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摘要：近几年来，我国的公路建设得到飞速的发展，公路路基边坡防护与排水设计关乎公路的使用年限和使用效果，显得日益重要。文章首先提出边坡防护及排水的设计原则，后从主观因素及客观因素对公路路基边坡的破坏成因进行五个方面的总结，并提出边坡防护及排水的设计方法。
关键词：公路路基边坡；防护；排水
Abstract: in recent years, China's highway construction get rapid development, highway subgrade slope protection and drainage design for road use fixed number of year and using effect, appear increasingly important. This article first put forward slope protection and drainage design principle, from the subjective and objective factors after factors on the highway subgrade slope failure causes the summary of five aspects, and puts forward slope protection and drainage design method.
Keywords: highway subgrade slope; Protective; drainage
中圖分类号：U213.1文献标识码：A 文章编号：
近年来，我国的公路建设得到迅猛发展，通车里程逐年增加，公路路基边坡数量也随之上升。公路建设穿越了沿海软土地区、平原的微丘区、山岭重丘区、沙漠地带等不同的地域空间，为使得公路路基设计满足规范性要求，深路堑、高路堤地段确保路面和路基的安全性、稳定性和耐久性，协调好路基的横断面设计挖方、填方的要求，保证公路的使用年限，有必要加强路基边坡的防护及排水研究。公路路基边坡的的防护，需在设计、施工过程中按照设计对象的水文、地质、气候等自然条件的特点，采取有效灵活的防护方式，同时在维护生态、保障边坡安全的前提下，建设生态型公路。
1.边坡防护及排水的设计原则
公路路基边坡的设计，应当遵循 “恢复自然、绿色安全、保持水土、处理环保”原则[1]。对公路沿线的地质水文情况进行综合地考虑，在保证交通运输安全的同时，注意保持生态的平衡，并处理好公路建设和周边自然环境的协调性。沿公路两边分布的路基边坡具有范围广的特点，对于自然环境造成的破坏范围较大。在防护同时，注意进行环境保护并创造环境，采取适宜的绿化防护办法，则有助于提升公路的安全、美观、舒适、和周边环境相互协调，也将带来可观的社会效益、经济效益、生态效益。在排水设计上，则应进行统筹规划和合理布局，在充分保护环境的前提下，结合路段所经地区的排灌系统综合设计，使得排水设施能够形成一个排水能力强、功能齐全的排水系统，以保障公路的使用寿命和使用功能。
2. 公路路基边坡的破坏成因
2.1自然气候原因
降水、气温、风向、风速及最大的冻土深度等，都是影响路基边坡的气候原因[2]。在大范围裸露的风化岩质或者土质坡面上，地表受温差影响，加之坡面遭受雨水的直接冲刷，容易出现风化脱落，致使堑坡的水土大量的流失、坡面发生裂缝，从而出现浅层的溜方。
2.2地质原因
公路沿线的地质对边坡的影响不可忽视，如岩石的成因、种类、风化程度、裂隙情况，岩石的倾角、走向、岩层厚度等。人工开挖后的岩质坡面，山体本身虽稳定，但由于长期遭受风吹雨打和曝晒，岩层表面风化较为严重，致使坡面剥落与零星的掉石流碴的现象经常出现。堑坡地段的层岩性质若为页岩、变质岩、较软的砂岩，并且风化、节理发育严重，或存在蓄水砂石层与粘性土层分层蕴藏，容易引发路堑滑坡。
2.3水流的因素
地表水的排泄，河流的洪水位及常水位，地表积水的大小及滞留时间，地下水的水位深浅和移动规律，层间水、泉水、裂隙水有无存在等因素，是为水流因素。若路基边坡为土质，容易受到雨水的冲刷形成表层坑洼积水，地表渗透到裂缝从而向下浸泡边坡。如果全封闭的边坡的防护层材料水稳定性差，易引发不能及时疏导地下水，导致边坡内存有积水或者边坡结构性的排水不畅，引起浅层滑坡或局部溜方。
2.4土类性质因素
作为路基和边坡建设的基本材料，土类性质差异使得工程的性质各不相同。如，粘性土强度构成以粘聚力为主，强度受密实程度影响变化大，且随湿度增加而降低，砂粒土强度高，水的影响小，以内摩擦力为主。黄土质的砂粘土及其他的粘土质土，由于崩解性强、透水性弱，雨水的浸泡之下土体表层的含水量到饱和状态后，容易导致边坡失稳溜方；路堤的填料若不合格，且缺乏土质改良，则会导致边坡的结构层断裂。
2.5人为原因
边坡设计欠缺合理，地质勘探资料不准确，施工方法有误等，是为人为原因。例如，为了减少工程的成本投入，没有根据公路所在地区的气候原因进行设计，在少雨干燥区域、岩层的节理发育坡面未采取相应的保护措施，导致坡面风化剥落。此外，设计时边坡的坡度不合理，坡度大于岩层本身能够维持的休止角，且对于边坡的稳定性验算不准确，容易导致土体因重力作用沿着边坡内某滑动面滑移。此外，如果边坡土体位置的地下水位勘察未到位，容易引起边坡溜方，勘察的土体数据不准确，则容易导致设计上出错，从而引起坍塌滑坡。
3. 边坡防护及排水的设计方法
3.1植被防护
利用植物的覆盖进行边坡防护，有助于保持土体温湿状况和防止水土流失，同时有利于美化环境，丰富司机的视觉缓解疲劳。铺草皮防护，在坡面冲刷较为严重以及边坡较为高陡的地方效果较好，可先进行水平叠置、平铺，或坡面的的形状设计，如方格、菱形等。在边坡的坡度小于1:1的区域、地面不浸水或者浸水时间短且地表的径流速度不超过0.6m/s土质的边坡，适合进行种草防护或草灌喷播防护[3]。单级或多级边坡最上一级土质挖方边坡一般直接采用草灌喷播防护。对于边坡高度大于12米及多级边坡的下级边坡，应采用浆砌片石骨架内草灌喷播（或铺草皮）防护。
对于边坡坡率缓于1：0.75的土夹石及风化岩石边坡或高液限土质边坡，采用挂三维网（或镀锌铁丝网）客土喷播植草防护，对高液限土质边坡，还应增加一层防水土工膜。
对于易发生中浅层滑塌或掉块，岩体较破碎、存在不利于稳定的结构面组合、边坡坡率缓于1：0.3的边坡，宜采用锚杆或锚索钢筋混凝土格梁防护。
种草或喷播植草时，在草的品种选择上，宜选用根系发达，生命力强，叶子茂盛，根茎低矮，在春季和秋季都适合种植的多年生品种。植树防护一般用于边坡的坡度小于1:1.5的沙漠或者河岸区域，以阻止风沙侵袭或者防止水土流失，防止河水冲刷路基，降低河水流速。在树木种类选择上，应当根据当地的气候条件和自然环境，选择根系发达、生长速度快的树种。
3.2工程防护
对于采用光面爆破施工后有潜在危岩落石的坡面，采用SNS主动防护网系统，以柔和性钢丝绳网覆盖坡面。
在岩石节理发育度偏高、易于风化、裂隙较多、平整度较差的岩石表面，宜采取喷水泥浆进行防护，将使用大量的水泥，多在重点防护的工程地段使用。喷水泥浆对于封闭边坡岩体所存在的间隙，阻止水渗入岩层，防止由于岩体风化造成崩塌和岩体碎落，有着积极的作用。对于容易遭受风化、坡面比较陡的地区，可在喷浆前设置钢筋网，通过锚杆固定在边坡的深层岩石里，从而保证岩石和混凝土的一体性且防止因混凝土收缩产生的整块剥落或者裂缝。
对于容易风化、表面完整的岩石，可采用四合土、三合土或者石灰炉渣的混合浆进行抹面防护。这一过程中，在施工前要事先进行将坡面浮土的清理及风化岩层的清洁，以使坡面岩石与混合浆抹面能很好地粘合。
在工程防护完成后，坡面无法作绿化时，可在边坡平台上设置花坛，种植爬山虎等藤类攀爬植物，以美化坡面景观。
3.3优化防护设计
在实际设计当中，需要考虑减少路基占地面积以节约土地资源，或者根据公路沿线的地形地貌差异采取灵活且合理的进行组合。例如，当路基边坡位置在冲沟或者河岸一侧、路基占地过宽时，要考虑边坡上部防止雨水冲蚀，下部防止水流冲刷，可设置护坡挡墙、浆砌片石护坡等。此外，若边坡设计时可采取多种防护方法，则应当根据当地的资源以就地取材为原则进行类型选择，缺乏片石地区应选用混凝土，片石多的地方则尽量少用混凝土，以减少工程造价。
3.4根据防护类型进行排水设计
为了保持路基的稳定，进行边坡防护是主要手段之一，但进行排水设计同样不可或缺。公路沿线的地形不同，路基水位状况也各有差异。在地势平坦的平原，地表容易积水，地下水位也相对高，应选择水稳定性好的材料进行边坡的防护。而在起伏大的山区和丘陵地带，要注重路堑边坡的排水设计。路基为土质时，要夯填边坡的裂缝，将积水坑洼填平，进行不透水的土工纤维铺设以隔截住地表水，防止地表水向下渗透。根据坡体实际地形、地质条件，合理布置坡面排水系统，如设置坡顶截水沟、急流槽、平台排（截）水沟、坡面排水沟等排除地表水，利用深层导水管或支撑渗沟等引排地下水。在进行排水設计时，不管采取哪一种方法，都要保证路基排水通畅。
4.结语
总之，公路路基边坡防护及其排水设计，是动态的设计，应根据施工过程中反馈的信息和监测资料完善设计，是一种客观求实、准确安全的设计方法，适用于路基施工阶段，是施工图设计的延伸。在设计过程中，应当充分考虑实用性与经济性，并争取设计形式的多元化，使得公路建设外观新颖。同时，还需考虑工程和环境的和谐性，实现人文景观和自然景观的完美契合。此外，公路路基边坡的稳定性很大程度取决于公路所经地段的自然条件。我国国土辽阔，公路所经的地段自然环境各不相同，存在很大的差异性。从整体状况到局部，从大区域到具体的线路，只有设计人员深入的进行调查研究，对公路沿线的自然情况了如指掌，掌握其中的自然规律及其对于路基边坡的稳定性影响，方能做到因地制宜，设计出具有足够的稳定性和耐久性的公路路基边坡。公路路基边坡防护及排水的设计方法众多，不同的工程设计方法，所能获取的防护效果也各不相同。因此，在实践过程当中，设计人员应当对各项具体的设计进行精心设计，反复比较，确保工程项目技术合理，经济实用。
参考文献：
[1]吉晋荣.浅谈路基边坡稳定性分析及防治措施[J].科技传播.2010
[2]薛志峰.公路边坡常见支护方法简介[J]..山西建筑.2008(10)
[3]何兆益.杨锡武.路基路面工程[M].人民交通出版社.2006
关键词：公路路基边坡；防护；排水
Abstract: in recent years, China's highway construction get rapid development, highway subgrade slope protection and drainage design for road use fixed number of year and using effect, appear increasingly important. This article first put forward slope protection and drainage design principle, from the subjective and objective factors after factors on the highway subgrade slope failure causes the summary of five aspects, and puts forward slope protection and drainage design method.
Keywords: highway subgrade slope; Protective; drainage
中圖分类号：U213.1文献标识码：A 文章编号：
近年来，我国的公路建设得到迅猛发展，通车里程逐年增加，公路路基边坡数量也随之上升。公路建设穿越了沿海软土地区、平原的微丘区、山岭重丘区、沙漠地带等不同的地域空间，为使得公路路基设计满足规范性要求，深路堑、高路堤地段确保路面和路基的安全性、稳定性和耐久性，协调好路基的横断面设计挖方、填方的要求，保证公路的使用年限，有必要加强路基边坡的防护及排水研究。公路路基边坡的的防护，需在设计、施工过程中按照设计对象的水文、地质、气候等自然条件的特点，采取有效灵活的防护方式，同时在维护生态、保障边坡安全的前提下，建设生态型公路。
1.边坡防护及排水的设计原则
公路路基边坡的设计，应当遵循 “恢复自然、绿色安全、保持水土、处理环保”原则[1]。对公路沿线的地质水文情况进行综合地考虑，在保证交通运输安全的同时，注意保持生态的平衡，并处理好公路建设和周边自然环境的协调性。沿公路两边分布的路基边坡具有范围广的特点，对于自然环境造成的破坏范围较大。在防护同时，注意进行环境保护并创造环境，采取适宜的绿化防护办法，则有助于提升公路的安全、美观、舒适、和周边环境相互协调，也将带来可观的社会效益、经济效益、生态效益。在排水设计上，则应进行统筹规划和合理布局，在充分保护环境的前提下，结合路段所经地区的排灌系统综合设计，使得排水设施能够形成一个排水能力强、功能齐全的排水系统，以保障公路的使用寿命和使用功能。
2. 公路路基边坡的破坏成因
2.1自然气候原因
降水、气温、风向、风速及最大的冻土深度等，都是影响路基边坡的气候原因[2]。在大范围裸露的风化岩质或者土质坡面上，地表受温差影响，加之坡面遭受雨水的直接冲刷，容易出现风化脱落，致使堑坡的水土大量的流失、坡面发生裂缝，从而出现浅层的溜方。
2.2地质原因
公路沿线的地质对边坡的影响不可忽视，如岩石的成因、种类、风化程度、裂隙情况，岩石的倾角、走向、岩层厚度等。人工开挖后的岩质坡面，山体本身虽稳定，但由于长期遭受风吹雨打和曝晒，岩层表面风化较为严重，致使坡面剥落与零星的掉石流碴的现象经常出现。堑坡地段的层岩性质若为页岩、变质岩、较软的砂岩，并且风化、节理发育严重，或存在蓄水砂石层与粘性土层分层蕴藏，容易引发路堑滑坡。
2.3水流的因素
地表水的排泄，河流的洪水位及常水位，地表积水的大小及滞留时间，地下水的水位深浅和移动规律，层间水、泉水、裂隙水有无存在等因素，是为水流因素。若路基边坡为土质，容易受到雨水的冲刷形成表层坑洼积水，地表渗透到裂缝从而向下浸泡边坡。如果全封闭的边坡的防护层材料水稳定性差，易引发不能及时疏导地下水，导致边坡内存有积水或者边坡结构性的排水不畅，引起浅层滑坡或局部溜方。
2.4土类性质因素
作为路基和边坡建设的基本材料，土类性质差异使得工程的性质各不相同。如，粘性土强度构成以粘聚力为主，强度受密实程度影响变化大，且随湿度增加而降低，砂粒土强度高，水的影响小，以内摩擦力为主。黄土质的砂粘土及其他的粘土质土，由于崩解性强、透水性弱，雨水的浸泡之下土体表层的含水量到饱和状态后，容易导致边坡失稳溜方；路堤的填料若不合格，且缺乏土质改良，则会导致边坡的结构层断裂。
2.5人为原因
边坡设计欠缺合理，地质勘探资料不准确，施工方法有误等，是为人为原因。例如，为了减少工程的成本投入，没有根据公路所在地区的气候原因进行设计，在少雨干燥区域、岩层的节理发育坡面未采取相应的保护措施，导致坡面风化剥落。此外，设计时边坡的坡度不合理，坡度大于岩层本身能够维持的休止角，且对于边坡的稳定性验算不准确，容易导致土体因重力作用沿着边坡内某滑动面滑移。此外，如果边坡土体位置的地下水位勘察未到位，容易引起边坡溜方，勘察的土体数据不准确，则容易导致设计上出错，从而引起坍塌滑坡。
3. 边坡防护及排水的设计方法
3.1植被防护
利用植物的覆盖进行边坡防护，有助于保持土体温湿状况和防止水土流失，同时有利于美化环境，丰富司机的视觉缓解疲劳。铺草皮防护，在坡面冲刷较为严重以及边坡较为高陡的地方效果较好，可先进行水平叠置、平铺，或坡面的的形状设计，如方格、菱形等。在边坡的坡度小于1:1的区域、地面不浸水或者浸水时间短且地表的径流速度不超过0.6m/s土质的边坡，适合进行种草防护或草灌喷播防护[3]。单级或多级边坡最上一级土质挖方边坡一般直接采用草灌喷播防护。对于边坡高度大于12米及多级边坡的下级边坡，应采用浆砌片石骨架内草灌喷播（或铺草皮）防护。
对于边坡坡率缓于1：0.75的土夹石及风化岩石边坡或高液限土质边坡，采用挂三维网（或镀锌铁丝网）客土喷播植草防护，对高液限土质边坡，还应增加一层防水土工膜。
对于易发生中浅层滑塌或掉块，岩体较破碎、存在不利于稳定的结构面组合、边坡坡率缓于1：0.3的边坡，宜采用锚杆或锚索钢筋混凝土格梁防护。
种草或喷播植草时，在草的品种选择上，宜选用根系发达，生命力强，叶子茂盛，根茎低矮，在春季和秋季都适合种植的多年生品种。植树防护一般用于边坡的坡度小于1:1.5的沙漠或者河岸区域，以阻止风沙侵袭或者防止水土流失，防止河水冲刷路基，降低河水流速。在树木种类选择上，应当根据当地的气候条件和自然环境，选择根系发达、生长速度快的树种。
3.2工程防护
对于采用光面爆破施工后有潜在危岩落石的坡面，采用SNS主动防护网系统，以柔和性钢丝绳网覆盖坡面。
在岩石节理发育度偏高、易于风化、裂隙较多、平整度较差的岩石表面，宜采取喷水泥浆进行防护，将使用大量的水泥，多在重点防护的工程地段使用。喷水泥浆对于封闭边坡岩体所存在的间隙，阻止水渗入岩层，防止由于岩体风化造成崩塌和岩体碎落，有着积极的作用。对于容易遭受风化、坡面比较陡的地区，可在喷浆前设置钢筋网，通过锚杆固定在边坡的深层岩石里，从而保证岩石和混凝土的一体性且防止因混凝土收缩产生的整块剥落或者裂缝。
对于容易风化、表面完整的岩石，可采用四合土、三合土或者石灰炉渣的混合浆进行抹面防护。这一过程中，在施工前要事先进行将坡面浮土的清理及风化岩层的清洁，以使坡面岩石与混合浆抹面能很好地粘合。
在工程防护完成后，坡面无法作绿化时，可在边坡平台上设置花坛，种植爬山虎等藤类攀爬植物，以美化坡面景观。
3.3优化防护设计
在实际设计当中，需要考虑减少路基占地面积以节约土地资源，或者根据公路沿线的地形地貌差异采取灵活且合理的进行组合。例如，当路基边坡位置在冲沟或者河岸一侧、路基占地过宽时，要考虑边坡上部防止雨水冲蚀，下部防止水流冲刷，可设置护坡挡墙、浆砌片石护坡等。此外，若边坡设计时可采取多种防护方法，则应当根据当地的资源以就地取材为原则进行类型选择，缺乏片石地区应选用混凝土，片石多的地方则尽量少用混凝土，以减少工程造价。
3.4根据防护类型进行排水设计
为了保持路基的稳定，进行边坡防护是主要手段之一，但进行排水设计同样不可或缺。公路沿线的地形不同，路基水位状况也各有差异。在地势平坦的平原，地表容易积水，地下水位也相对高，应选择水稳定性好的材料进行边坡的防护。而在起伏大的山区和丘陵地带，要注重路堑边坡的排水设计。路基为土质时，要夯填边坡的裂缝，将积水坑洼填平，进行不透水的土工纤维铺设以隔截住地表水，防止地表水向下渗透。根据坡体实际地形、地质条件，合理布置坡面排水系统，如设置坡顶截水沟、急流槽、平台排（截）水沟、坡面排水沟等排除地表水，利用深层导水管或支撑渗沟等引排地下水。在进行排水設计时，不管采取哪一种方法，都要保证路基排水通畅。
4.结语
总之，公路路基边坡防护及其排水设计，是动态的设计，应根据施工过程中反馈的信息和监测资料完善设计，是一种客观求实、准确安全的设计方法，适用于路基施工阶段，是施工图设计的延伸。在设计过程中，应当充分考虑实用性与经济性，并争取设计形式的多元化，使得公路建设外观新颖。同时，还需考虑工程和环境的和谐性，实现人文景观和自然景观的完美契合。此外，公路路基边坡的稳定性很大程度取决于公路所经地段的自然条件。我国国土辽阔，公路所经的地段自然环境各不相同，存在很大的差异性。从整体状况到局部，从大区域到具体的线路，只有设计人员深入的进行调查研究，对公路沿线的自然情况了如指掌，掌握其中的自然规律及其对于路基边坡的稳定性影响，方能做到因地制宜，设计出具有足够的稳定性和耐久性的公路路基边坡。公路路基边坡防护及排水的设计方法众多，不同的工程设计方法，所能获取的防护效果也各不相同。因此，在实践过程当中，设计人员应当对各项具体的设计进行精心设计，反复比较，确保工程项目技术合理，经济实用。
参考文献：
[1]吉晋荣.浅谈路基边坡稳定性分析及防治措施[J].科技传播.2010
[2]薛志峰.公路边坡常见支护方法简介[J]..山西建筑.2008(10)
[3]何兆益.杨锡武.路基路面工程[M].人民交通出版社.2006