其余桩间距均为5.0m。

2、拟定桩型、桩埋深、桩长、桩断面尺寸

（1）在路基左边距离路基中心25.05米设置a-b段1～14号抗滑桩，嵌固深度为9.0m， 单根长18.0m，共14根（嵌固深度及具体桩长可根据实际开挖后所揭露的滑动面情况 进行适当调整）；b-c段15～18号抗滑桩沿南北走向布置，共4根，单根长15.0m，

（2）1～14号抗滑桩的嵌固深度自滑动面算起，其嵌固深度与滑体厚度的比例为1：1；

（3）预计沿路基纵向滑坡中间断面处滑体厚度约9m，往吉首方向逐渐变薄；当滑体厚度小于 9m时，嵌固段长度相应减小，施工过程中应按上述原则对桩长进行相应的调整。

（4）当桩长小于18m时，抗滑桩应相应减小抗滑桩上部的长度；当桩长大于18m时，抗滑 桩应相应增加抗滑桩下部的长度。

（5）K80+260～K80+370段坡顶适当位置设置截水沟，其余坡顶位置可根据地形需要适当布置截水沟。

（6）一级边坡以上清除坡体表面部分松散土体后，按1：1.5坡比放坡，坡比也可根据现场做适当调整；

（7）一级边坡及一级以上边坡均采用浆砌片石人字形骨架内草皮护坡；

（8）路基左侧边沟中的水通过原设计通道排出路基。endprint