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山区公路坡面防护措施应用研究

文档作者：马朝庆刘柳岸文档来源：广东冠粤路桥有限公司		点击数：	更新时间： 2021年10月15日
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交通与路桥建设 建材与装饰2007年l2月下旬刊
山区公路坡面防护措施应用研究
马朝庆刘柳岸
(广东冠粤路桥有限公司)
摘 要：我国现有的山区公路的等级较低，大多是三级和三级以下公路，交通量也较小，公路排水系统的完整性较低。与平原微丘区公路
相比，山区公路的特点是纵坡起伏大，平面弯道多，填挖量大，因此，其排水系统的设计更为复杂，尤其是人工坡面(路堑和路堤坡面)排水
和冲刷防护。本文深入分析了山区公路坡面防护的措施及适用性，并据此提出了坡面防护的二次设计方法。
关键词：山区公路；坡面防护；二次设计
暴露于大气中受到水、温度、风等自然因素的反复作用的路
堤和路堑边坡坡面，为了避免风化作用或(和)坡面径流冲刷作
用引进的表层剥落、碎落、表层土溜坍、冲沟等破坏，必须采取一
定措施对坡面加以防护。对于土质坡面而言，危及坡面稳定的主
要肇因是坡面降水形成的径流冲刷作用，石质坡面(主要是开挖
的路堑)，岩体风化是影响坡面稳定的主要因素，特别是易风化
的软质岩层和较破碎岩土路段。土质路堤或路堑坡面一般采用
种草、铺草皮、植树的植物防护措施。对于不宜于草木生长的岩
石坡面，可采用抹面、捶面、喷浆、勾(灌)缝等的工程措施防护，
对严重剥离、破碎的岩石坡面，或坡面径流大且土质易冲刷的土
质坡面可采用护面墙等的工程防护措施加以防护。
1植物防护
】．】种草
种草适用于边坡稳定、坡面冲刷轻微(容许缓慢流水0．4～
0．6m／s短时冲刷)。草种选择应注意当地的气候和土质，以易生
长、根系发达、茎矮叶茂或有匍匐茎的多年生草种为宣。最好选
用几种草籽混合播种，较易形成良好的覆盖层。播种时间以气候
温暖且湿度较大的春秋二季为宜。在撒布草籽之前，坡面必须仔
细清理，撒布方式可以采用撒播或行播，草籽埋入深度应大于
5cm。将草籽与砂、干土及肥料或锯末肥料混合播撒，易使草籽
均匀分布。若面坡系不易种草的土壤，如砂性土，可在坡面铺撒
一层lO～15cm厚的耕植土层，并挖成小台阶，以防该土层滑动。
种草后，适时洒水施肥和清除杂草，直到草成长覆盖坡面。
1．2 铺草皮
铺草皮的作用与种草防护相同，但它收效快。可适用于边坡
较陡和冲刷较重(容许流水速度<1．8rrds的坡面。草皮应挖成块
状或带状，块状草坡尺寸为20cmx25cm，25cmx4Ocm，30x5Ocm
三种：带状草皮宽为25em，长2-3m；草皮厚度一般为6～loom，
干旱和炎热地区可增加到l5cm。铺草的方式如图1所示的平
铺、平铺叠置、方格式和卵(片)石方格式四种。
·130·
a、平铺草皮
嘲 辫
c、方格式草皮d、卵石方格草皮
图1 铺草皮的方式
若在边坡度大于l：1．5的坡面上铺草皮时，每块草皮钉2~4
根竹尖或木尖桩，以防下滑。卵石方格草皮中作为骨架的卵(片)
石应竖栽，埋深15～20cm，外露5 1Oom，条带宽20cm左右。在铺
草皮之前．将坡面挖松整平．如有地下水露头．应作好排水设施。
草皮应铺过堑顶至少lm或铺至坡顶截水沟，坡脚选用厚度适
当而整齐的草皮或作铺砌加固处理。
1．3 植树
植树可有效地提高路基的稳定性，它能减低水流流速、削弱
波浪的冲击，以及防风、防沙和防雪，且可美化路容，调节气候。
树种宜选用在当地土壤与气候条件下能迅速生长，根系发达，枝
叶茂密和少虫害的树种。植树形式可以是带状或条状，也可以栽
成连续式。在树木未成长前，应防止流速大于3rrds的水流侵害。
1．4 客土喷播
近几年，客土喷播技术在我国各地迅速推广，它对公路沿线
的生态恢复和治理起到的积极作用。在本不宜长草的岩石边坡、
贫瘠土质边坡采用客土喷播技术植草、灌木，不仅可绿化边坡改
善公路景观，而且还有效的提高边坡的抗风化抗冲刷能力，降低
公路维护费用。
客土喷播是以经处理加工的植物纤维、养生材料、植物种子
与少量的有机土混合，再添加营养剂、粘结剂制成客土(非坡面
原土之意)，借助喷播机均匀涂喷于坡面，对于岩 坡面需先打
锚杆挂网，才能固定客土。它利用高次团粒剂使客土形成密实结
构，植物纤维在在其中起类似植物根系的网络作用，形成具有耐
冲蚀、牢固、保水透气，与自然表土相近的生长基础。
岩石坡面客土喷播的常用技术参数为：锚杆采用Ⅱ螺纹钢
筋，长度2m间距为2x2m，锚孔注浆标号不低于M20；挂网的网
线采用直径3mm镀锌网钢筋，网目尺寸8x12cm；喷播客土厚度
5-lOcm"混合草籽用量每lO00m2不少于25kg：作业气温不低于
12℃ 。
2 工程防护
2．1抹(捶)面
抹面和捶面适用于易风化但表面比较完整，尚未剥落的岩
石边坡，如页岩、泥岩、泥灰岩、千枚岩等软质岩层。抹(捶)面材
料常用石灰炉渣混合灰浆、石灰炉渣三合、四合土及水泥石灰砂
浆。其中三合和四合土需用人工捶夯，故亦称为捶面。抹(捶)面
材料的配合比应经试抹、试捶确定，以保证能稳定地密贴于坡
面。抹(捶)之前，坡面上的杂质、浮土、松动的石块及表面风化破
碎岩体应清除干净，当有潜水露出时，应作引水或截流处理，岩
体表面要冲洗干净，表面要平整、密实、湿润。抹面宜分两次进
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建材与装饰2007年12月下旬刊 交通与路桥建设
行，底层抹全厚的2／3，面层1，3。捶面应经拍(捶)打使与坡面紧
贴，并做到厚度均匀、表面光滑。在较大面积抹(捶)面时，应设置
伸缩缝，其间距不宜超过lOm，缝宽1～2cm，缝内用沥青麻筋或
油毛毡填塞紧密。抹面表面可涂沥青保护层，以防止抹面开裂和
提高抗冲蚀能力。抹(捶)面的周边，必须严格封闭，如在其边坡
项部作截水沟，沟底及沟边也应进行抹(捶)面的防护 抹面护面
型式如图2所示。
一
图2抹面护面
2．2 勾、灌缝
勾缝、灌缝防护措施适用于岩体节理虽较为发育，但岩体本
身较坚硬且不易风化的路堑边坡。节理多而细者，可用勾缝；缝
宽较大，宜用混凝土灌缝。在勾、灌缝前，岩体表面要冲洗干净，
勾缝的水泥砂浆应嵌入缝中，较宽的缝可用体积比为1：3：6或1：
4：6的小石子混凝土振捣密实，灌满至缝口抹平。缝较深时，用压
浆机灌注。
2_3 喷浆
喷浆防护适用于边坡易风化、裂隙和节理发育、坡面不平整
的岩石路堑坡面，且坡面无广泛性地下水露头的场合。对高而陡
的坡面，上部岩层较破碎而下部岩层完整的边坡和需大面积防
护的边坡，喷浆措施较为经济。喷浆厚度以5～lOom为宜，砂浆
强度不低于MIO。喷浆作业应由下而上，喷枪垂直坡面并保持
0．6～1．Om的距离，喷射压力150～170kPa。灰体初凝后，立即洒水
养生，持续5～7d。喷浆层上部需特别加以重视，必须很好封顶处
理，以防止地表径流冲蚀(见图3)。
图3 喷浆防护屡的封顶处理
2．4 锚喷
当岩体节理发育而表层破碎严重的硬岩或节理发育并向路
侧倾斜的层状结构，宜采用锚喷(锚杆钢筋网喷射混凝土)防护。
锚喷防护的主要技术参数为：锚杆一般采用dpl6～20的圆钢筋，
长度决定于破碎层的厚度，一般0．5～lm；锚孔深度比锚杆长度
大0．2m，锚孔用1：3的水泥砂浆填封；每片网的大小为2～2．5m
见方，网框条为巾6圆钢筋，网线为巾2镀锌铁丝，网目0．2～
0．25m；喷射混凝土厚度0．1～0．15m，混凝土最大粒径不大于
30mm、强度不低于C15、水灰比控制在0．35～0．42之间。
钢筋网与锚杆必须连接牢固，每隔10～12．5m(5片网)设置
一条伸缩缝，缝宽20ram左右，用沥青麻筋填塞(见图4) 喷射
混凝土时，喷嘴应垂直坡面，两者相距0．5～1．Om，喷射压力控制
在150kPa。混凝土初凝后，立即洒水养生，持续7～lOd。
2．5 护面墙
护面墙是应用较广的公路坡面防护措施，它适用于各种易
风化的软质岩层(如：云母片岩、绿泥片岩、泥质页岩、砂质泥岩、
千枚岩等)，节理发育和破碎较严重的岩层，以及易受地表水冲
刷或地下水露头分布广而易发生表面溜坍的土质路段。
图4锚喷防护坡面
2．6 干、浆砌片石护坡
干砌片石防护，一般分为单层、双层和编格铺砌等几种形
式。它主要用于地下水露头分布广而易发生小型溜坍等病害的
堆积层路段，坡面坡度不宜大于1：1．25，允许最大流速3m／s。
：
图5 单屡干砌片石护坡
单层干砌片石的厚度为0．15～0．25m，双层的上层厚度为
0．25～0．35m，下层为0．15～0．25m。干砌铺层底面应设置厚度为
10～20cm碎(砾)石或砂砾石的垫层，以防水流将铺石下面的细
颗粒土冲走。干砌片石的基础选用较大的石块砌筑，埋深一般为
护坡厚度的1．5倍；如基础与沟相连，基础应埋深至沟底，采用
M5浆砌片石砌筑；若基础位于设计水位以下，基础宜采用堆石
垛或墁石铺砌式，埋深大于冲刷线以下0．5m(见图5)。
浆砌片石护坡的允许最大流速为5m／s。护坡厚度0．2～0．5m,
用于设计水位下时，厚度不小于0．35m。在冻胀变形较大或地下
水露头分布较广时，护坡底面应设置0．1~0．15m 的碎石或砂砾
垫层。基础埋置深度，位在冲刷线下0．5～1．Om。沿墙身长度每隔
lO~15m或遇不同岩层时，应设置20mm宽的伸缩或沉降缝，缝
隙用沥青麻筋填塞。墙身中下部每隔2~3m设泄水孔一个，孔口
大小一般为lOOxlOOmm矩形或直径lOOmm的圆形孔，在泄水
孔后应设置反滤层。
2．7肋架护坡
常见的肋架护坡有浆砌片石肋架护坡和锚杆混凝土肋架护
坡二类。浆砌片石肋架护坡适用于坡面稳定的但有冲刷、小型溜
坍可能的土质边坡或严重风化的岩石边坡；锚杆混凝土肋架护
·131·
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交通与路桥建设 建材与装饰2007年12月下旬刊
浅谈双连拱隧道施工技术
陈征伟t鲁日高z
(1．湖南中盛路桥有限公司2．深圳市交运工程有限公司)
摘 要：本文阐述了双连拱隧道的开挖原理、开挖方法以及混凝土仰拱施工等技术，以供双连拱隧道施工参考借鉴。
关键词：双连拱；隧道；洞身
1 工程概况
某1号隧道起讫桩号为K353+485 K353+625，共140m长
(其中明洞长30m，暗洞长110m)，隧道最大埋深40．95m，设计
为整浇曲中墙的整体式双跨连拱结构，端墙式洞门。围岩为三
叠系中一厚层状细砂岩、泥岩不等厚互层，整个隧道处于Ⅱ，Ⅲ
类围岩中，其中Ⅱ类围岩80m，nl类围岩60m，地质条件较为复
杂。
2 施工方案
本隧道以新奥法为基本原理，“短开挖、快封闭、强支护、勤
测量”为指导，首先开挖中导洞并灌注中墙混凝土，然后开挖右
洞，贯通后再进行左洞施工。两洞在开挖中根据不同的地质条
件分成若干单元，分步开挖及时施作工字钢支撑、锚喷混凝土
等初期支护，与围岩共同组成承荷系统，充分利用围岩自承能
力。建立监控量测体系，实施信息化管理，根据反馈信息及时指
导施工。根据本合同段的特点，Ⅱ类围岩地段采用中道坑加侧
坡适用于高边坡、稳定性较差土质边坡和岩石路堑边坡。
3 坡面防护方案的选择
坡面防护选择应遵循经济实用原则，在具体选择防护措施
时，应遵循二次设计、植物防护优先原则。
3．1二次设计
二次设计是指在路堑坡面防护措施的选择和细部设计，应
经二次设计完成。在路堑开挖之前的工可和施工图设计阶段，仅
凭少量勘察资料，是不可能正确预计开挖后的路堑坡面况状，因
此，在这一设计阶段，路堑坡面的防护方案应是原则性的和粗略
的。在路堑开挖过程中，路堑坡面性状渐渐明了，从而需要对原
防护方案的可行性和合理性进行重评估，修改或完善防护方案。
3．2 植物防护优先
对于能长草的土质坡面应优先考虑植物防护，第四章“坡面
径流速度的估计”的计算分析结果表明，坡面径流流速小于铺草
皮坡面抗冲刷流速，也就是说，铺草皮足以保证坡面不被冲刷；
种草坡面不冲刷的坡长5m(多雨区)和10m(少雨区)。
对于可长草但易冲刷的低粘性粉砂土、黄土，以及膨胀土坡
面，可辅以干砌或浆砌片石肋架护坡，以减小坡面径流长度，肋
架间距4 5m。
对于不宜长草的岩石边坡、贫瘠土质边坡可采用客土喷播
技术植草、灌木，不仅可绿化边坡改善公路景观，而且还有效的
·l32·
壁导坑法(三导坑)开挖，先墙后拱法衬砌，其开挖顺序和步骤见
图1，nl类围岩地段采用中导坑开挖并灌注中墙混凝土，正洞上
下台阶法开挖。
图1连拱隧道Ⅱ类围岩开挖顺序和步骤
(1)本图适用于Ⅱ类围岩地段施工；
(2)施工时，中导洞先纵向贯通，由内向外浇筑中隔墙后，再
进行正洞开挖。正洞开挖时左、右两隧道前后错开30 50m平行
推行；
(3)图中各代号分别表示：I一中导洞拱部超前支护；②一中
导洞开挖，Ⅲ一中导洞锚喷支护；Ⅳ一中隔墙浇筑；V一正洞拱部
． L ． L ． L ． L ． L
提高边坡的抗风化抗冲刷能力，降低公路维护费用。不过客土喷
播措施投资较大，一般仅在景观要求较高的地区采用。
易风化、破碎的岩石坡面，应根据开挖面的风化破碎程度，
以及其石质，采用不同的工程防护措施加以防护。从严格意义上
来讲，抹(捶)面、喷浆、护面墙己不属于防止坡面径流冲刷范畴，
其主要功能是防止破碎岩层在雨水等自然因素作用下继续风
化；而锚浆、锚杆混凝土肋架等工程措施更有加强坡面稳定性的
作用。
4 结语
本文讨论各种目前常用植物和工程坡面防护措施的技术特
点和适用性，结合坡面径流速度的计算分析结果，提出了公路人
工坡面防护措施选择的二次设计、植物防护优先原则。
参考文献
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民交通出版社，1997．
f21郑合英，水土保持原理，北京：水利出版社，1991．
f31李志剐、吴伟、陈云鹤，高速公路路堤边坡冲刷防护临界高度初探，公
路交通科技，2003．03：f24-27)．
f4]RIJ光文，水文分析与计算，北京：水利电力出版社，1989．
f51孙更生、朱照宏、孙钧等，中国土木工程师手册(下册)，上海：上海科
学技术出版社，上海：2001．

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