公路路基邊坡穩(wěn)定性的影響與防護(hù)措施分析

張海迪，劉亞飛

(河南省交通科學(xué)技術(shù)研究院有限公司，河南鄭州450000)

1 路基壓實(shí)的影響因素

1.1 土質(zhì)及含水量的影響

土的性質(zhì)在較大程度上影響到壓實(shí)效果，不同的土質(zhì)，會有不同的最佳含水量和最大干密度存在。較高液限和黏性的土，含水量就越高。砂土由于具有較大顆粒，且呈現(xiàn)出松散狀，容易產(chǎn)生水分散失，則含水量的概念則不存在較多實(shí)際意義。然而，不具備足夠的水分，砂土的壓實(shí)也會有一定難度，亞砂土和亞黏土的壓實(shí)性能相對較好，黏性土的壓實(shí)性能相對較差。在施工過程中，應(yīng)分析試驗(yàn)不同土質(zhì)，選取具有代表性的土樣開展標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)，從而將各類土的最大干密度和最佳含水量進(jìn)行求出，使其作為對土基壓實(shí)的基本數(shù)據(jù)進(jìn)行控制的關(guān)鍵。若土的含水量小于最佳含水量時，密實(shí)度會根據(jù)最佳含水量的增加而逐漸增加。當(dāng)含水量滿足最佳含水量時，干密度則達(dá)到最大干密度的最大值，即可將土基碾壓至最密實(shí)狀態(tài)。

1.2 壓實(shí)功能產(chǎn)生的影響

壓實(shí)功能主要是指壓實(shí)工具的質(zhì)量、作用時間以及碾壓遍數(shù)等。隨著壓實(shí)效果的增加，同種土的最佳含水量也會逐漸增加。在含水量條件相同的前提下，壓實(shí)功能越大，密實(shí)度則會越高。然而，若土存在較大含水量，壓實(shí)功能增大則必定會有“彈簧現(xiàn)象”產(chǎn)生，不僅無法達(dá)到壓實(shí)效果，而且還有返工問題發(fā)生。同時，在對壓實(shí)功能進(jìn)行增加時，單位壓力不能超出土的強(qiáng)度極限，否則會立即造成土基破壞現(xiàn)象發(fā)生。壓實(shí)遍數(shù)、壓實(shí)機(jī)具組合及碾壓速度都會對路基壓實(shí)造成一定程度影響，必須運(yùn)用鋪筑試驗(yàn)路段的方式進(jìn)行有效確定。

1.3 壓實(shí)厚度產(chǎn)生的影響

在壓實(shí)條件相同的前提下，土基的密實(shí)度會隨著深度的增加而逐漸遞減，而不同壓實(shí)工具的壓實(shí)深度也各不相同，這就是規(guī)范要求分層壓實(shí)的要點(diǎn)。因此，應(yīng)結(jié)合壓實(shí)工具的類型、土質(zhì)狀況確定出路基填土分層的最佳厚度。通過對試驗(yàn)段的鋪筑，將土基壓實(shí)的基本要求等因素得到有效確定，與施工實(shí)踐相結(jié)合，人工夯實(shí)土層虛鋪厚度應(yīng)保持在20 cm 以下;12 ～15 t 光輪壓路機(jī)應(yīng)小于25 cm;25 t 振動壓路機(jī)小于30 cm。對于高速公路，虛鋪厚度接近于50 cm，運(yùn)用合理的機(jī)械組合，能夠適當(dāng)將虛鋪厚度得到提升。

2 公路路基邊坡穩(wěn)定性的有效防護(hù)方法

2.1 路基邊坡的生態(tài)防護(hù)措施

生態(tài)防護(hù)即運(yùn)用植被防護(hù)的方法開展護(hù)坡施工，將林草植物為主開展生態(tài)模式配置的植被護(hù)坡。生態(tài)防護(hù)能避免水土流失現(xiàn)象，使公路邊坡景觀和行車效果得到改善，做到尊重、保護(hù)、正視及恢復(fù)自然，與生態(tài)學(xué)理論相適應(yīng)，并兼顧了生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會效益。對路基邊坡坡高較小、邊坡相對平緩的土質(zhì)坡面是一種有效的防護(hù)方法。該方法主要包括種草、鋪草皮和植樹。土質(zhì)邊坡防護(hù)也可運(yùn)用拉伸網(wǎng)草皮、固定草種布或網(wǎng)格固定撒種，通過土工合成材料對土質(zhì)邊坡防護(hù)的邊坡坡度進(jìn)行控制，使其保持在1 ∶1.0 ～1 ∶2.0 范圍內(nèi)。通常情況下，植被護(hù)坡通常在邊坡上開展植樹、植草或鋪設(shè)草皮，使邊坡上的理水速度得到減緩，運(yùn)用植物根系將邊坡表層土壤得到固結(jié)，使沖刷現(xiàn)象得到減輕，從而達(dá)到邊坡保護(hù)的目的。

2.2 路基邊坡的防護(hù)措施

1)干砌護(hù)坡施工。干砌片石方式在坡度緩于1 ∶1.25 的土質(zhì)路堤或路塹邊坡上得到適用，干砌片石護(hù)坡厚度應(yīng)超過250 mm。干砌片石防護(hù)能夠?qū)⒂晁虻孛嫠鞯臎_刷得到有效避免，干砌片石結(jié)構(gòu)不僅能夠使費(fèi)用得到節(jié)省，而且還能對邊坡的較大變形得到適應(yīng)。但干砌片石受到水流沖擊的過程中，流水沖刷帶走了細(xì)小顆粒，導(dǎo)致大的沉陷出現(xiàn)。干砌片石應(yīng)對不易風(fēng)化的堅硬巖石進(jìn)行選用，干砌片石和干砌塊石是干砌護(hù)坡的常見形式，可根據(jù)需要對單層或雙層進(jìn)行砌筑，單層厚度超過25 cm 的干砌片石琥珀墊層可對碎石和砂礫進(jìn)行運(yùn)用，其厚度保持在10 ～15 cm。選用較大石塊對基礎(chǔ)進(jìn)行砌筑，將其埋深至側(cè)溝底。干砌片石應(yīng)對不易風(fēng)化的堅硬巖石進(jìn)行采用。當(dāng)巖石取材條件有限時，可與當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況相結(jié)合，對堅硬耐久的塊狀工業(yè)廢料、建筑用磚等進(jìn)行選用，開展干砌護(hù)坡施工。

2)砂漿護(hù)坡的防護(hù)方法。砂漿片石護(hù)坡通常應(yīng)對等截面進(jìn)行運(yùn)用，根據(jù)邊坡高度和坡度確定其厚度，通常應(yīng)保持在0.25 ～0.5 m 范圍內(nèi)。石料質(zhì)量應(yīng)與公路行業(yè)砌筑要求相滿足。在施工時，應(yīng)對坡面松動土層、沖溝進(jìn)行清刷，分層填實(shí)坑洼處，避免被面沉落造成護(hù)坡破壞的現(xiàn)象發(fā)生。每隔10 m設(shè)置一道伸縮縫，縫寬為2 cm，運(yùn)用瀝青麻筋或?yàn)r青木板泄水孔在縫內(nèi)填塞，或結(jié)合需要，每隔2 ～3 m 進(jìn)行上下左右交錯設(shè)置，孔徑保持在0.1 m。對于土質(zhì)邊坡上的泄水孔而言，應(yīng)在一面的0.5 m 范圍內(nèi)對反濾層進(jìn)行設(shè)置，避免有淤塞現(xiàn)象發(fā)生。

3)護(hù)面墻的防護(hù)處理。護(hù)面墻防護(hù)在防護(hù)易風(fēng)化或風(fēng)化嚴(yán)重的軟質(zhì)巖石或較破碎巖石的挖方邊坡及坡面容易受到侵蝕的土質(zhì)邊坡中得到適用。邊坡不能陡于1 ∶0.5。結(jié)合邊坡地質(zhì)條件將護(hù)面墻類型得到確定，窗孔式護(hù)面墻防護(hù)的邊坡不能陡于1 ∶0.75，拱式護(hù)面墻在邊坡下部巖層相對完成且上部需進(jìn)行防護(hù)的路段上得到適用，邊坡應(yīng)緩于1 ∶0.5，控制單級護(hù)面墻的高度，使其保持在10 m 以下，并對伸縮縫和泄水池進(jìn)行設(shè)置。應(yīng)在穩(wěn)定的地基上設(shè)置護(hù)面墻的基礎(chǔ)，結(jié)合地質(zhì)條件，有效確定埋置深度。在冰凍地區(qū)，應(yīng)在冰凍深度以下超過250 mm 的位置進(jìn)行埋置，護(hù)面墻前趾與邊溝鋪砌的墻面相比，應(yīng)相對較低。

3 結(jié)語

對路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性造成影響的原因是多方面的，包括內(nèi)因、外因、自然因素以及各種荷載累積作用等。因此，在公路施工中應(yīng)針對具體原因進(jìn)行處理，使公路路基整體的強(qiáng)度及穩(wěn)定性得到保障。

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