公路土质边坡防护研究现状.docx

1、公路土质边坡防护研究现状公路土质边坡防护研究现状公路土质边坡防护研究现状 王参松 武汉科技大学城市建设学院 岩土工程， 湖北 武汉 430065 摘要：论述了公路边坡常见的防护形式和发展现状，对各种边坡防护技术进行了详细阐述和分析，并探讨了边坡防护新进展的发展趋势。 关键词：边坡；防护；生态防护；发展趋势 THE RESEARCH ON SOIL SLOPE PROTECTION OF ROAD WANG Cansong College of Urban Construction，Wuhan University of Science and Technology Geotechnical E

2、ngineering Wuhan，Hubei 430065，China Abstract：The form of road slope protection and development of common situation are discussed，all kinds of slope protection techniques are described in detail and analyzed，and new progress of developmental trends of the slope protection is probed. Key words：slope；p

3、rotection；ecological protection；trends of development 1 引言 随着经济的发展，公路建设特别是高等级公路的建设发展迅速，这对公路边坡的综合整治问题提出了越来越高的要求。在此介绍了公路土质边坡分析中的一些经典理论，结合工程实践提出了公路土质边坡治理的基本原则，并从施工的角度总结了边坡施工中的一些行之有效的边坡治理方法及施工注意事项。公路土质边坡治理应综合考虑安全、经济、环保等各方面因素制定合理的边坡综合整治方案，将防止水土流失、保护环境、美化公路作为公路边坡治理设计和施工的一个基本出发点1-3。 2 公路土质边坡防护的现状 边坡是自然或人工形

4、成的斜坡，是人类工程活动中最基本的地质环境之一，也是工程建设中最常见的工程形式。随着我国基本建设特别是高速公路建设的快速发展，经常要开挖大量土质边坡，土质边坡的开挖破坏了原有的植被覆盖层，导至边坡的不稳定，出现大量的次生裸地以及严重的水土流失现象，加剧了生态系统的退化4。如何对土质边坡进行综合处治正受到工程技术人员的重视。土质边坡综合防护设计是高速公路设计的重要内容之一，需根据地质、地形、气候、降雨强度、地下水、土质、材料来源及边坡的稳定性等情况进行综合考虑，因地 制宜地选择实用、合理、经济、美观的防护措施，同时要达到与周围环境相协调，保持生态环境相对平衡的目的5-6。 2.1 边坡防护的分类

5、 公路土质边坡防护按使用材料大致可分植物防护与工程防护两类。 按边坡的稳定性大致可分： (1) 对稳定性边坡、基本稳定边坡的防护： 稳定性边坡、基本稳定边坡通常直接进行普通防护，防护形式大致有以下3种： 1 普通工程防护。浆砌片石护面墙、浆砌片石骨架护坡、喷浆护坡、喷混凝土护坡、灌浆护坡、锚喷网护坡、石笼、坡面导流构造物排水。 2 植物防护。植(喷)草、植草皮、植树。 3 综合防护。在工程防护的圬工网格中植(喷)草，土工合成材料植(喷)草，植物与圬工分区防护。 (2) 对欠稳定边坡、不稳定边坡的防护： 对欠稳定边坡、不稳定边坡则先治理再防护，采用治理与防护相结合的综合防护方式，治理方式通常有如

6、下4种： 1 地表排水、边坡放缓、清方减载、填土反压等措施。 2 支挡结构。挡土墙、锚杆挡墙、桩板墙、抗滑桩、抗滑明洞等措施。 3 锚固技术。锚杆、锚索框架锚固结构，锚索桩支挡与立体排水相结合的。 4 压力注浆手段进行深层加固7-10。 2.2 工程防护 工程防护措施对减轻坡面修建初期的不稳定性和侵蚀方面效果很好，作用显著。然而，由于工程防护往往过分追求强度功效，破坏了多样性自然生态的和谐，使工程所到之处，绿色一去不复还，取而代之的是坚硬呆板的混凝土与石头。随着时间的推移，混凝土的老化，浆砌片(块)石的风化，钢筋的腐蚀等因素使工程防护强度降低，效果越来越差，甚至造成破坏，这些防护结构 矗立于道

7、路两旁，生态环境效果极差，土质边坡坡面采用工程防护措施后，由于缺乏植物生长的环境，被破坏了的植被很难迅速恢复11-13。 2.3 植物防护 植物防护是在土质边坡坡面上栽种树木、植被、草皮等植物，通过植物根系发育，起到固土，防止水土流失的一种防护措施。植物防护措施在实施初期作用非常虚弱，但随着植物的生长，植物的繁殖，对减轻坡面不稳定性和侵蚀方面的作用会越来越大。植物防护还有一个显著的优点，能够恢复由于人类工程建设所破坏的生态环境，保持生态平衡11。植物防护主要有以下功能： (1) 护坡功能 植物的深根穿过土质坡体浅层的松散层，锚固到深处较稳定的岩土层上，起到锚杆的作用；浅根在土中盘根错节，使边坡

8、土体成为土与根的复合材料，对土体起到加筋的作用，使土体强度提高；植物通过吸收和蒸发坡体内水分，降低土体的孔隙水压力，提高土体的抗剪强度，有利于坡体的稳定；坡面植物能够抑制地表径流，减少水土流失。 (2) 改善环境功能 边坡通过种植植物能有效的恢复被破坏的生态环境；降低噪声、光污染，诱导视线，保证行车安全；促进有机污染物的降解，净化空气，调节小气候。 (3) 景观功能 绿色植物给予人的美感效应是通过植物同有的色彩、形态、风韵等个性特色和群体景观效应所体现出来的。边坡植物的组合配置，根据不同的地质状况、环境、气候条件，优选乔、灌、藤、花、草相结合，有机地融人高速公路边坡，车辆穿行在绿色环境中，在我

9、们的视野内显示出立体的绿色画面，体验到清新、绿色、和谐、安定、一片兴旺的美感，把美传到人的内心，达到车在路上走，人在画中游的境界 14-18 。 植物防护也有其局限性，如植物根系的 延伸使土体产生裂隙，根系死亡后土体中会产生空洞，增加了土体的渗透率；植物深根的锚固无法控制边坡的深层滑动，若根系延伸范围内无稳定的岩土层，其作用便不明显，遇大风则易连根拔出。对于高陡边坡，若不采取工程措施，植物生长基质也难以附于坡面，植物无法生长。因此，植物防护技术应与工程措施结合，发挥各自的优点，既保证了边坡的稳定，又实现了坡面植被的恢复，有效的解决了土质边坡工程防护与生态环境破坏的矛盾，达到人类活动与自然环境的

10、和谐共处19-20。 3 土质边坡防护设计的基本原则 首先，在土质边坡结构稳定并满足安全要求时，应考虑选择刚性结构与柔性结构相结合，多层防护与生态植被防护相结合的方式，尽量避免使高大的混凝土圬工或者浆砌工程在自然环境中突显而影响美观。上边坡切忌高挡墙、护面墙进行大段落防护。路基防护应以土质边坡稳定为前提，只要稳定，有利于生态植被绿化，都应尽量绿化防护。在防护方案选择时，需要考虑实际工程中的边坡岩土性质、环境气候条件、排水条件等多种因素影响，选择合理的防护措施17。 其次，无论是工程防护还是植被防护都有多种防护措施可以选择，而在实际工程中，往往是两者结合使用。在满足使用功能的条件下，应从环境保护

11、、美学观感上考虑防护措施的选择与调整。条件可以达到时，优先考虑植被防护，以期取得良好的景观效果。 再者，贯彻协调自然的原则，应充分考虑公路与沿线景观的协调、防护措施与公路景观的协调、防护措施自身的协调，力求避免采用连续的大面积护面墙，使公路与沿线景观达到有机的协调。多种防护措施在同一边坡上采用，或相邻边坡群采用不同的防护措施时，应考虑防护措施间的协调。与沿线景观不协调的防护，既会破坏公路景观，也 会破坏沿线的环境景观。稳定的土质边坡有时不防护比进行不必要的人为防护更好。自然的边坡坡形、坡面有利于与周围环境相协调，适当保持稳定的边坡能增加公路景观的情趣21-22。 4 土质边坡防护技术发展趋势

12、4.1 工程防护逐渐减少 工程防护形式的防护能力强，但是美化效果差。修建较早的公路土质边坡防护大都是不见草木，尤其在北方地区更普遍。采用浆砌片石网格、预制混凝土网格、预制混凝土六角块等相对美观，但从与周围环境相协调的角度来看，都有明显的人工迹象。随着我国公路的高速发展，对公路沿线景观的要求不断提高，美观及与自然环境相协调越来越受到人们的重视。工程防护的应用在不断减少，除了有些地方必须采用这种防护方式外，许多高速公路都尽量避免这种形式，以达到较好的环境景观效果 23 。 4.2 大力发展生态型防护 生态型植被护坡不仅能起到保护土质边坡表面免受雨水冲刷，减缓温差及温度变化的影响，防止延缓软弱岩土表

13、面的风化、破碎、剥蚀演变进程，保护边坡的整体稳定性，而且在一定程度上还可以兼顾美化、恢复生态环境和协调自然环境的作用。在当今全社会对环境保护非常重视的环境中，生态型护坡必然成为今后公路土质边坡防护的主流形式。大力发展和研究新型的边坡生态防护技术是今后发展的趋向。目前，许多高速公路边坡上还大量采用了植被防护的形式，并采用了不同的植被类型，取得了较好的环境景观效果24-26。 如今，大规模的交通工程建设给自然界留下了大量裸露的边坡，导致生态环境恶化。在我国西部地区风沙比较严重，对环境保护要求更高。在赤通高速公路工程项目中，为了对边坡进行生态恢复，采用各种方法进行植物防护，大大减小了对环境造成的影响

14、，反而成了一道靓丽的风景线。又如商 州漫川关高速公路边坡防护中采用了人工喷播措施进行植物防护，不仅满足了边坡的稳定性，还美化了高速公路的环境，使工程与自然相协调，效果显著。在成都至南充高速公路某高边坡的生态综合防护中，采用了多种绿化技术，对以后公路边坡生态防护指导性强 27-28 。 4.3 生态和谐是边坡防护发展的方向 生态环保、景观和谐是公路边坡防护的新要求。现在公路不仅要满足出行和运输的需要，更是种生活的方式，人们对公路的要求越来越高。公路边坡是公路与周围环境的自然分界面，应该与周边环境自然和谐，尽量做到边坡的防护融入周边环境。同时应通过良好的植被净化公路范围内的有害汽车尾气、扬尘等路域

15、大气污染，吸收路域范围内的噪声，降低噪声污染，改善路域范围的水热环境，使路域范围的不良因素减弱并逐渐向周边环境过渡。生态、和谐将是边坡防护的发展方向。通过工程防护加生物防护连同设计来降低造价，是今后工作的方向。目前随着公路建设的发展，采用简单的几种方式对公路土质边坡进行防护已经不能满足公路建设的需要。随着科技的发展，工程措施从早期采用抹(砌)面全面防护向土体稳定锚固、使用土工合成材料方向发展，植被防护措施也已由早期的人上种植发展到现阶段的机械化作业，并且从单独采用植物逐渐向植物与土工材料相结合过渡，工程防护与植被防护结合得越来越紧密，比如在孔窗式护面墙的孔窗格内种草植树，在稳定土质边坡上创造微

16、地形并填土栽植等。拓展植被防护的范畴，与工程防护相结合，逐渐弱化工程防护与植被防护之间截然不同的分界线，重点考虑工程防护到植被防护的过渡，形成功能完善的工程防护和植被防护相结合的生态防护等理念和方式将是未来我国公路边坡防护的主要方向 29-31 。 广西山区较多,高速公路多切坡修建,赤裸的陡立坡面岩石常会顺层面及坡面下滑和崩落，给行车造成极大威胁，对环境影响 也很大。以往多采用单纯的锚固或喷素混凝土进行防护，过度单一地追求边坡稳定性，忽略了绿化，现在随着客土喷播技术的引进，将工程防护和生态防护有机地结合在一起了，在山区营造了一个又一个绿色安全通道。又如在郑州市西南绕城高速公路边坡上之前经常发生

17、土壤流失，所用的工程防护不能有效阻止对环境的破坏，通过研究生态防护工程对公路边坡土壤保持效率的影响规律，发现在植被覆盖度相同时，不同工程防护工程下的边坡土壤流失量和流失速率各不相同，通过实验得出了生态防护与工程防护的结合方式对土壤流失的影响，从而对这两种防护方式的具体结合研究提供了指导性意义 32 。 5 结语 土质边坡防护是公路工程的重要组成部分，采用合理的边坡防护技术，可以达到节省工程费用、美化环境和保护生态环境的效果。以上给出了常见的土质边坡防护技术，对其各自的特点及适应性进行了描述，并探讨了土质边坡防护技术今后的发展方向，可以看出，生态边坡防护技术是今后发展的主流。 参考文献(Refe

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