路基边坡防护 路桥毕业论文.doc

目录摘要Abstract1绪论111课题的提出及研究意义112国内外研究现状213主要研究内容32路基边坡的主要病害分析521一般路基边坡常见病害522特殊路基边坡病害63防护工程的设计731根据路基横断面形式的边坡设计732根据土质的边坡设计74防护类型的选择与要求1341防护类型选择原则1342设置边坡防护的一般要求145路基边坡防护型式的分类166路基边坡典型防护类型特性1861植物防护1862圬工防护2163骨架植物防护2464抹面捶面257结论278参考文献28路基边坡防护1绪论11课题的提出及研究意义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如修筑承受土石压力的支挡结构物或进行坡面防护这种防护不承受或基本不承受土石压力长期以来人们对边坡防护的重要性认识不足设计中一般未能全部考虑边坡处理或边施工边设计改革开放以来我国公路建设蓬勃发展随着公路修建等级的提高出现大量的高填路堤和深挖路堑路基边坡综合防护系统研究日渐引起公路部门的重视边坡防护型式的确定是公路设计的重要内容之一应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我国在80年代中期以前主要以低等级公路建设为主由于交通量小深挖高填较少工程投资小因而防护工程不作为道路建设的主体工程因防护工程不当造成的道路损坏引起的损失也不大所以边坡防护工程常常被忽略进入90年代以后随着大量高等级公路的修建路基边坡防护技术愈来愈受到人们的重视但尚无完备的设计与施工规范采用不同的防护技术措施对边坡进行防护处理其效果差异较大有的过于保守而造成浪费有的不够安全而产生损坏由于路基边坡防护不当造成重大经济损失的事例屡见不鲜如沈大高速公路以南180km长的路段后期的工程防治费用占整个工程防治费的80京石高速公路在1997年遇到洪水冲击后很多路段出现路基边坡垮塌路面悬空的水毁现象河南的开洛高速公路因防护不当使边坡土壤大量侵蚀淤塞边沟造成边沟水流漫溢淹没大片农田每年都造成巨大的经济损失内蒙古东部地区在1998年的特大洪涝灾害中全区共有12条国道25条省道150条旗县公路17条边防公路遭水毁9784km的路面被冲毁723座桥梁1771道涵洞被坏直接经济损失达107亿而且交通部曾统计表明仅因水毁造成路基损坏在1991年就达15477km经济损失巨大如不加以解决待高速公路投入运行后损失将更加严重公路建设给自然环境带来了许多影响这种影响主要指公路两侧离中心线各几百米到几公里甚至几十公里范围内的自然环境受到公路交通的侵入整条公路在原来的自然环境中形成了一定宽度的具有新环境特征的变化地带可称这一地带的环境特征为公路路界环境系统它主要包括路界生态环境路界大气环境路界声环境以及路界景观自1972年联合国斯德哥尔摩环保会议以来由于公路工程修建等因素导致水土流失和耕地占用农民们失去了5000多亿吨的表层土同时由于植被破坏导致温室效应的CO2增加了10世界在以每年80亿吨的巨量排放CO2和硫化物臭氧层日益遭到破坏如何在加快公路建设和汽车工业发展的同时减少对环境的破坏降低噪音吸收汽车排放物恢复自然生态平衡已成为公路建设过程中关注的问题目标是真正把公路建设成为一条具有地方特色的绿色通道而这与路基边坡的合理防护有着密切的关系通过调查分析已有的路基边坡防护工程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侵蚀机理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课题研究的目的也将是一项非常有意义的工作随着我国基础建设力度的加强公路铁路水利设施等关系国民经济发展的基础建设方兴未艾为有关设计部门提供了机遇同时也带来了挑战传统的手工计算与绘图已远远不能满足要求为适应这一需求CAD技术的引进与开发已取得了一定的成果它在工程设计中的应用已带来了良好的社会效益与经济效益极大地提高了生产力使设计人员从繁重的手工计算与绘图工作中解放出来从而提高设计质量它正逐渐成为工程设计人员必备的工具12国内外研究现状道路建设在国外起步较早防护方面的研究也不例外而且他们较早的认识到了生物防护有着硬防护无可比拟的经济效益社会效益和生态效益日本美国加拿人瑞典等国近十几年来对于公路的边坡防护技术十分重视设计与施工规定严格详实边坡防护技术先进效果良好德国最早将公路景观设计的思想引入使高速公路不仅是一条行车通道而且是一个风景独特雅致的空间走廊由于他们较早的意识到公路应与环境相协调他们的高等级公路边坡大都采用1215的平缓边坡同时坡面大都采用植物防护使公路边坡防护起到防护功能的同时与周围环境形成一体经过多年的研究工作和实践经验他们的高等级公路边坡的绿化进入了一个高层次规范化的水平国内在路基边坡防护方面与这些发达国家相比相对重视不够目前尚未系统进行公路路基边坡防护技术的研究也没有指导路基边坡防护工程设计和施工的标准规范长期以来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但现在高等级公路的边坡植物防护仍处在一个初始性的探索试验阶段边坡的绿化水平进展缓慢理论方面西北水保所的朱显漠王万忠等人进行了大量的研究并引用美国通用土壤流失方程式得到了一系列成果但由于自然条件的千差万别和高等级公路边坡的特殊性至今未能得到广泛的推广铁路公路工程人员在植物对公路边坡的防护作用方面也做了许多应用性的探索如北方交大的满开颜进行了植被对边坡防护作用的研究北京市公路管理处的赵宏生作了一系列的公路绿化设计研究陕西省交通厅做过路基边坡栽种小冠花的防护试验沪嘉高速公路管理所的瞿琳瑾进行了高速公路地被植物的选择与管理的研究近年来在高等级公路的建设中植物防护得到越来越多的重视交通部信息环保部分别在昆曲路楚雄大理路实施了生物防护与环境景观再造工程等等取得了较好的效果且成功的引入了新的植物护坡施工方法沈大高速公路用早熟禾柴羊茅小冠花进行边坡绿化效果良好贵黄公路采用黑麦草三叶草小冠花进行边坡防护边坡稳定节约了12361万元广西引入台湾相思树种子进行坡面绿化1994年绿化路基在特大洪水中得到了较好的保护但由于各项工程的地理和气候差异性道路工程人员缺乏对防护植物的了解而农林工作人员对公路边坡的特殊性缺乏感性的认识导致了防护物种和设计方案的千差万别其中有些设计很具有随意性导致了不必要的损失所以关于防护方法的选择原则应早日出台划分不同地区用于公路防护的植物类型及特性并将理论研究进一步深入将水对土质边坡冲刷研究定量化并注意积累实践经验早日制定公路边坡防护设计的相关规范如前所述由于理论研究的不足加上设计的随意性同时由于气候地理环境的差异决定了不同地区边坡防护方案的差异性这方面的系统研究已不容忽视13主要研究内容为系统研究我国公路的边坡防护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及适宜各地使用的边坡防护类型和构造设计图2路基边坡的主要病害分析21一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草皮冲蚀诱发原因有坡陡水流流速12ms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22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03时即属盐渍土易溶盐类主要有NaCINa2SO4Na2CO3等由于土中含有易溶盐土的物理力学性质和筑路性质发生变化引起许多路基病害a溶蚀b盐胀c冻胀d翻浆3防护工程的设计31根据路基横断面形式的边坡设计1填方路基a填方路基高度4米的采用植草防护b填方路基高度4米的采用拱形骨架植草防护2挖方路基a路基高度4m的挖方采用护脚植草防护岩质边坡时取消植草b路基高度4mc路基高度24md路基高度40米的土质挖方采用一级8米护面墙二级窗孔式护面墙防护三级以上绿化植草防护e路堑边坡高度4mf微风化的岩质边坡采用光面爆破32根据土质的边坡设计321膨胀土地区膨胀土地区的边坡防护应遵循下列规定1可能发生浅层破坏时宜采取半封闭的相对保湿防渗措施2可能发生深层破坏时应先解决整体边坡的长期稳定并采取防止浅层破坏的措施边坡设计应遵循缓坡率宽平台固坡脚的原则边坡坡率及平台宽度可按表31设计边坡高度大于10m时应进行个别设计必要时应与隧道方案进行比较表31膨胀土边坡坡率和平台宽度膨胀土类别边坡高度m边坡坡率边坡平台宽度m碎落台宽度m弱膨胀土61151061011512015201520中等膨胀土61151175102061011751202020强膨胀土61175120206101201252020边坡应设置完善排水系统及时引排地面水包括坡面积水和地下水根据地下水发育情况可采用仰斜式排水孔支撑渗沟和纵向渗沟排水1填方路基路堤边坡的防护根据填土的工程地质条件及高度可按表32确定表32膨胀土路堤边坡防护措施边坡高度m弱膨胀土中膨胀土6植物骨架植物6植被防护骨架植物支撑渗沟加拱形骨架植物2挖方路基路堑边坡的防护和加固类型依据工程地质条件环境因素和边坡高度可按表33及表34确定边坡开挖后应及时防护封闭边坡植物防护时不应采用阔叶树种圬工防护时墙背应设置缓冲层表33膨胀土路堑边坡防护措施边坡高度m弱膨胀土中等膨胀土6植物骨架植物6骨架植物植物防护浆砌片石护坡拱形骨架植物支撑渗沟加拱形骨架植物表34膨胀土路堑边坡支挡措施边坡高度弱膨胀土中等膨胀土强膨胀土m6不设坡脚墙护墙挡土墙6护墙挡土墙挡土墙抗滑桩桩基承台挡土墙抗滑桩边坡锚固322黄土地区1填方路基当路堤地基情况良好或经过处理边坡高度不大于30m时路堤的断面形式及边坡坡率可按表35选用阶梯形断面适用于年平均降水量大于500mm的地区在边坡高20m处设宽为20m25m的边坡平台边坡平台宜设截水沟并作防渗加固处理表35路堤断面形式及边坡坡率断面形式路基以下边坡分段坡率01020折线形115117512阶梯形11511751175当路堤边坡高度大于30m时宜与桥梁方案相比较路堤边坡形式及边坡坡度应根据路堤本体及地基土的性质边坡高度公路等级采用力学分析法经稳定性验算确定并结合所处地形地层及水文等不同条件论证采用2挖方路基黄土路堑边坡形式应根据黄土类别及其均匀性边坡高度按表36确定高速公路一级公路黄土路堑边坡宜采用台阶形边坡小平台宽度为20m25m边坡大平台宽度应根据稳定计算确定宜为4m6m年平均降水量大于250mm的地区平台上应设截水沟并应予以防护挖方边坡高度不超过30m时边坡坡率应根据黄土的地貌单元时代成因构造节理地下水分布降雨量边坡高度施工方法并结合自然或人工稳定边坡坡率按表37确定表36路堑边坡形式及适用条件边坡形式适用条件直线形一坡到顶均质土层Q4Q3黄土边坡高度H15mQ2Q1黄土边坡高度H20m非均质土层边坡高度H10m折线形上缓下陡非均质土层边坡高度H15m台阶形小平台均质土层Q4Q3黄土边坡高度15mH30mQ2Q1黄土边坡高度20mH30m非均质土层边坡高度15mH30m宽平台边坡高度H30m表37黄土地区路堑边坡坡率分区分类边坡高度m661212202030东南区新黄土Q3Q4坡积10510510751075110洪积10210310310510510751075110新黄土Q310310510410610610751075110老黄土Q21011031021041031051051075中部区新黄土Q3Q4坡积10510510751075110洪积冲积10210310310510510751075110新黄土Q310310410410510510751075110老黄土Q21011031021041031051051075红色黄土Q1101102102103103104104106西部区新黄土Q3Q4坡积105107510751101101125洪积冲积10210410410610610751075110新黄土Q3104105105107510751101101125老黄土Q21011031021041031051051075北部区新黄土Q3Q4坡积105107510751101101125洪积冲积10210410410610610751075110新黄土Q310310510510610610751075110老黄土Q21011031021041031051051075红色黄土Q1101102102103103104104106注表内边坡值为设平台后的平均值323盐渍土地区盐渍土地区路堤边坡坡率应根据填筑材料的土质和盐渍化程度按照表38确定表38盐渍土地区路堤边坡坡率土质类别填料盐渍化程度弱中盐渍土强盐渍土砾类土115115砂类土1151151175粉质土115117511751200粘质土1151175117512004防护类型的选择与要求41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42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0510m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5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51图51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路基防护分类图按使用性质划分6路基边坡典型防护类型特性61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611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11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11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612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18ms波高小于04m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20m25m25m40m及30m50m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115时可不钉桩b平铺叠置草皮可用于边坡坡度等于或大于11的坡面上用作冲刷防护时容许流速可达1218msc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10m10m或15m15m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架条带宽20cm方格尺寸一般为15m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613种植灌木1适用性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115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3ms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19844495162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621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1075b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105b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100mm3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100mm4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622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1125b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15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36ms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15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100mm623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1075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2535m宽23m圆拱半径1015mc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傅治栋喷锚网结构在基坑支持中的应用J岩土力学1996173656963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631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11防护坡长不宜大于15m2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20023373537632浆砌片石或混凝土骨架植物防护1适用条件用于110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633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112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634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64抹面捶面1使用条件和适用范围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7结论针对我国目前边坡防护设计施工随意缺乏系统研究的现状通过分析全国各地路基边坡防护工程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通过对全国各地的边坡类型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4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有效的边坡防护措施从而推荐出适合我国大部分地区使用的边坡防护型式5在总结全国各地边坡防护成功经验的基础上并借鉴国外边坡防护的先进经验与技术提出了防护类型选择的原则和要求参考文献1傅治栋喷锚网结构在基坑支持中的应用J岩土力学199617365692周得培植被护坡工程技术北京人民交通出版社20033陈振盛等泥岩边坡植生技术研究水土保持研究19952368754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1984449515舒翔曹映泓廖晓谨等岩石边坡喷混植生设计与施工中外公路200121445486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200233735377张倬元王士天王兰生工程地质分析原理北京地质出版社19948尉希成支挡结构手册北京中国建筑工业出版社19959宋熙太陈谦露土壤中基坑加固喷锚网支护技术与施工J防护工程19951637310粟振峰李素梅文德云路基路面工程北京人民交通出版社200511钱加欢土力学南京河海大学出版社199812杨航宇公路边坡防护与治理广东省公路学会岩土工程分会内部资料13汤连生周翠英滑坡的分析与预测中山大学学报自然科学版199635314黄文熙土的工程性质北京水电水利出版社199315左许泉路基边坡风化与防护中南公路工程19974