路基边坡防护.docx

路基边坡防护.docx

《路基边坡防护.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《路基边坡防护.docx（36页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

路基边坡防护

路基边坡防护

边坡是否稳定受多种因素的影响，主要有：

（1）土质的影响，包括岩土的抗风化能力、抗软化能力、强度、组成、透水性等；

（2）水文地质条件的影响，包括地下水的埋藏条件、地下水的流动及动态变化等；（3）地貌因数，如边坡的高度、坡度和形态等；（4）气候作用的影响，如降雨量等因素；（5）地震作用除了使边坡土体增加下滑力外，还常常引起孔隙水压力的增加和土体的强度的降低；另外人类活动的开挖、填筑和堆载等人为因素同样可能造成边坡的失稳。

一个边坡的失稳往往是多种因素的共同作用的结果，我们通常将导致边坡失稳的因素归结为两大类。

一是外界力的作用破坏了岩土体原来的应力平衡状态。

如路堑或基坑开挖、路堤填筑或边坡顶面上作用外荷载，以及岩土体内水的渗流力、地震力的作用等，改变原有应力平衡状态，使边坡坍塌。

二是边坡岩土体的抗剪强度由于受外界各种因素的影响而降低，促使边坡失稳破坏，如气候等自然条件使岩土时干时湿、收缩膨胀、冻结融化等，水的渗入、软化效应、地震引起砂土液化等均将造成强度降低。

边坡在自然与人为因素作用下的破坏形成主要表现为坡面的冲刷、坡体发生剥落、滑塌、崩塌和滑坡。

坡面的冲刷破坏主要是由于降雨或坡面水流导致边坡土体被冲走，不仅会破坏边坡的外观，长期作用还会进一步导致边坡滑塌等病害。

剥落是斜坡岩土长期遭受风化、侵蚀，在冲刷和重力的作用下，岩（土）屑（块）不断沿斜坡滚落堆积在坡脚。

滑塌是因开挖、填挖、堆载引起斜坡的滑动或塌落，一般较突然，粘性土类边坡有时也会出现一个变形发展过程。

崩塌是整个岩土体块脱离母体，突然从较陡的斜坡上崩落、翻转、跳跃、堆落在坡脚，规模巨大的称为山崩，规模较小的称为塌方。

滑坡是斜坡部分岩土体在重力作用下，沿一定的软弱面，缓慢地整体向下移动，具有蠕动变形、滑动破坏和渐趋稳定三个阶段，有时也具有高速急剧移动现象。

一、路基边坡防护的病害调查

在路基的防护工作之一就是对路基边坡的防护。

在原地基上经过填筑或开挖形成的路基，其边坡将会承受降雨和地表水流的冲刷，如不加以有效的防护，则会出现各种破坏。

在调查中发现，多数路基的挖方边坡和填方边坡均采取了一定防护措施，除了因滑坡等不可抗拒的自然灾害或地质原因导致路基边坡不稳定性而产生的边坡塌方、滑塌、失稳等问题外，产生边坡破坏的主要是因为防护工程设计不完善、施工质量较差、防护措施没有发挥应有的作用或防护工程不到位所致。

1．设计不完善导致坡面的破坏

调查中发现许多地区的挖方边坡，其坡面防护往往下部采用护面墙，而上部则未采取防护措施或采用植草的防护措施。

边坡坡度多取为0.3～0.5，还有一些边坡坡顶未设置截水沟，这样在长期降雨作用下，导致上部边坡土体饱和，强度下降，产生变坡冲刷、滑塌现象。

如铜黄高速公路K98+000~020（下行），边坡下部采用护面墙而上部未设防护，坡度1:

0.5，坡顶未设置截水沟，在长期降雨后产生坡面冲刷，如图2－1所示。

K105+180~220（下行）边坡下部采用护面墙防护，上部未设置防护措施，坡度1:

0.3，边坡土产生碎落溜塌；K114+300~350（上行）共四级边坡，第二至四级无工程防护，边坡坡度1:

0.3，第二级边坡土体剥落，剥落段落长50米，高约5米，截水沟严重露水，排水不畅，降雨使土体饱和，强度下降，如图2－2所示；K129+950~970（上行）边坡下部采用护面墙防护，上部没有防护措施，边坡土质为风化石夹杂土质，属微膨胀土，坡度1:

0.5，挖方边坡坡顶未设截水沟，雨后上边坡约20m范围的碎石土滑塌至路面上，如图3所示。

G312彬县～永寿段K1602～K1623＋900段（长峪隧道北口）高边坡产生滑坍，局部路段中断交通，如图4～7，边坡高约20～30m，下部1.5m为护面墙防护，未设台阶，属单项坡，上缘未设截水沟，护面墙施工质量较好；K1642＋600～K1642＋700（右幅，图8），边坡高约5～6m，下部1.8m为护面墙防护，挖方边坡上缘未设截水沟，护面墙施工质量较好。

产生病害的原因主要是因为挖方边坡未采取排水措施，边坡为风化石加土，施工时边坡刷坡不到位，雨水使得土体饱和，风化石软化，而下部无支撑是滑塌的主要原因，加之护面墙较低，施工时对土壤变化欠考虑，边坡也较陡。

图2－1坡面的冲刷、滑塌图2－2边坡土体剥落

图2-3边坡的滑塌图2-4滑坍边坡下部

图2-5滑坍边坡顶部图2-6滑坍体和两侧结合部

图7边坡顶部图8

2．施工质量差引起滑坡

铜黄公路K102+010~090（上行）边坡下部为浆砌挡土墙，上部采用植草防护边坡，挡墙整体强度不足，泄水孔排水不力使边坡内的层间水、裂隙水没有及时排出，雨后边坡滑塌，如图2-9；K105+170~200（上行）边坡共两级，第二级为拱架防护，挖方山体内侧排水沟施工质量较差，边沟断面尺寸偏小，无法满足排水要求导致雨水冲毁路基边坡，如图2-10所示。

图2-9图2-10

3．边坡土体不稳定引起的滑坡现象

铜黄公路K119+100~150（上行）边坡共分七级，一级、二级边坡采用护面墙，墙高8m，三级和四级采用坡率1∶1的拱型骨架护坡，六级、七级边坡采用1∶0.5的拱型骨架护坡，边坡顶设置平台及截水沟，六、七级边坡拱型骨架护坡在转角处局部滑塌，四级平台截水沟损坏，雨水使土体饱和，抗剪强度降低，降雨后沿基岩面滑动剪切，块石强度及砂浆强度偏低及施工质量较差也促使了滑塌，如图2-11所示。

铜黄公路K119+300~350（上行）边坡高约7~10m，下部采用护面墙防护，墙高4m，护面墙顶部为粘性土和强风化砂岩，坡率为1∶0.5，长期降雨使土体饱和，强度下降，沿临空面局部滑塌，同时局部地段强风化砂岩碎落、掉块，如图2-12所示。

图2-11图2-12

4．防护措施不得当

铜黄公路K119+785~800（下行）边坡高约13m，下部用护面墙防护，墙高约4m，上部边坡坡率为1:

0.4，采用喷射砼防护。

目前，上部喷射砼已全部破坏，主要因为对强风化岩体和粘性土直接采用喷射砼，施工质量难以保证，喷射砼面层上未留置泄水孔，山体内水无法排出，如图2-13所示。

铜黄公路K127+190~210（上行）边坡高约20m，一级边坡采用护面墙，二级边坡采用喷射砼防护，边坡顶部为洼地，积水渗入土体，土体饱和，强度下降，喷射砼时未挂网，亦未设置锚杆，同时喷射砼厚度仅5~6cm，如图2-14；K127+450~500（下行）边坡为二级，第二级边坡坡高5~6m，坡率1:

0.5，未采取防护措施，长期降雨使土体饱和，产生滑塌现象，如图2-15。

图2-13图2-14

5．排水设施不完善

铜黄公路K122+880~900（上行）边坡共两级，均为护面墙防护，挖方边坡上缘未设截水沟，长期降雨使土体饱和，强度下降，同时护面墙泄水孔排水不畅，挡墙施工质量较差，砂浆强度偏低，局部呈松散状，如图2-16所示；K144+000~010（上行）边坡下部为2.5m浆砌片石护面墙，边坡顶部一定范围没有设置截水沟，坡面土体水饱和，表层土体沿临空面产生滑移，如图2-17。

图2-15图2-16

图2-17图2-18

6．设计方案不合理

铜黄公路K129+850~870（上行）如图2-18，采用护面墙护坡，边坡顶部地形较平缓，护面墙滑塌，边坡顶有宽10cm，长10m的裂缝多条，裂缝错落10~20cm，因地形较平缓，汇水面积较大，未设置截水沟，下部采用护面墙防护，方案欠合理，施工质量存在严重的缺陷，砂浆强度偏低；K151+325~345（上行）边坡高2~5m，坡度太陡，未防护，降雨使土体饱和后，强度下降产生滑塌，如图2-19。

G312彬县至长武段亭口桥彬县台为一个三叉路口（图2-20），边坡设有两级台阶，主线一侧二级台阶以下已滑坍，主线路面约1km已破坏，因边坡较高，坡顶和台阶未设排水系统，降雨后大量的水进入土体，使土体饱和，产生滑坍，路基含水量增大后路面整体强度降低，出现病害后又没有及时整治，使得病害越来越重。

该段全线多处边沟人为堵塞，（图2-21），部分边沟已失去作用，特别是全线填方路段基本没有边沟，边沟的破坏增加了雨水进入路基的机会。

图2-19图2-20

210国道姚店--延川段芦蒿梁隧道是一个明洞，两端洞口前后开挖高度相对较大，边坡高度约30m左右，挖方边坡设有三级台阶，坡顶和台阶未设排水系统，洞口两侧边坡冲刷较重，进口和出口边坡均有滑坍，滑坍主要出现在台阶的两端（图2-22），隧道两端纵坡较大（4％）且长，路基含水量增大，路面整体强度降低，出现病害后又没有及时整治，使得病害越来越重，隧道两端路面，特别是爬坡车道的破坏比较严重。

图2-21图2-22洞顶边坡滑坍

7．截水沟施工质量较差，未能发挥作用

铜黄公路土质中含有大量的粒料，土体本身粘结力较小，与正常的黄土有较大区别，首先表现出的直立性较差，除了遇水后产生湿陷性外，极易发生坍塌，K148+050~100（下行）边坡高度约8m，下部3m采用浆砌片石护面墙防护，边坡上部坡率为1:

0.5，坡度太陡，又未采取任何防护措施，截水沟严重渗水，排水不畅，降雨使土体饱和，强度下降所致，如图2-23；K148+980~K149+000（上行）边坡高5~6m，边坡顶部截水沟断裂，边坡土体部分滑塌将护面墙中部推塌，如图2-24；K151+150~170（上行）边坡高7m，截水沟破坏，使水渗入土体，护面墙砂浆强度偏低，泄水孔不能泄水，如图2-25；K151+925~950（上行）边坡采用护面墙防护，截水沟断裂，排水不畅，水全部渗入土体使土体饱和，如图2-26。

图2-23图2-24

图2-25图2-2

6

8、路堤边坡防护不到位，产生较为严重的冲刷破坏

调查中发现，虽然路堤边坡相对产生破坏较少，但在不少路段都存在较为严重的冲刷破坏情况。

图2－27和2－28就是某新建成的高速公路，由于边坡防护未及时做好，在雨季产生了较为严重的冲刷。

一些已建成的路段，由于局部路堤边坡的防护效果不佳，或者由于坡面急流槽的损害，也在坡面上产生了较为严重的冲刷破坏。

路基边坡防护技术

一、植物防护

（1）植物防护机理

（2）植物防护类型

（3）植物防护设计

（4）植物防护施工

（5）植物防护养护

二、边坡支挡防护

（1）土钉支护技术

（2）预应力锚固技术

（3）砌石防护

（4）边坡的综合防护

三、注浆加固边坡防护

（1）注浆加固边坡机理

（2）注浆加固边坡设计

（3）注浆加固边坡施工

四、复合材料防护

（1）复合材料机理

（2）复合材料类型

（3）复合材料设计

（4）复合材料施工

植物防护机理

在国际上专门以植被护坡为主题的首次国际会议于1994年9月在牛津举行。

把植被防护定义为：

用活的植物，单独用植物或者植物与土木工程和非生命的植物材料相结合，以减轻坡面的不稳定性和侵蚀的一种保护坡面办法。

一、边坡植物防护的作用效果分析

（一）植物根系与边坡土体相互作用

植物防护依靠坡面植物的地下根系及地上茎叶的作用护坡，其用可概括为根系的力学效应和植物的水文效应两方面，根系的力学效应分草本类植物根系和木本类植物根系，植物的水文效应包括降雨截留、消弱溅蚀和抑制地表径流，也是从控制岩土坡面的侵蚀和提高边坡浅层岩土的稳定性来进行植物防护的。

如图1所示。

草本根系

加筋

根系力学效应

锚固

垂直根系

`

木本根系

植

物

护

坡

机

理

水平根系

加筋

消溅截留

茎叶水文效应

抑制径流

图1植物护坡机理直框图

1、加筋、锚固作用

对于浅根的植物，植草的根系在土中盘根