山区公路路基坡面防护技术

山区公路路基坡面防护技术摘要：随着公路事业的快速发展，尊重自然、保护环境显得尤为迫切、尤为重要。

因此在公路坡面防护，特别是在山区公路项目中突出路基坡面防护设计的模式，把路基边坡工程防护与生态防护结合起来，达到与环境因素高度协调。

植物防护以其较好的防护绿化美化效果、适用范围广及施工方便等优点，目前在路基边坡防护中应用很广。

关键词：山区；公路；坡面；防护深挖路堑与高路堤边坡在山区公路都较广泛遇到,其防护问题十分突出,采用适当的绿化防护方法来处理,会使公路具有安全、舒适、美观、与环境协调等特点,产生广泛的经济、社会和生态效益。

公路边坡大面积暴露于自然界,长期受到自然因素的反复作用,在干湿、冻融、冲刷和吹蚀等反复、强烈作用下,边坡岩土的物理力学性质常发生变化,易造成和加剧边坡的水毁病害。

边坡绿化防护能保护路基边坡表面免受雨水冲刷,减缓温差及温度变化的影响,保护路基边坡的整体稳性。

本文结合广西东巴凤建设大会战九圩至巴马二级公路工程项目采用的边坡坡面防护形式，对目前常用的植物防护形式的适用条件、设计方法及作用机理进行了探讨，分析了边坡植物防护的意义及种类选择的原则。

1.工程概况及防护条件广西东巴凤建设大会战九圩至巴马二级公路工程项目, 按照以老路改建为主,以提高路况为主,以二级公路标准为主的原则，结合实际地形进行改建,该项工程位于桂西北大石山地区的山谷地带，路线走向由东南向西北，主要山川由东南向西北延伸，总的地势为东低西高，主要由第四系坡积砾、碎石土和二迭系坡积破碎灰岩组成山岭峰林地貌，地形起伏较大，海拔高程为308～650米，山上植被以灌木和草地为主，山间洼地为旱地或水田。

该项工程所在的桂西北地区，属于南亚热带季风气候区，炎热湿润，盛夏多雨，夏长冬短，冬干小雨，年平均气温20.3℃，年降雨量达1563毫米，平均日照时间为1490小时。

全年雨季集中在夏秋两季，冬季为旱季。

该项工程所经地区多为山岭冲沟，地形起伏大，路基大多是高填深挖，挖方路基边坡坡度为1：0.5～0.75,填方路基边坡坡度为1：1～1.25。

山体较为陡峻，基岩出露，风化剥蚀强烈，有丰富的基岩裂隙岩溶水，发育有岩溶。

山脉之间被断陷盆地切割，村庄密集，道路网四通八达，土质主要为粘土、亚粘土、亚砂土等，基岩以石灰岩为主，间杂有砂岩及泥岩层。

本项目属于山岭重丘区公路，高填深挖较多，最高挖方边坡达到了约73米，最高填方达到了35米。

公路建设土石方工程数量巨大，施工造成原地貌及植被破坏严重，对高陡挖方边坡、岩质边坡植被恢复困难，防护工程难度大，如防护和绿化措施不当势必将造成水土流失，破坏自然环境，导致公路与周围环境景观的不和谐，给司乘人员造成不良的视觉环境，甚至因防护、绿化的技术方案不合理而造成路容景观单调、枯燥、乏味，司乘人员易疲劳，严重的会造成司乘人员心理压力过大、急躁、恐惧等心理反应，容易引发交通事故，给行车安全带来隐患。

另一方面，因防护、绿化的方案不合理还会造成建设资金的浪费，增大了运营管养的难度和成本。

由于公路边坡绿化是近几年才在国内兴起，许多地方对稳定石质和硬土质边坡的防护还停留在传统的硬质防护措施如混凝土喷锚、浆砌片石护坡、浆砌石挡墙等。

这些传统的工程防护成本高，破坏了公路景观，对生态植被造成永久性破坏。

由于该方法对边坡形成了封闭，部分边坡因地下水不能及时排出而导致边坡失稳、坍塌等病害出现。

所以山区公路的边坡防护技术方案必须予以高度重视。

2.原设计防护、绿化方案原设计防护工程大量采用浆砌片石护面墙、挡土墙、抗滑桩、锚杆、浆砌片石满铺、浆砌片石拱形骨架防护等技术方案。

土质下边坡主要采用植本地草绿化防护，上边坡采用植台湾草绿化防护。

2.1工程防护工程防护是一种传统的防护措施,在我国公路建设中已被成熟应用多年。

这种防护主是针对不适宜植物生长的土质填、挖方边坡或风化严重、节理发育的岩石路基边坡,以及碎(砾)石土的挖方边坡等或者是为了就地取材,降低工程成本时采用的。

工程防护的优缺点：工程防护技术初期防护效果好,修建后见效快,作用也非常显著,经过多年的施工已逐步形成针对不同条件下的较成熟的设计、施工、维护技术措施。

由于工程防护所用原材料比较容易取得,且可以提前预制,因此在施工中具有进度快、工期短的优点。

但工程防护对自然环境破坏程度较大,生态环境效益极差,在路基施工中已经损坏的自然植被无法快速得到恢复。

而且工程防护工程施工结束后,随着时间的推移,不论采用何种材料施工的防护措施,都将面临着老化、破坏的风险,这势必会带来十分巨大的后期维护费用。

2．2植物防护也称为生态防护,是指在边坡上种植草丛或灌木或两者兼有,以减缓边坡上的水流速度,利用植物根系固结边坡土壤以有效减轻冲刷,从而达到保护边坡的目的,同时也起到美化路容的效果。

植物防护的优缺点：在以往的工程施工中,植物防护一直是做为工程防护的辅助措施,但在近年的工程实践中,植物防护措施以其明显的景观、生态优势,应用程度远远多于工程防护。

合理的植物防护能防治边坡水土流失、坡面失稳、塌陷或者滑坡等常见的路基病害。

采用植物方式进行边坡防护,由于材料成本的低廉,且使用年限会远高于工程防护,一般工程成本都会低于同样防护效果的相应工程防护措施的成本。

植物护坡技术可以较大程度地恢复被破坏的生态环境,使生硬的公路构造物景观充满生气,极大地丰富公路周边的景观环境。

在公路工程施工中,当植物防护建成后,只要经过一定时间的维护与保养,这些植被系统就会进入相对稳定的平衡状态,持续发挥起防护作用。

不需要特殊的养护,后期投放的资金要远远小于工程防护,大大降低了工程造价。

但植物防护也有一定的局限性,如果不能及时合理地栽植植被,就会影响路基的稳定性,而且植物防护由于植被的生长需要一段时间,致使植物防护的见效性慢。

3.防护、绿化技术方案的优化设计边坡生态防护工程建设，应树立“尊重自然、恢复自然”的理念，采取一切措施，尽快恢复边坡原来的自然植物．使防护工程的植被与周围环境融为一体。

根据当地的生态植物结构。

秉承“乔、灌优先，乔、灌、草、藤相结合。

坚持生物多样性、近自然性和可持续性”的新理念、合理配置。

恢复其生态平衡，实现人工强制绿化向自然植被的自我繁衍。

首先对全线挖方高边坡的岩质、土质、水理情况、边坡的裂隙发育情况、整体稳定性逐个进行评估论证。

参考国内外公路边坡防护、绿化的发展动态及设计理念，结合本项目的特点，在边坡防护、绿化的设计方案、治理理念上进行有益的探索，确定本项目高边坡防护、绿化的治理原则。

通过防护、绿化工程的优化设计，使本项目的防护绿化达到路容景观与自然景观和谐、水土保持良好的效果。

结合国内技术条件，本工程提出边坡绿化设计基本理念是：确保边坡的稳定，保护自然环境，最大限度地恢复在公路修建过程中被破坏的生态环境，以中远期效果为主，兼顾前期效果，注重乔、灌、草、花有机结合，立体配置，努力建设一条持久、生态、和谐自然的绿色通道。

防护工程的治理原则：原则上采用刚柔相济的防护治理方法，少用或不用外观差、造价高、施工困难的护面墙、高大挡墙等圬工砌体防护方案。

对整体欠稳定的挖方边坡或有潜在滑动面的边坡及局部不稳定的边坡通过采取放缓边坡主动卸载、坡脚矮挡墙、抗滑桩等防护支挡措施，采用动态设计、动态施工的方法，采取刚性防护措施确保挖方边坡的稳定、安全。

绿化防护原则：(1)对填方边坡主要采用乡土草种、灌木及乔木花草混种混植进行绿化。

乡土植被生命力强、适应性强、容易成活、不需要养护，与周围自然植被相协调；(2)对挖方土质高边坡主要采用三维网植乡土草、沟槽喷播乡土草籽、满铺台湾草的绿化方案。

4．边坡绿化的植物选择原则4.1植物防护的类型。

植物防护的方法主要有种草、铺草皮和植树。

这几种类型可以同时选取,但要注意的是公路边坡植物防护的主要目的是提高路基的稳定性,其次是美化公路沿线景观环境。

因此,要求植物防护选择的植物根系一定要深,能快速覆盖地表,尽快达到防护效果。

4.2要求植物适应性好，一般不会夭折或过早死亡，可以达到较好的效果，不需补种或重种，能节约资金，降低成本。

选择植被材料时除考虑根深、坚固和涵养水能力强的品种外，还应具备美感。

边坡绿化的植物的选择应综合考虑以下几个方面:(1)与气候、土壤条件相适应。

(2)抗性强、耐粗放管理。

公路路域的生态环境差，处于边坡上的土壤干旱，为了适应公路的管理特点，应选择耐干旱耐践踏破坏、易粗放管理、再生能力强的植物。

(3)抗污染力强。

公路周围的环境受到汽车尾气的严重污染，只有抗性好的植物才能在有污染的条件下长期生存。

应选择侵占能力强、抗污吸污、抗病虫害的草种。

(4)多年生、根系发达、边坡防护作用好。

边坡种植植物的一大目的是防护边坡。

而只有根系发达，才能有效固结土壤，防护边坡。

工程实践和经验表明，灌木和草配合效果十分理想。

(5)以乡土植物为主，引进外来植物为辅。

(6)与周围环境、自然植被相适应。

经过精心选择的植物，与大自然的环境相适应，可很好地诱导司机的视线、减轻行人的旅途劳累。

否则，与周围环境不协调，则会起到相反的作用。

东巴凤建设大会战九圩至巴马二级公路边坡植物防护主要有人工种草护坡、平铺草皮护坡、直播台湾相思树种子、直种台湾相思树营养杯、直种速生桉树等。

人工种草护坡,是通过人工在边坡坡面简单播撒草种的一种传统边坡植物防护措旋。

多用于边坡高度不高、坡度较缓且适宜草类生长的土质路堑和路堤边坡防护工程。

具有旋工简单、造价经济等特点。

但由于草籽播撒不均匀,草籽易被雨水冲走,种草成活率低等原因,往往达不到满意的边坡防护效果,而造成坡面冲沟,表土流失等边坡病害。

平铺草皮护坡。

是通过人工在边坡面铺设天然草皮的一种传统边坡植物防护措旋。

具有旋工简单、工程造价较低等特点。

适用于附近草皮来源较易、边坡高度不高且坡度较缓的各种土质及严重风化的岩层和成岩作用差的软岩层边坡防护工程,是设计应用最多的传统坡面植物防护措旋之一,但由于施于管理困难,特别是后期养护困难,平铺草皮易被冲走,且成活率低.工程质量往往难以保证,达不到满意的边坡防护效果,而造成坡面冲淘,表土流失、坍滑等边坡病害,导致大量的边坡病害整治、修复工程。

直播台湾相思树种子和直种台湾相思树营养杯，台湾相思树属常绿乔木，具有喜光、喜温暖、不耐寒、耐瘠薄、对土壤肥沃条件要求不高等特性。

但以湿润疏松的微酸性或中性土壤及沙土壤为最好，而酸性土及高岭土则不利于它的生长。

直种速生桉树，桉树生长较快，绿化效果显著，但寿命不长，只能作为短期绿化的补充作用。

5．结束语边坡防护是公路工程的重要组成部分，公路边坡防护越来越受到重视，其多样性已成为公路景观的主要特色。

所以，根据沿线区域的降雨强度、地下水、地形、土质、材料来源等情况综合考虑，合理布局，从环境保护，以人为本的角度出发，因地制宜地选择实用、合理、经济、美观的工程措施，绿化边坡是今后边坡防护的发展趋向,其较传统的圬工砌体防护有无可比拟的优越性。