高等級公路邊坡綜合防護系統探討
發布時間：2010-01-14 共2頁
4、邊坡防護類型及公路植物特性
研究作者按照材料將路基防護分為3類：植物防護、圬工防護和綜合防護。防護分類如圖1.
通過對公路植物的特性研究，可得以下結論：
?。?）路基邊坡土質、酸堿度、氣候、降雨等是影響公路植物的主要因素，由于路基邊坡防護的特殊性，故草種、樹種的選擇有別于園林綠化；
（2）應根據植物的類型、氣候適應性、土壤適應性、抗病性、抗侵蝕沖刷，易粗放管理等要求選擇適易的物種用于公路邊坡防護；
?。?）盡量選用本地的物種，其適應性遠遠優于引進物種。
5、邊坡綜合防護設計原則與注意事項
?。?）“綜合設計、就地取材、以防為主、確保施工”是邊坡綜合防護設計的基本原則；
?。?）路基防護應按照設計、施工與養護相結合的原則，深入調查研究，根據當地氣候環境、工程地質和材料等情況，因地制宜，就地取材，選用適當的工程類型或采取綜合措施，以保證路基的穩固。不要輕易取消或減少必要的防護工程措施，而給養護遺留繁重的工作量；
?。?）路基防護措施是根據沿線不同土質巖性、水文地質條件、坡度、高度和當地材料、氣候等因地制宜選擇，應密切結合路面排水作綜合考慮；
?。?）護坡方法應優先考慮采用植物防護，當土質不宜植物生長及難以保證邊坡穩定時，要考慮經濟性、施工及效果，采用圬工防護或相應的輔助設施；
?。?）在防護方案設計時，應參照上述設計原則，初步選出護坡方法。在施工階段，要對每個邊坡的排水、土質等調查，根據調查結果變更原設計；
?。?）在不良的氣候和水文條件下，對粉砂、細砂與易于風化的巖石邊坡，以及黃土和黃土類邊坡，均宜在土石方施工完成后及時防護。路塹邊坡應根據邊坡巖層組成及坡面弱點分布情況考慮全面防護或局部防護；
?。?）對于土路堤的坡面鋪砌防護工程，最好待填土沉實或夯實后施工，并根據填料的性質及分層情況決定防護方式。鋪砌的坡面應預先整平，坑洼處應填平夯實；
（8）對于不宜采用植物或混凝土網格中空植草的破碎巖路塹邊坡，應綜合考慮地形關系、基巖風化破碎程度、地震、暴雨、漏水、施工難易及經濟性等因素，慎重選擇噴漿（混凝土）、護面墻，落石防治等方案；
?。?）混凝土網格中空植草護坡的目的，是防止受雨水侵蝕和風化嚴重的土質產生溝槽，及不適宜植物生長的土質和由于周圍環境需要綠化的地方。該護坡方法不能承受土壓力且造價高于植物護坡，使用時須充分分析；
?。?0）對于水流、波浪、風力、降水以及其它因素可能引起起路基破壞的，均應設置防護工程。在沖刷防護設計中，可綜合考慮河道整治，使防護工程收到更好的效果；
（11）對于沖刷防護，一般在水流流速不大及水流破壞作用較弱地段，可在沿河路基邊坡設砌石護坡、石籠和混凝土預制板等，以抵抗水流的沖刷和淘刷。需要改變水流或提高坡腳處的粗糙率，以降低流速、減緩沖刷作用時，可修筑壩類構造物。對于沖刷嚴重地段（急流區、頂沖地區），可采用加固邊坡（砌石護坡）和改變水流情況的綜合措施；水下部分可視水流的淘刷情況，采用加固邊坡（砌石護坡）和改變水流情況的綜合措施；水下部分可視水流的淘刷情況，采用砌石、石籠或混凝土預制板等護底護腳。砌石基礎應置于沖刷線以下0.5～1.0m，水上部分采用輕型防護即可；
?。?2）綜合防護應遵循“實用、經濟、美觀”的指導思想，明確“為行車服務”的目的，在實用、經濟的前提下，力求邊坡綠化三季有花。
6、高等級公路防護區劃的思想
為了區分地理區域自然條件對公路防護影響的差異性，并在高速公路邊坡設計中對施工防護型式、植物物種選擇時有章可依，確保路基邊坡的穩定并節約投資，同時按照《公路自然區劃標準》（JTJ003-86）中關于“三級自然區劃由各地按有關規定自行劃分”的指導思想，有必要劃分不同地區植物防護主要類型。
我省植物防護主要類型區劃以公路自然區劃標準為基礎，結合高等級公路邊坡防護的特點和我省已建高速公路的建設經驗，按照氣象、地質、地形、物種分布等因素的差異性，將全省劃分為A、B、C三個防護類型區（如河南省公路防護類型區劃圖）。
7、河南省高等級公路邊坡綜合防護推薦方案
7.1河南省A區邊坡綜合防護推薦方案主要為黃河沖積所成的低液限粘土和低液限粉土，同時雨量集中，但年降雨量不大，四季分明，所以防護要求不高。間有鹽堿地，同時石料缺乏。結合上述研究結果，故推薦A區邊護綜合防護方案為：沿線路基邊坡除橋頭路基、水稻田等局部特殊路段采用漿砌混凝土預制塊防護外，一般采用植草或種草籽護坡，噴播更佳。
7.2河南省B區邊坡綜合防護推薦方案B區內嶺坡連綿，溝壑縱橫、切割嚴重，地表多為黃土覆蓋，淺層地層主要分布有第四系中新更新統黃土狀粘土圾上第三系上新統雜色泥巖，局部有寒武系、石灰巖出露。同時夏季雨量集中，沖刷防護極為重要。結合上述研究結果，故推薦B區邊坡綜合防護方案為：填方邊坡按8m、20m和大于20m分別采用邊坡坡度為1∶1.5、1∶1.75和1∶2，挖方邊坡根據土質不同采用不同邊坡坡度。應采用集中排水方式。沿線在綜合排水設施的基礎上，根據路堤、邊塹高度不同、淋雨坡面和地面徑流沖刷程度不同，采用漿砌片石護坡，漿砌片石護腳、漿砌砌片石擋土墻（該區內片石圬工較混凝土預制塊經濟）、預制混凝土網格中空植草、坡面噴草等綜合防護措施。
7.3河南省C區邊坡綜合防護推薦方案C區屬淮河沖湖積平原和江淮丘陵區，主要以嚴粘土及亞砂土為主，呈軟塑性。河道較為發育，水位深3～10m，多稻田和滯洪區。春旱秋雨，夏熱冬寒，干濕劇差，年降雨量在794～924mm以上，氣候相對多雨潮濕。因此必須采取有效的排水與防護措施，及時排除公路范圍內的水，并作好路基邊坡的浸水沖刷防護。推薦C區邊坡綜合防護方案為：沿線路基邊坡除橋頭路基（含錐坡）采用漿砌片石防護，局部特殊路段（水稻田、滯洪區等）采用漿砌片石或混凝土預制塊防護外，一般路段均采用路基下部0.5高度用漿砌片石或混凝土預制塊防護，上部采用植草或種草籽護坡。路基兩側的護坡道采用綠化或漿砌混凝土預制塊，邊溝采用混凝土預制塊護砌（在確保質量的前提下，優先選用漿砌片石），土路肩均用厚8cm水泥混凝土預制塊鋪砌。
8、主要結論
通過對高等級公路邊坡防護系統的綜合研究，得到以下主要結論和研究成果：
（1）剖析了路基邊坡的病害類型和原因，提出了在邊坡防護方面理論上的欠缺和在工程中缺乏綜合設計的觀點；
（2）通過對邊坡水力學特性和鋟蝕機理的研究，建立了流速與降雨強度、坡長、坡角、粗糙系數的函數關系，確定了臨界坡角（41°左右），經進一步推導得出公路邊坡侵蝕量同樣存在一臨界坡角（25°左右）；指出了公路邊坡侵蝕的影響因素和侵蝕機理；
（3）通過對各種邊坡防護類型的分析及其特點研究，提出了防護類型選擇的原則；
?。?）通過對公路植物的特性研究及適應分析，推薦了公路常用植物的外觀特征、氣候、土壤適應性及建植、管理特點，使植物防護的選擇有據可循；
（5）根據公路自然區劃和地質特點，首次提出了公路防護區劃的思想，并建立了河南省公路 防護類型區劃；
?。?）提出了高等級公路邊坡綜合防護的設計原則；
?。?）根據上述的研究成果，推薦出了河南省不同區劃內的邊坡綜合防護設計方案，供設計人員參考。
由本文初步提出的高等級公路邊坡病害分析和侵蝕機理研究結果，可為今后公路試驗科研部門提供參考；提出的邊坡防護類型，公路植物防護主要類型劃分以及邊坡典型綜合防護研究可為公路勘察、設計部門采納；其初步成果能為《高等級公路綜合防護加固技術研究》課題的完成乃至《公路防護設計規范》的制定有所裨益。
