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1、引 言边坡一般是指具有倾斜坡面的土体或岩体。边坡处治，首先要进行稳定性分析，然后根据稳定性分析的结果，决定是否要对其进行加固处理。边坡稳定分析的方法很多，目前在工程中广为应用的是传统的极限平衡理论。一般来说，不同的边坡类型，不同的分析目的以及可获得的基本资料情况，应采用与之相适应的计算理论和稳定分析方法。由于坡表面倾斜，在坡体本身重力及其他外力作用下，整个坡体有从高处向低处滑动的趋势，同时，由于坡体土（岩）自身具有一定的强度和人为的工程措施，它会产生阻止坡体下滑的抵抗力。一般来说，如果边坡土（岩）体内部某一个面上的滑动力超过了土（岩）体抵抗滑动的能力，边坡将产生滑动，即失去稳定；如果滑动力小于

2、抵抗力，则认为边坡是稳定的。在工程建设中，常见的边坡滑动有两种类型。一种是天然边坡由于原来的地质条件改变而产生的滑坡，通常用地质条件对比法来衡量其稳定的程度；另一种是由于工程建设需要而人工开挖或填筑形成的人工边坡，由于设计的坡度一般都比较陡，或由于工作条件的变化改变了边坡体内部的应力状态，使局部的剪切破坏发展成一条连贯的剪切破坏面，边坡的稳定平衡状态遭到破坏而产生滑坡。本文所要讨论的就是路基边坡的病害原因与分析，和边坡的防护类型与措施。1 路基边坡的主要病害分析1.1一般路基边坡常见病害由于路基边坡大面积裸露于空间，长期受自然因素的强烈作用，常发生物理力学性质的变化，浸水后湿度增大，强度降低；

3、岩性差的岩体，在水温变化条件下，加剧风化：路基边坡表面在温差作用下形成胀缩循环，在湿差作用下形成干湿循环，从而导致强度衰减和剥蚀；地表水冲刷，地下水侵入，使岩土表面失稳，极易加剧边坡的病害；沿河路堤在水流冲击、淘刷和侵蚀作用下，地基承载力下降，引起路基沉陷，导致边坡病害；边坡防护型式不当，导致防护失败；边坡或桥台背填料压实度不足以及偷工减料、植物防护由于物种选择不当遭受虫害或成活率降低等等，均是导致边坡破坏的原因。（1）边坡坍方 路基边坡的坍方是最常见的边坡病害，亦是水毁的普遍现象。按照破坏规模与原因的不同，路基边坡坍方可以分为剥落、碎落、滑坍、崩坍及塌坍等，（2）边坡冲沟 多发生在汇水集中区

4、或高填路段，诱发原因有：急流槽位置或间距设置不当；边坡压实度不足；防护型式不当（多为分散排水时）；边坡土质不良等因素。（3）防护体滑落 诱发原因有：水毁；圬工砌筑质量不符合要求；勾缝不密；未设粗砂滤层或泄水孔；坡脚支撑不稳。（4）防护剥蚀风化；假缝；温差胀缩；干湿胀缩。（5）急流槽悬空急流槽尺寸偏小导致泄水不及；数量过少导致排水不及；槽内泄水不畅导致溅水；急流槽基础不实等。（6）路堑塌方诱发原因有：岩土地质不良；路堑顶部水浸入；风化等。（7）坡脚淘蚀护面墙设置不当；排水沟尺寸偏小；护面墙基础不牢等。（8）草皮冲蚀坡陡，水流流速1. 2m/s；草种不适；边坡压实度不足等。（9）植草枯死 土质、环

5、境不适；病虫害；寿命终止。1.2 特殊路基边坡病害超过规定范围的高填或深挖路基，以及地质和水文等条件特殊，例如：黄土、膨胀土、盐渍土、泥石流、岩溶、冻土、雪害、浸水、滑坡、岩堆、软土、涎流冰及地震等地区的路基，称为特殊路基，为保证路基具有足够的强度与稳定性，路基的横断面和边坡防护需要针对各种不同不良情况，进行特殊设计。由于土质的截然不同，造成边坡病害的原因也各有特征，下面仅就上述三种特殊路基的边坡病害简析如下：（1） 膨胀土路基边坡膨胀土系指粘粒成分主要由强亲水性矿粉组成，具有显著湿胀干缩和反复湿胀干缩性质的特殊粘性土。同时还具有多裂隙性，超固结性及强度衰减性等特殊性质。膨胀土路基边坡常大量出

6、现坍方、滑坡，有“缝堑必滑，无堤不坍”之说，故不得用于高等级公路填方路基。其路堑边坡的常见病害有：（a）剥落,（b）冲蚀, （c）泥流,（d）溜塌,（e）坍滑,（f）滑坡。（2）黄土路基边坡黄土是第四纪的一种特殊堆积物。其主要特征为：颜色以黄色为主，有灰黄、褐黄等色；含有大量粉粒，一般在55%以上；具有肉眼可见的大孔隙，孔隙比大，在1左右；富含碳酸钙成分及其结核；无层理，垂直节理发育；具有湿陷性和易溶蚀，易冲刷，各向异性等工程特性。上述特征和特性，导致黄土地区的路基容易产生多种特有的问题和病害：（a）剥落，（b）冲刷，（c）滑坍，（d）崩坍，（e）泥流等。（3） 盐渍土路基边坡地表lm内易溶盐

7、含量超过0.3%时即属盐渍土。易溶盐类主要有NaCI、Na2SO4 、Na2CO3等。由于土中含有易溶盐，土的物理力学性质和筑路性质发生变化，引起许多路基病害：（a）溶蚀，（b）盐胀，（c）冻胀，（d）翻浆。2 路基边坡典型防护类型特性2.1 植物防护 植物防护在稳定边坡的同时，可以保护和恢复生态环境，在选择防护类型时，宜采用植物防护的边坡优先采用植物防护。2.1.1 种草（1） 适用性种草防护适用于边坡稳定，坡长较短，坡面冲刷轻微，边坡坡度缓于1:1，且宜于草类生长的上质路堤或路堑边坡以及经改良的边坡，用以防止表面水土流失，固结表土，增强路基的稳定性，同时美化环境。经常浸水或长期浸水的路堤边

8、坡，种草不宜成活和生长，不宜采用。当边坡较高、坡度大于1:1时，可用土工网、土工格式与种草结合防护。（2） 土工合成材料种草近年来，国内外开始采用土工合成材料等先进技术与产品结合植草，进行边坡防护与绿化。这种新型的采用土工合成材料与植草绿化相结合的方法，不仅提高单纯植草边坡的防护能力，满足高等级公路路基边坡的防护要求（高度可达8m），而且与传统的浆砌片石或混凝土预制块防护方式相比，具有造价低，工业化生产程度高、施工速度快，美化环境和减轻环境污染等优点，是公路边坡防护发展的一个方向。土工合成材料品种繁多，主要有编织物，非编织物、格栅织物、网状织物、复合织物、无纺布等品种。应用于路基边坡防护的主要

9、有草籽无纺布，土工格栅（室）、固格网（布）、三维网等。可单独埋入土中，也可覆盖边坡表面，以提高边坡防护能力。各种土工合成材料的特点各不相同，实际应用中，应根据具体情况选用，做好施工前准备，并严格按照施工技术规程施工，以确保收到满意的防护效果。（3） 客土喷播主要形式有：框架式（喷锚）+客土喷播和土工网+客土喷播等。客土喷播是一种融合土壤学、植物学、生态学理论的生态防护技术。它在这些理论的指导下精心配制适合于特殊地质条件下的植物生长基质（客土）和种子，然后用挂网喷附的方式覆盖在坡面，从而实现对岩石边坡的防护和绿化。设计时首先是根据地质和气候情况确定边坡的植物生长基质配方，同时确定喷播厚度。然后根

10、据坡面稳定性确定锚杆的长度和金属网的尺寸。施工顺序为：清理坡面，钻孔打锚杆，挂网，喷射客土。（4） 设计要点a草籽选择应注意当地的土质和气候条件，应以容易生长、根系发达、叶茎低矮、枝叶茂密或有葡匐茎且易粗放管理的多年生草种为宜，如狗牙根、百喜草等；混播效果更佳。b撒播和喷播时，草料应与混合料充分拌和，以使播种均匀；播种季节按草种而定，多为春、秋季。c 土壤硬度在1520mm左右时，最适合植物生长，超过27mm时应采用挖坑或挖沟借土植草。d 酸性土壤（PH值在4以下）或盐碱地边坡常对植物发展生长不利，需测定土壤酸度等指标，对强酸性土壤或盐碱性土壤，应选择合适草种或土壤改良。2.1.2 铺草皮路基

11、坡面上铺草皮防护，其作用与种草防护相同，适合于当地有足够供挖取使用的草皮地段路基防护。但在边坡较高陡和坡面冲刷较重的地方，铺草皮较种草防护收效快。草皮用于沿河路基冲刷防护时，应以下列条件为限：河床比较宽阔，主流比较固定，有明显的浅滩处；流速小于1. 8m/s，波高小于0. 4m；水流方向与路线接近平行的地段，井不受主流冲刷；防护的坡面有季节性的浸水；但有流冰情况时不宜采用。（2） 草皮的尺寸和铺置方法块状草皮的尺寸，一般为20m25m、25m40m及30m50m几种；带状草皮一般宽25cm，长200300cm；草皮厚度根据草根的深度而定，一般为610cm, 干旱和炎热地区可增加到15cm。挖草

12、皮时，草皮两端斜切（横切面为平行四边形）。铺草皮的方法，常用的有以下四种形式：a 平铺草皮在整个坡面上平铺草皮。草皮应与坡面密贴，用木捶将草皮的斜边拍平。铺设时由坡脚向上，块与块之间的竖缝应错接。根据边坡陡度等情况，每块草皮钉24个竹尖或木尖桩，尖桩最好使用新砍伐的带皮柳梢，其长度一般为2030cm，直径为23cm。尖桩与坡面垂直，露出草皮表面不超过2cm。边坡缓于1:1.5时，可不钉桩。b 平铺叠置草皮可用于边坡坡度等于或大于1:1的坡面上。用作冲刷防护时，容许流速可达1. 21. 8m/s。c 方格式草皮即在边坡上把草皮作成45斜角的带状铺砌，组成1.0m1.0m或1.5m1.5m的方格形

13、。在路肩边缘以下和坡脚部分用几条水平的带状草皮铺设，在方格内种草。这种铺砌方法最为经济，但其坚固程度低于前述两种形式。d 卵（片）石方格草皮在边坡表层易发生溜坍的路段，为免草皮脱落，宜采用卵石方格作骨架铺草皮。缺卵石的地区，可用片石代替。作为骨架的卵（片）石应竖栽，挖槽栽入或打入边坡1520cm，上端外露510cm，以使草皮与骨架顶面齐平。骨架条带宽20cm，方格尺寸一般为1.5m，在边坡顶和坡脚均应用纵向砌石条带加固。骨架做好后应及时铺草皮。（3） 注意事项a草皮选用根系发达、茎矮叶茂的耐旱草种，如白茅草、狗牙根等，千枯、腐朽及喜水草种不宜采用，泥沼地区的草皮禁用。b专业化生产的草皮，铺种后

14、存在与边坡土质适应性问题，且后期易被本地草杂化。从道路沿线山地取草皮铺种，草皮易成活，生命力强，生长后防冲刷效果好，这种方案造价低，见效快，边坡与自然融为一体，是一种值得推荐的做法。c 铺草皮前应将边坡表面挖松整平，如有地下水露头，应作好排水设施。d 草皮应在春季或初夏，干燥地区应在雨季进行，不宜在冰冻时期或解冻时期施工。e 路堑边坡铺草皮时，应铺过路堑顶部1m或铺至截水沟边。2.1.3 种植灌木高速公路路基边坡平台、坡脚碎落台、路侧占地界内及坡面上植树，对于加固路基、防风固沙、涵养水源、减少水土流失、美化路容及隔音降噪均有良好的效果。也可和种草、铺草皮配合采用，使坡面形成良好的防护层。适用于

15、土质边坡及严重风化的岩石边坡和裂隙粘土边坡。但对盐渍土、经常浸水及经常干旱的边坡及粉质土边坡不宜采用。（2） 植树的形式和间距植树的形式，可以是带状或条形，也可以栽成连续式，即栽满防护的全部区域。a 植树最好选在1:1.5或更缓的边坡上。b 树种宜选用在当地土壤与气候条件下能迅速生长、根深叶茂的低矮类树种；用于冲刷防护的树种宜选用生长很快的杨柳类，或不怕水淹的灌木类；边坡上不宜种植乔木；常用的有紫穗槐、砂柳、刺槐、夹竹桃等。c 植树后在树木未长成前，应防止流速大于3m/s的水流侵害。当植树地带可能受流水冲击作用时，应在前方设置障碍物，加以保护。（李燕君,陈明德.土工网植草护坡在边坡防护工程中的

16、作用. 铁道勘测与设计，1984，（4）：4951）2.2 圬工防护圬工防护效果较好，只要设计合理，施工认真，其稳定风化岩石边坡的效果明显，防治了岩石的进一步风化、碎落；但造价较高，而且不如植物防护视觉效果好，从环境保护的角度来看，应尽量避免使用该种防护型式。2.2.1 喷护（1） 喷掺沙水泥土a 适用条件：适用于宜受冲刷的土质路堑边坡，坡度不陡于1: 0. 75。b 喷掺沙水泥土，厚度宜为60100mm。材料为砂、水泥、粘性土。（2） 喷浆适用于易风化但未遭强风化、全风化的岩石边坡，坡度不陡于1:0.5。b 设计要点：喷射混凝土厚度不宜小于50mm，采用的砂浆强度不应低于M10。应设置伸缩缝

17、，伸缩缝间距宜为1520cm；同时，还应间隔23m交错设置泄水孔，孔径为100mm。（3） 喷射混凝土适用于整个边坡无涌水、易风化岩质、担心风化、剥落岩质、裂隙和节理多有落石的岩质以及不适宜植物生长的地带。b 喷射混凝土厚度不宜小于80mm，采用的混凝土强度不应低于C10。混凝土中最大粒径不宜超过15mm。（4） 挂网喷护适用条件：适用于风化破碎的岩石边坡防护。挂网喷浆（混凝土）防护，对生态环境影响较大，高速公路不宜过多使用，为防止风化破碎较为严重的边坡的局部楔型破坏，可采用系统锚杆混凝土框架+混凝土空芯预制块（或土工格式）植草防护。2.2.2 护坡（1） 干砌片石护坡a 适用条件:适用于土质

18、路堤边坡，边坡坡度不陡于1:1.25。b 干砌片石护坡一般分为单层铺砌和双层铺砌，铺砌层厚度：单层为250350mm，双层为400600mm。铺砌层下应设置碎石或砂砾垫层，厚100150mm,也可用反滤效果等效于砂砾热层的土工布代替。干砌片石护坡坡脚应修筑漫石铺砌式基础，埋置深度一般为1.5倍护坡厚度。干砌片石接缝要错开，缝隙要填满塞紧。（2） 水泥混凝土预制块护坡适用一于土质边坡、石料缺乏地区。b护坡底面应设碎石或砂砾垫层或土工织物反虑层。预制块砌缝应用沥青麻筋、沥青木板等材料填塞。（3） 浆砌片石护坡适用于防护流速较大（36m/s）的边坡。b 浆砌片石护坡采用的砂浆强度不得低于M5，护坡厚

19、度宜为250500mm,当用于冲刷防护时，应按流速及波浪大小确定，不应小于350mm。护坡底面应设厚度100150mm碎石或沙砾垫层，也可用反滤效果等效于沙砾垫层的土工布代替。浆砌片石护坡坡脚应修筑墁石铺砌式基础，埋置深度一般为1.5倍护坡厚度。c 浆砌片石护坡还应设置伸缩缝，伸缩缝间距宜为1015m；同时还应间隔23m交错设置泄水孔，孔径为100mm。2.2.3 护面墙护面墙是为了覆盖各种软质岩层和较破碎岩石的挖方边坡，免受大气因素影响而修建的墙。（1） 适用条件：护面墙多用于易风化的云母片岩、绿泥片岩、泥质页岩、千枚岩及其它风化严重的软质岩层和较破碎岩地段，以防止继续风化。（2） 护面墙除

20、自重外，不担负其它荷载，亦不承受墙后的土压力，因此护面墙所防护的挖方边坡坡度应该符合极限稳定边坡的要求。（3） 护面墙基础应设置在稳定的地基上，埋置深度应根据地质条件确定，冰冻地区，应理置在冰冻深度以下不小于250mm。护面墙墙前趾应低于边沟铺砌的底面。（4） 碎落台和边坡平台上，设置花坛，种植爬藤植物，可改变护面墙视觉效果，美化边坡 （5） 护面墙的类型有：实体护面墙、孔窗式护面墙及拱式护面墙等。a 实体护面墙用于一般土质及碎岩石边坡：实体护面墙分等截面和变截面两种形式。等截面厚度为500mm；变截面顶宽400mm，底宽视墙高而定。等截面护面墙高度不宜超过6m，当坡度较缓时，不宜超过10m。

21、变截面护面墙，单级不宜超过10m，超过时应设平台，分级砌筑。b 窗空式护面墙用于边坡缓于1:0.75，孔窗内可采用捶面、干砌片石或植草等辅助防护措施，窗孔宜采用半圆拱型，高2.53.5m，宽23m，圆拱半径1.01.5m。c 拱式护面墙用于边坡下部岩层较完整而需要防护上部边坡者或通过个别软弱地段时。拱圈应采用水泥混凝土结构，拱圈厚度根据拱上护面墙的高度而定；拱跨小于5m时，拱圈可采用M10水泥砂浆砌块石，拱高视边坡下面完整岩层的高度确定。（傅治栋.喷、锚、网结构在基坑支持中的应用J.岩土力学.1996，17（3）：6569）2.3 骨架植物防护此种防护形式将圬工防护与植物防护很好地结合起来，既

22、可以美化路容，又能起到环境保护和稳定路基的作用，是一种应用广泛的边坡防护形式。2.3.1 折形排水骨架植物防护（1）适用条件：适用于土质和全风化的岩石稳定边坡，当坡面受雨水冲刷严重或潮湿时，坡度不陡于 1:1，防护坡长不宜大于15m。（2）这种防护的特点是坡面排水效果较好，材料用量较少，施工方便，边坡线条简洁，费用较低。缺点是骨架较薄弱，不能增加边坡的稳定性，骨架适应变形能力较差，边坡产生变形时，整条或多条骨架同时破坏。因此选用此种防护型式时要注意边坡是否满足适用条件，谨慎从事。（许文年,王铁桥,叶建军.岩石边坡护坡绿化技术应用研究.水利水电技术,2002,33（7）3537）2.3.2 浆砌

23、片石或混凝土骨架植物防护用于1:1. 0以上的缓坡路段；受雨水侵蚀和风化严重的土质，产生沟槽的路段；不适宜植物生长的土质和由于周围环境需要绿化的路段；仅用植物防护不足以抵抗侵蚀冲刷的粘土路基或高填路段。（2）设计要点：a该护坡方法不能承受土压力、造价高于植物护坡且施工较麻烦，应反复论证；b骨架采用浆砌片石或预制水泥混凝土，骨架宽度宜为200300mm，嵌入坡面深度应视边坡土质及当地气候条件确定，一般为200300mm；混凝土骨架视情况在节点处加设锚杆，多雨地区骨架宜做成截水沟型。c网格填土植草够应整平、压实。2.3.3 水泥混凝土预制块骨架植物防护适用于土质边坡，坡度不宜陡于1:1。（2）预制

24、块形状可为方格形、六边形、菱形等，其大小应视边坡坡度、土质确定，并与周围景观相协调。（3）预制块的混凝土强度不应低于C20。护坡底面应设厚度10050mm碎石或砂砾垫层，也可用反滤效果等效于砂砾垫层的土工布代替。2.3.4 植物、圬工分区防护对于高填路堤或深挖路堑边坡，由于其顶部有较长的“零防护坡长段”，故采用顶部植草坡脚浆砌片石（混凝土预制块）的植物、圬工分区防护形式，此防护形式不仅达到综合防护效果，而且节约造价，美化环境，在路基边坡中被广泛应用。（2）常用结构形式及设计要点主要有顶部植草坡脚浆砌片石和顶部植草坡脚铺砌混凝土预制块两种型式，植草与浆砌片石（混凝土预制块）设计如前所述。植草段与

25、浆砌片石（混凝土预制块）上沿应填实，作好防水处理，慎防圬工体浸水坍塌。2.4 抹面、捶面（1） 使用条件和适用范围易于风化的岩石，如页岩、泥岩、泥灰岩等软体岩层的路堑边坡防护，可用混合材料抹面。对于受冲刷的边坡和易风化的岩石坡防护可用混合材料捶面。抹面和捶面的边坡坡度不受限制，但不能担负荷载，亦不能承受土压力，故要求边坡必须是稳定的，坡面应该平整干燥。（2） 材料的选配常用的抹面混合料有石灰炉渣混合灰浆、石灰炉渣三合、四合土及水泥石灰沙浆。长用的捶面混合料有水泥炉渣混合土、石灰炉渣三合、四合土。a抹面或捶面工程的周边与未防护坡面衔接处，应严格封闭，如在其边坡顶部作截水沟，沟底及沟面也要应抹面或

26、捶面防护。b大面积抹面或捶面时，每隔510m应设伸缩缝，伸缩缝宽12cm，缝内用沥青麻筋或油毛毡填塞紧密。c为了防止抹面表面开裂，增强抗冲蚀能力，可在表面涂沥青保护层，要求沥青软化点稍高于当地气温。d 捶面厚度为1015cm，一般采用等厚截面。当边坡较高时，采用上薄下厚截面。e抹面或捶面工程应经常检查维修，发现裂缝、开裂或脱落应及时灌浆修补。抹面使用年限为68年,捶面使用年限为1015年。3 路基边坡防护型式的分类公路边坡防护型式按照防护材料和造型的不同，将其划分为：植物防护，圬工防护，骨架植物防护及捶面、抹面四大类，具体见图3.1。图3.1 路基边坡典型防护分类图（按材料划分）公路路基设计规

27、范中把路基防护根据边坡防护的使用性质大致分为两类：坡面防护和冲刷防护。其中冲刷防护可分为直接和间接两种，直接防护是指在坡面加铺护面墙、混凝土板、或采用砌石护坡以及土工织物护面等，亦包括浸水防护；间接防护则指沿河路堤修筑调治构造物和对河道进行整治，如下图 ：图3.2 路基防护分类图（按使用性质划分）4 防护类型的选择与要求4.1 防护类型选择原则（1）路基在水、风、冰冻等自然因素的长期作用下，经常发生变形和破坏，例如，边坡的表土剥落，形成冲沟以及滑坍等。为保证边坡的稳定性，除做好排水工程外，还必须采取有效的措施。（2） 选择防护类型时，要充分了解地形、地质、气候条件和防护效果，应选择经济性好及施

28、工方便的最佳防护类型。（3） 对受自然因素作用易产生破获的边坡坡面，应根据边坡的土质、岩性、构造、水文地质、边坡坡度与高度、以及筑路材料等情况，选用适宜的边坡防护措施。高速公路边坡防护，应采取工程与生物防护的综合措施，并做好景观协调设计。（4） 选择防护类型时，应先确定路基稳定的边坡坡率，各种防护措施宜配合使用，并注意相互衔接。对于高速公路、一级公路路基高边坡和存在不良地质因素的路堑边坡，单纯采用常规防护措施，一般难以解决高边坡的稳定性，应加强路基边坡防护与支挡加固的综合设计，根据地形地质条件，因地制宜设置必要的边坡支挡措施，如锚索、锚杆、抗滑挡墙、抗滑桩等。（5） 防护类型的选择应在初步设计，施工图设计，施工三个阶段进行反复论证，应遵循“因地制宜、就地取材、以防为主、防治结合”的方针。（6） 防护与加固工程的重点是路堑边坡，尤其是地质不良与水文地质不良地段的路堑、容易受水冲刷的边坡、不稳定的山坡更应该重视。（7） 在地下水较为发育路段，地下水是诱发路基边坡失稳的主要因素之一，应加强路基边坡防护与排水的综合设计