第一篇：公路边坡防护安全与生态美化
公路边坡防护安全与生态美化
随着人们环境保护和交通安全观念的转变，公路边坡护防设计与施工越来越引起人们的重视，要确保公路边坡稳定、安全、搞好环境保护，必须加强公路边坡护防的的综合研究。公路防护工程设计应紧紧抓住设计对象的地质、水文、气候等特点，灵活采用不同的防护型式，在保证公路边坡稳定、安全的情况下，加大植被的绿化面积，为建生态公路打下了良好的基础，使公路主体既安全又环保。下面就公路边坡常见的防护形式做一简单介绍：
一、边坡破坏的主要型式与机理
1、公路下边坡：路基下边坡一般为填土路堤。受力稳定的路堤边坡的破坏，主要表现为边坡坡面及坡脚的冲刷。坡面冲刷主要来自大气降水对边坡的直接冲刷和坡面径流的冲刷，使路基边坡沿坡面流水方向形成冲沟，冲沟不断发展导致路基发生破坏；沿河路堤及修筑在河滩上、滞洪区内的路堤，还要受到洪水的威胁，这种威胁表现为冲毁路堤坡脚导致边坡破坏。
边坡破坏还与路基填料的性质、路基边坡高度、路基压实度有关系。一般地，砂性土边坡较粘性土边坡易于遭受冲刷而破坏，较高的路基边坡较较低的路基边坡更容易遭受坡面流水冲刷，压实度较好的边坡，比压实度较低的边坡耐冲刷。
2、公路上边坡
上边坡是人工开挖的斜坡，其强度应满足稳定边坡的要求，这样的稳定边坡在降雨、融雪、冻胀，及其它形式的风化等作用下，边坡主要破坏形式为冲刷、崩坍等。
冲刷破坏一般发生于较缓的土质边坡，如砂性土边坡、亚粘土边坡、黄土边坡等，在大气降水的作用下，沿坡面径流方向形成许多小冲沟，如不采取任何防护措施，有逐年扩大的趋势；在边坡坡脚，冬季往往发生积雪，造成坡脚湿软，强度降低，上部土体失去支撑，发生破坏；同时，高速行驶的汽车溅起的雨雪水，也冲刷坡脚。总之，土质边坡的坡脚部位，是边坡的最薄弱环节。
边坡的崩坍，一般分为三类：落石型、滑坡型、流动形，有时在一次崩坍中会同时具有这三种形式。
落石型一般指较陡的岩石边坡，易产生落石的岩层必然是节理、层理、或断层影响下裂隙发育，被大小不一的裂面分割成软弱的断块，这些裂面宽而平滑，有方
向性。落石和岩石滑动易沿陡的裂面发生。裂隙张开的程度用肉眼不一定就能识别，但能渗水，由于反复冻融，长时间的微小移动，裂缝逐渐扩大，由于降雨，裂缝中充满水，产生侧向静水压力作用，造成崩坍。一般裂隙发育岩体，更易发生落石现象，此外硬岩下卧软弱层时，也会发生这种现象。此类破坏型式必须严格控制，崩坍滚落的岩石极易对行车构成威胁。
滑坡型崩坍，指岩层在外力作用下剪断，沿层间软岩发生顺层滑动，多发生于倾向于路基、层间有软弱夹层的岩体中。另外，当基岩上伏岩屑层、岩堆等松散的堆积物时，堆积物也易沿岩层的层理面、节理面或断层面发生崩坍。
大雨时的崩坍多属于流动型，砂、岩屑、页岩风化土等松散沉积土，多会受水的影响而产生流动型崩坍，流动型崩坍没有明显的剪切滑动面。
很显然，边坡高度大时，以上边坡破坏的类型都较低边坡容易发生。
由上面的分析可知在边坡的防护设计中，既要做好坡面防护设计、排水防水设计、控制好水的问题，又要根据地质条件、岩体性质、岩层产状、边坡高度做好边坡坡面设计。
二、要防护措施
目前河北省内公路主要有以下几种防护措施：
1、植物防护
采用植物防护，就是利用植被对边坡的覆盖作用、植物根系对边坡的加固作用，保护路基边坡免受大气降水与地表径流的冲刷。
采用植物防护，增加植被面积，减少地表径流，可从根本上减少路基的水土流失。植物覆盖对于地表径流和水土冲刷有极大的减缓作用。枝叶繁茂的树冠能够截留一部分降水量，庞大的根系能直接吸收和涵蓄一部分水分，还可稳定地表土层。而没有植被覆盖的地方，降水量全部落在地表面，形成径流，造成水土侵蚀和冲刷。植被的根系能与土层密切地结合，根系与根系的盘根错节，使地表层土壤形成不同深度的、牢固的稳定层，从而有效地稳定土层，固定沟坡，阻挡冲刷和塌陷，有机械的防护作用。
在我国温暖多雨的南方地区，植物防护已较多地用于土质上下边坡的防护中，既保护了边坡，又美化了环境。在北方地区，植物防护措施还仅限于下边坡的防护，上边坡经常干旱缺水，不易养护，况且坡度较陡不利于植物生长。在西北黄土地区，黄土路堑边坡往往陡于1：0.75，边坡较高时才放缓到1：1。在河北，土质边坡坡度一般采用1：1，靠边坡自然降水维持植物生长往往比较困难，因坡面较陡，水分难以保持，植被成活率较低。
近年来有不少绿化专家试图在北方较陡的上边坡搞公路的绿化防护，采用三维土工网等措施，但没有在公路上大面积推广。因此，上边坡植物防护问题仍需进一步研究，给北方地区光秃秃的上边坡披上绿装。
植物防护包括在边坡上种草、植草皮、植树等。在河北，由于一般地区供挖取使用的草皮缺乏，所以，种草、植树更便利一些。种草一般选取多年生、耐寒、耐旱、根系发达的草种，植树优选容易成活的树种（包括灌木）。
黑麦、小冠花均是耐寒、耐旱植物。黑麦、小冠花联合种植技术在北方较寒冷、干旱的一些地区获得了成功，较适用于北方地区的气候条件。黑麦生长快，当年就能长成，但其扎根较浅，适宜短期防护；小冠花生长慢，一年以后才能长成，但扎根较深，尤其耐旱，并且其蔓延繁殖能力强，适合于路基边坡的长期防护，二者结合起来就能达到短期防护与长期防护相结合的目的。
在植树方面，河北省多年来在多条公路边坡上栽种紫穗槐，已经取得了许多宝贵的经验，比如京石高速公路、大秦铁路唐山段、石黄高速公路等，都采用了这种防护措施，并取得了成功，既防护了边坡，又美化绿化了公路。
2、框格防护
框格防护是用混凝土、浆砌块（片）石等材料，在边坡上形成骨架，能有效地防止路基边坡在坡面水冲刷下形成冲沟，同时，提高了边坡表面地表粗度系数，减缓了水流速度。一般冲刷仅限于框格内局部范围，采用框格防护与种草防护结合起来的方法，提高了防护效果，同时美化了环境。
框格防护多用于路基下边坡，是一种辅助性的防护措施，除具有对路基边坡的一定防护作用外，还有对路容的美化效果，尤其在互通立交范围内边坡应用最多，近年来人们越来越重视公路对环境的影响，重视路容美化，因此往往采用这种防护形式。
框格形状可根据人们的想象，人们对美的追求，做出各式各样的造型，如斜45度大框格，六角形混凝土预制块防护，浆砌片石拱形防护，浆砌片石或预制块做成的麦穗型等。
沪宁高速公路部分路段和目前既将竣工通车的贵阳至黄果树高速公路下边坡均采用了浆砌片石拱形防护，北京八达岭高速公路下边坡部分路段采用大45度框格内镶六角形混凝土预制块的小框格，河北省石黄高速公路部分路段的麦穗型，都给人以美的享受。
框格防护措施同时可用于土质上边坡防护，既增加美的效果，并可防止边坡出现冲刷，但由于框格需在上边坡中嵌槽镶进，施工难度大，仅在重要景点使用，一般较少采用。
3、护坡
在稳定的边坡上铺砌（浆砌或干砌）片石、块石或混凝土预制块等材料以防止地表径流或坡面水流对边坡的冲刷称之为护坡。铺砌方式一般采用浆砌，冲刷轻微时，可采用干砌。
位于河滩或滞洪区内的路基，往往处于洪水的直接威胁之下，因此必须采用护坡防护措施，防护高度应至少在路基设计洪水位加浪高、壅水高及0.5米安全值以上。另外当路基沿溪，路基边坡侵占河道时，也要采取护坡防护措施。
在软土地基上的路堤护坡，无水流冲刷影响时，可采用干砌片石护坡，以适应地基沉降引起的路堤边坡变形。
4、封面
封面包括抹面、捶面、喷浆、喷射混凝土等防护形式。
1）、抹面防护、捶面防护由于其使用年限较短，各等级公路上使用较少，尤其在高速公路的边坡上尚未采用过这样防护措施，笔者认为，当路基较低时采用抹面防护合理掺加草籽，既能起到建设初期的防护作用，又能起到运营期的防护与绿化作用，在今后的建设中可做尝试。
2）、喷浆防护与喷射混凝土防护
喷浆防护和喷射混凝土防护适用于边坡易风化、裂隙和节理发育、坡面不平整的岩石边坡，其主要作用是封闭边坡岩石裂隙，阻止大气降水及坡面流水侵入，从而阻止裂隙中侧向水压和冰裂，防止边坡岩石继续风化，保护边坡不发生落石崩坍。在公路上广泛采用的封面防护措施是喷射混凝土，该防护要求在混凝土内设置菱形金属网或高强度聚合物土工格栅，并通过锚杆或锚固墩固定于边坡上，这主要是为防止混凝土硬化收缩产生裂缝或剥落。在河北石太高速公路及山西太旧高速公
路上处理裂隙发育岩石边坡，效果很好，尤其是河北用于处理蚀变安山岩边坡，非常成功，处理后，落石崩坍不再发生。但在某段坡体采用喷射混凝土防护，亦产生了剥落现象。该岩体为全风化石灰岩，新喷射混凝土与之结合不好，接触不均匀，局部强度很低，加之喷射混凝土未加设金属网或土工格栅，整体性不好，从而在内部与外界双重因素作用下，产生局部剥落。
由此，在施工喷射混凝土防护前，坡面不应有风化碎渣、风化土层；全风化岩石不宜采用喷射混凝土防护措施；为防止喷射混凝土硬化收缩产生裂缝或剥落，加设防裂金属网或高强聚合物土工格栅是必要的。当岩体具有沿倾向路面的岩层顺层滑动的潜在危险时还应采取加抗剪锚杆的锚固措施。
5、护面墙
为了覆盖各种软质岩层和较破碎岩石的挖方边坡以及坡面易受侵蚀的土质边坡，免受大气影响而修建的墙，称为护面墙。
护面墙多用于易风化的云母片岩、绿泥片岩、泥质灰岩、千枚岩及其它风化严重的软质岩层和较破碎的岩石地段，以防止继续风化。可以有效地防止边坡冲刷，防止滑动型、流动型及落石型边坡崩坍，是上边坡最常见的一种防护型式。护面墙除自重外，不担负其它荷载，亦不承受墙后土压力，因此护面墙所防护的挖方边坡坡度应符合极限稳定边坡的要求。
护面墙有实体护面墙、孔窗式护面墙、拱式护面墙等。实体护面墙用于一般土质及破碎岩石边坡；孔窗式护面墙用于坡度缓于1：0.75的边坡，孔窗内可捶面（坡面干燥时）或干砌片石；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。用护面墙防护的挖方边坡不宜陡于1：0.5。
为增强护面墙的稳定性，在护面墙较高时应分级砌筑，视断面上基岩的好坏，每6～10米高作为一级，并在墙顶设≥1米的平台；墙背每4～6米高设一耳墙，耳墙宽0.5～1米。
护面墙顶部应用原土夯实或铺砌，以免边坡水流冲刷，渗入墙后引起破坏。修筑护面墙前，对所防护的边坡应清除松动岩石、松散土层。对风化迅速的岩层如云母岩、绿泥片岩等边坡，清挖出新鲜岩面后，应立即修筑护面墙。
在我国山区高等级公路的防护设施中，护面墙是上边坡采用较多的防护形式，而且多是实体护面墙，一般根据边坡的高度、岩石的风化程度及岩土的工程地质特性采取半防护或全防护措施。在半防护措施中，有时采用坡脚护面墙，由于路堑的开挖，改变了空气的流向，在路堑内形成旋转气流，雨雪天气，该气流携带着雨雪对坡脚的冲刷破坏能力最大，同时汽车高速行驶溅起的雨雪水也直接冲刷坡脚；自然降水自坡顶沿坡面向下流，流至坡脚时，速度最大，冲刷最严重，因此在坡脚处设置矮墙是最起码的防护措施。从另一方面讲，在坡脚设置护面墙还起到诱导行车视线的作用。对于土质边坡，技术、经济条件允许时，还可以搞绿化，种植一些藤本植物，美化环境。
总之，搞好公路建设，确保公路边坡稳定、安全、搞好环境保护，要深入了解公路边坡破坏的型式与机理，针对不同工程对象的土质、水文、气候等特点，灵活采用不同的防护型式，加强设计，加强施工建设管理，建安全之路、建生态之路、优美之路。
第二篇：公路边坡生态防护技术初探
公路边坡生态防护技术初探
2009-7-15 17:18
摘要：公路建设工程往往对原地形地貌存在巨大扰动，破坏了原路域的生态环境，加剧了水土流失的危害性，公路工程边坡的生态防护不仅能保证行车安全，还能起到美化环境的作用。文章介绍了公路半坡生态防护技术的优越性及其功能。
关键词：公路边坡生态防护；景观功能；生态防护技术
公路建设不可避免地要对道路通过地区的生态环境产生影响，主要表现为改变原地形地貌、扰乱土壤结构、破坏植物群落、降低生物多样性、影响局地气候、增加水土流失危险性等。边坡的开挖使地表植被遭到破坏，水土流失加剧；同时在坡度较大或构造不良的地方，还可能造成崩塌、滑坡等，给工农业生产和人民生活带来严重危害。如不对公路边坡实施保护措施，不仅公路自身的设施安全和行车安全得不到保障，还将对周边地区的生态环境带来不利影响。如何处理好公路边坡综合防护问题，使公路边坡与生态环境能够协调发展，是今后公路建设工程面临的一个重大的课题。
一、边坡生态防护的优越性
对于道路边坡防护设计来说，防护类型是多种多样的，有生物防护、坡面防护、砌石防护、锚杆防护、抗滑桩防护、挡土墙防护等等。生物防护主要就是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。这对于一切适合种植的土质边坡都是应当首先选用的防治措施。生物防护还可以绿化环境和周围景观相协调，这也是一种符合环保要求的防护办法。生物防护具有施工工期短、造价低（生物防护的资金投入约为工程措施的1/3）等多种优点。但过去受多方面因素的影响如：新技术、新材料、思想意识等，限制了生物防护技术的推广应用。
二、边坡生态防护的功能
边坡生态防护主要是用植物或者植物和非生命的材料相结合的方式，代替纯工程防护方式，起到稳定边坡和防止侵蚀的作用。边坡生态防护的功能体现在以下几个方面：
（一）边坡防护
边坡防护是生态防护最基本的功能。合理的边坡生态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病害。生态防护一方面是通过工程防护作为受力或施力框架来维持边坡的稳定性，另一方面是通过植被恢复来利用植物护坡功能来进一步稳固土体，同时植物根系起到加筋作用，防治坡面的破坏。
（二）改善行车状况
生态植被可以提高公路交通的安全状况，如通过视线诱导种植可预示或预告线型的变化；通过遮光种植可防止车辆夜间行驶对向灯光的炫目；通过明暗适应种植，当汽车进入隧道时，可帮助驾驶员缩短对明暗急剧变化的适应时间；通过缓冲种植，当车体与路外物发生冲击时，可降低车辆和驾驶员的损害程度。栽植的树木花草增加了地表植被覆盖度，拦截、抬升部分气流，消除风的动能，可起到降低风速、防止风沙危害的作用；覆盖的植物能减缓坡面温差及温度变化的影响，从而降低路表的温度，延缓沥青的老化，维持路面良好的使用质量。
（三）景观功能
公路边坡的开挖，使原来的自然景观遭到破坏。采用植被护坡技术可以较大程度地恢复被破坏的生态环境，生态防护使裸露的地表重新披上新装，生态防护和纯工程防护相比，由于植物婀娜多姿、丰富多彩的形态，使生硬的公路构造物景观充满生气，极大地丰富公路的景观环境。
（四）生态功能
生态防护可以作为公路构造物向周围环境过渡的缓冲带；植物群落可以成为生物的栖息地，也能逐渐恢复因坡体开挖而遭到破坏的生物链，使已破坏的生态环境得到最大程度恢复；从而有效降低公路建设对生物多样性的影响。
植物对颗粒污染物具有吸滞和阻挡作用，能使空气中的部分颗粒物沉降下来。据称草坪的滞留尘埃的能力比裸露的土地大70倍。并且已知植物能吸收多种交通污染物质如CO、CO、NH、HS、SO等及大气中的金属和非金属粉尘；植物的吸声作用会有效减弱交通噪声，据北京园林科学研究所研究测定，20m宽的草坪，可减少噪声2dB。特别对于覆盖植被的路堑边坡，相当于隔断视线的声屏障，平均声
障衰减量达到5～7dB；高速公路两旁的人工边坡用绿色的乔木、灌木、草合理搭配覆盖，加上公路两侧天然生长的乔木、灌木、花草及栖息的生物，形成一条人工与自然相结合的迷人的风景线。
三、公路边坡生态防护技术
（一）铺草皮
铺草皮是将培育好的生长优良健壮的草坪，用平板铲或起草皮机铲起，运至需防护绿化的坡面，按照一定的大小规格重新铺植，使坡面迅速形成草坪的护坡绿化技术。其特点是：成坪时间短，护坡功能见效快，施工季节限制少。主要缺点是：基质配置不当，养分补充不够；坡面排水措施不足，基质保护不好；植物品种单一，采用的是平地绿化的草皮品种；养护费用高，前期和后期管理难度均较大。
（二）湿法喷播
液压喷播植草是将草种、木纤维、保水剂、粘合剂、肥料、染色剂等与水的混合物通过专用喷播机喷射到预定区域建植草坪的一种高效绿化技术。其特点是：机械化程度高、技术含量较高、施工效率高、种植成本低、成坪时间快、草坪覆盖度大、草坪均匀度好、质量高。喷播后的混合物在土壤表面形成一层膜状结构，能有效地防止冲刷，能在较短时间内萌芽长成植株迅速覆盖地面，以达到稳固边坡和绿化美化边坡之目的。其主要缺点是：坡体肥力不足，基质养分补充不够；坡面基质保护方式不当，未采取适当防冲刷和加强植物根系相互连接的措施；植物品种选择以草木为主，应选取耐贫瘠、耐干旱的灌木为主要物种；仅适用于普通土质边坡；前期养护工作量较大，尤其对寒冷地区，依然没有比较适用的植物品种选择来源。采用改进的液压喷播技术，则适用于风化及半风化的二、三类红砂岩边坡、煤矸石边坡、石质网纹层边坡。
（三）客土喷播
客土喷播护坡，是在边坡坡面上挂网机械喷填（或人工铺设）一定厚度适宜植物生长的土壤或基质（客土）和种子的边坡植物防护措施。其特点是可根据地质和气候条件进行基质和种子配方，从而具有广泛的适应性，适用于普通条件下无法绿化或绿化效果差的边坡。由于客土可以用机械拌和，挂网实施容易，施工机械化程度高，速度快，防护效果良好，基本不需要养护。植被的覆盖可使地表土壤免受雨水的直接冲击，并缓冲雨水的流速，阻止水流形成。在表土层形成盘根错节的根系，有效地抑制暴雨径流对边坡的侵蚀，增加土体的抗剪强度，减少空隙水压力和土体自重力，从而大幅度提高边坡的稳定性和抗冲刷能力，能够达到长期有效防护公路边坡的目的。
（四）三维植被网
三维植被网护坡是指利用活性植物并结合土工合成材料等工程材料，在坡面构建一个具有自身生长能力的防护系统。三维植被网护坡技术综合了土工网和植物护坡的优点，从而起到了复合护坡的作用。边坡的植被覆盖率达到30%以上时，能承受小雨的冲刷，覆盖率达80%以上时能承受暴雨的冲刷。待植物生长茂盛时，能抵抗冲刷的径流流速为一般草皮的两倍多。土工网的存在，对减少边坡土壤的水分蒸发，增加入渗量有良好的作用。同时，由于土工网材料为黑色的聚乙烯，具有吸热保温的作用，可促进种子发芽，有利于植物生长。
（五）植被混凝土
喷混植生植物护坡，是在稳定岩质边坡上施工短锚杆、铺挂镀锌铁丝网后，采用专用喷射机，将拌和均匀的种植基材喷射到坡面上，形成10cm以上厚度的具有连续空隙的硬化体，种子可以在空隙中生根、发芽、生长。植物依靠“基材”生长发育，形成植物护坡的技术。基材由种植土、混合草灌种子、有机质、肥料、团粒剂、保水剂、稳定剂、pH缓解剂和水等组成，其种植基材的配方是成功的关键，良好的配方能够在陡于1∶0.75的岩质边坡上既具备一定的强度保护坡面和抵抗雨水冲刷，又具有足够的空隙率和肥力以保证植物生长。其主要缺点是：基质配置不当；基质保护措施不足；未采取有效的防冲刷措施和加强植物根系相互连接的措施。该法喷射的基质在工后是直接裸露在空气中的，雨季施工，降雨会对基质产生冲刷作用，使基质越来越少，植物也就没有了生长的基础，造成边坡又恢复到裸露状态，使护坡失败。
（六）砌石骨架植草
砌石骨架植草护坡是指采用砌石在坡面形成框架，结合铺草皮、三维植被网、土工格室、喷播植草、栽植苗木等方法形成的一种护坡技术。这种方法不仅成本较高，而且容易受冻融影响，后期损坏时维修费用也较高。从与环境的协调性来看，人工痕迹十分明显，不宜大量使用。
（七）土工格室植草
土工格室植草护坡是在坡面上的固定展开的土工格室内填充改良客土（经试验，利用普通黏土，如果草种适当或利用天然野生草亦可迅速形成植被护坡），然后在格室内植草的方法。利用土工格室可为护坡植物提供较好的生长环境并防止雨水对坡面的冲蚀，对坡体还有一定的加固作用。优点是：施工迅速，容易与环境协调，没有圬工护坡的明显人工痕迹，对边坡有较好的稳定加固作用。缺点是：成本偏高。
（八）植生带
植生带是采用专用机械设备，依据特定的生产工艺，把草种、肥料、保水剂等按一定的密度定植在可自然降解的无纺布或其他材料上，并经过机器的滚压和针刺的复合定位工序，形成一定规格的产品。植生带制作的关键是草种配比。植生带护坡的特点是：植生带置草种与肥料于一体，播种施肥均匀、数量精确，草种、肥料不易移动；植生带具有保水和避免水流冲失草种的性质；草种成活率高、出苗整齐、建植成坪快；采用可自然降解的纸或无纺布等作为底布，与地表吸附作用强，腐烂后可转化为肥料；植生带体积小、重量轻，便于贮藏运输，可根据需要常年生产，生产速度快，产品成卷入库，贮存容易，运输、搬运轻便灵活；施工省时、省工、操作简便，并可根据需要任意裁剪。适合于坡度较缓、坡表平整的土质或砂土类边坡和已做工程加固（如方格混凝土肋）的石质边坡以及较低缓的石质边坡。缺点是：在未做窗格式混凝土肋的高边坡上不易锚固，且对植生带生产的质量要求较高。
（九）布鲁特（Bluet）岩石边坡垂直绿化技术
垂直绿化原理布鲁特岩石边坡垂直绿化技术是采用绿色罩面网对岩石边坡进行加固处理，防止表层岩石坠落危及行车安全的一种绿化技术，绿色罩面网自身亦具备景观效果。为达到长期绿化效果，需在边坡底部或马道上修建花池，在花池内栽种攀缘植物进行绿化。绿色罩面网的多孔性结构也为攀缘植物提供了支架，有利于植物的快速攀延，促进植物生长。一般选择生长快、绿期长、适合当地环境的绿色攀缘植物和藤本花卉，从而达到自然景观效果。其最大特点是：把植物的生存基质放在极易操作的坡脚或平台上，技术上得到了根本保证，既经济又易于附诸实施。景观效果与时俱增，后期效果好。
四、结语
公路边坡是公路建设中破坏最为严重的区域之一，为此，对其进行有效防护是公路生态恢复的重要内容。由于生态防护的防护效果突出，且具有较好的景观效果，它是公路边坡防护的主要形式。但每一种生态防护形式都有一定的适用范围和局限性，为此在实际应用中应本着因地制宜的原则，根据具体的工程特点合理选用合适的防护方式。
参考文献：
[1]王晓东．边坡绿化喷播技术应用[J]．公路，2000，（4）.[2]周德培，张俊云．植被护坡工程技术[M]．北京：人民交通出版社，2003.[3]孙丙湘．道路绿化和美化工程[M]．人民交通出版社.
第三篇：公路边坡坍塌形成原因与治理防护
试论公路边坡坍塌形成的原因与治理防护
摘要：文章对公路边坡坍塌破坏的原因做出了分析，探讨了边坡坍塌形成的不同类型，以及边坡坍塌时应及时采用的治理方法，为今后的公路建设提供更有力的参考。
关键词：公路边坡坍塌处理措施，边坡，滑坍。
公路边坡坍塌的问题是公路工程中最为常见的路基病害之一。其主要原因多是由于公路处于山谷或者河谷地区，其路堑边坡多由膨胀土或碎石类等风化残积土组成的，还有一种可能是路堤边坡软质土料填筑而成，从而导致公路发成坍塌等病害。每到雨季，在连续降雨后，公路都容易发生边坡坍塌病害，尽管其坍塌规模从由几十到上万立方米不等，但还是会给人民的生命财产安全带来危害，因此，不论坍塌规模有多么的小，病害都具有突发性强、危害性大等特点，如果不及时对其进行防治，将会危及周边行车安全，给国家经济造成严重损失。分析公路边坡坍塌的相关原因，并积极的采取防治措施，对公路的施工及养护有着重大的意义。1 公路边坡坍塌的原因
公路边坡坍塌的原因有很多种，大体上可将其分为主体原因和客体原因两个方面。主体原因
主体原因主要就是有工程因素组成，及工程质量及设计存在一定不合理因素而导致公路边坡坍塌。①石方爆破时，用药量较大，超出规定范围，从而使得边坡发生坍塌。②施工时，对边坡开挖后没有
相应的防护措施及手段，导致边坡裸露在空气中，由于长时间大面积受自然因素的作用，边坡发生物理变化，即受到风蚀或日照严重而失去稳定结构，导致坍塌。③公路边坡进行设计施工时，排水措施设计的不完善，当雨季到来时受到水流冲刷，从而造成公路边坡坍塌。④公路边坡的防护措施不当，与边坡实际情况不符，或者公路边坡设计不合理，也会间接造成日后的边坡坍塌。客体原因
①边坡土质结构松软，切开挖后，边坡土体平衡力丧失，这些原因都会引起坍塌。②边坡地基岩体破裂边坡较陡，也能引起坍塌。③边坡地基岩性为页岩或夹层土质为膨胀土，在雨季此类土质遇水后会膨胀，从而导致边坡坍塌。④对公路进行设计时，边坡的岩层趋势与路基截面一致，开挖后会导致岩体下滑，边坡坍塌。⑤公路所在地地下水丰富，外加设计排水措施不畅，长期浸泡导致边坡基脚塌方。
公路边坡坍塌类型 2.1 按公路土质划分
按公路土质划分，公路边坡坍塌可分为平衡土坍塌、表层坍塌、截面坍塌等三种类型。
①平衡土坍塌是指边坡土体单一的部位坍塌。如土质为微膨胀或变质岩风化残积土等。其坍塌位置多为整个坡体，坍塌截面形状呈弧状，厚度多为2m左右。②表层坍塌指各种原因的松散覆盖层的坍塌，如松散性质的黄土和结构不稳定的粉质粘土等。坍塌位置除了
坡体以外，在坡内等位置均有坍塌现象，一般情况下，坍塌与边坡的陡度等有很大关系。③截面坍塌是指边坡土体内某一软弱基岩面产生的坍塌，其坍塌形态不同，大部分为直线型，坍塌位置以坡肩为主。
2.2 按坍塌体的类型划分
根据坍塌体的类型划分，可分为表面滑塌型、侧塌型及整体坍塌型等。
①表面滑塌型是由于降水冲刷而导致的坍塌体，其坍塌多发生在坡面保护措施不良，边坡大面积裸露的基础上，一般坡面未做防护或仅为拱形门架防护的路段多发生此类坍塌，坍塌部位以坡内坍塌为主，厚度多为2米内。②侧塌是指边坡受水浸泡后其含水量大于液限，导致土体抗剪能力低，在重力作用下顺斜坡坍塌，这类坍塌体多发生在原地面较陡且防水设计不良的部位。坍塌位置以坡肩为主，坍塌厚度1.5m以内。③整体坍塌是指当边坡水量接近液限时，其土体受水浸透作用而使结构遭受破坏，导致土体呈软塑状态，但同时下部土体含水量却较小，强度相比上部较高，则上部土体在重力作用下滑塌，整体有显著陡坎，这类滑塌多发生在粘性土质边坡，多为折线形滑动面。公路边坡坍塌的处理措施
总体来说，公路边坡破坏形式可分为表皮掉落，侧体滑塌和整体崩塌三种形式。表皮掉落是指边坡表土层在空气干湿和冷热循环作用下，零碎薄层从边坡上以片状剥落下来。其产生的原因是长期遭受
风化严重，并有膨胀运动的作用下块状碎屑滚落；则体滑塌是指边坡土体顺着滑动面整体向下滑动，其规模较大，产生的原因有边坡地基岩性为页岩或夹层土质为膨胀土，在雨季此类土质遇水后会膨胀，从而导致边坡坍塌。或者对公路进行设计时，边坡的岩层趋势与路基截面一致，开挖后会导致岩体下滑，边坡坍塌。整体坍塌为整块岩体崩落。产生的原因有边坡土质结构松软，切开挖后，边坡土体平衡力丧失或边坡地基岩体破裂边坡较陡。
对表皮掉落的处理方法为先对碎落体进行清理，清除边坡上的危石后，对边坡进行防护。对全风化砂泥岩的边坡可采用植被种草防护的方法。对于则体滑塌来说，浅层滑坡可以通过放缓边坡陡度来处理，深层滑坡一般需经过勘察找出滑动面，然后根据滑动面的位置确定处理方案。边坡坍塌的防治措施
整体来说，边坡土体及结构特性是坡体坍塌的内因，而水汽等作用是坡体坍塌的外因。所以采取防治措施时，应主要进行截排地下水以及对坡体防护，也可采取适当的外力支挡防护工程。4.1 截排水工程
①地面排水主要是拦截地面水及排除坡体范围内的地表水来防止渗漏和冲刷。②地下排水工程是指采用盲沟排水，这对防治边坡坍塌的病害有良好的效果。边坡渗沟能有效地排引地表渗水，实践表明，凡设有盲沟的路段的稳定性都很好。4.2 边坡防护措施
①用坡面植草来防止表面冲刷，应注意的是草皮应尽早铺种。②采用骨架式构筑物时，要在骨架内种植草皮来保护坡体，或者采用其他类型的骨架护坡，总之对骨架内填土应进行重力夯击以防止渗漏。③支挡工程。对土质边坡体内发生的坍塌，由于坍塌体较厚，可视滑体的推力大小而采用抗滑桩或锚管注浆等支挡工程来杜绝坍塌的发生。结 语
总之，公路边坡坍塌的原因很多，要尽量减少主观因素造成的坍塌，同时要充分的做好应对客观因素的防范措施，尤其是防水措施一定要做好，务必防止水流渗入土体。对于边坡由于土质原因而产生的坍塌，要根据坍塌的规模和边坡的地质层理和滑动面的位置等多方面因素综合考虑，采用有效的边坡坍塌处理方案。参考文献
[1] jtg d50---2006,公路沥青路面设计规范[s].[2]jtg d40---2002，公路水泥混凝土路面设计规范[s].[3]胡迟春，水泥混凝土路面传力杆相关问题的研究综述[j].中外公路，2009（2）：82—86 [4]王秉刚，郑水莲，水泥混凝土路面设计与施工[m].北京：人民交通出版社，2004.
第四篇：公路边坡景观设计探析论文
随着我国经济高速发展，各个大、中、小城市交通也得到大力发展，也日益完善了公路交通运输的功能,人们对其生态与景观功能的关注越来越高.而作为公路重要景观组成的公路边坡景观目前存在一些客观问题，需要引起我们关注和思考解决完善相关问题。边坡工程中景观设计环节是整个工程中必不可少的，对公路边坡进行景观设计，不仅满足了美观需求，同时具有一定的实际意义，避免公路两侧路基在过量降水中被冲蚀，延长了公路的使用寿命。本文试图浅析公路边坡景观设计需要注意的因素，并根据分析结果提出几点建议。公路修建时为了满足项目需求要进行大量的土方挖掘，当工程施工完毕后道路两侧会形成边坡，这些边坡因大多是由项目施工形成的，土质松散，如果出现大面积长久降水，会出现滑坡、塌方的等险情。对施工后的公路边坡进行景观设计，借用绿化植被等方式进行土质固定，同时道路上长久行驶的司机可以利用边坡景观缓解旅途疲劳。
一、公路边坡景观设计现状概述
科学进步的今天，不同地区之间的人们交流越发密切，交通作为不同地区交流的桥梁，备受国家重视。与此同时，为满足人们需求不断进行公路建设，途经地区生态环境或多或少受到一定影响，一些地质条件、气候条件恶劣的地区为了公路的修建，进行大范围的土方挖掘、地质改造，使本就恶劣的地区环境再次受到伤害。总而言之，公路的修建为人类带来了方便，加强了地区之间的交流，但是在一定程度上打破了沿途区域的生态平衡，更有甚者造成了不可逆的生态资源破坏。
二、公路边坡景观设计存在的问题
1.人工植被管理不当
公路修建工程涉及路途较远，有些区域甚者属于无人居住。在公路两侧边坡进行人工植被栽种后，无法获得有效植被管理，最终导致植被死亡，公路边坡再次出现地表裸露状态，造成资金浪费的同时埋下安全隐患。
2.景观设计效果不尽人意
因公路修建工程项目种类较多，修建过程中很多施工单位将大量资源投入至道路建设上，对于景观设计的人员安排较少。因此，进行公路景观设计时常常出现设计的效果无法表达，景观效果不尽人意等情况。与此同时，有些景观设计过于追求艺术美感，在植被种类选取上存在问题，选取了较为娇贵、难成活的树种植被，造成景观设计失败。
3.景观绿化设计缺乏整体性
公路边坡景观设计中，有些设计为了追求某一路段的景观效果，只考虑片面的设计效果，没有统筹全局关注整体审美。当对边坡景观设计进行全线观赏时，出现很多违和之处，造成景观设计失败。
三、公路边坡景观设计应遵循的原则
1.功能性原则
公路两旁进行边坡造景的本质意义在于其功能性作用：（1）稳固施工过程中堆积在公路两边的土方，避免在超量降水、梅雨季节使出现滑坡，泥石流等险情的发展，有助于公路保持畅通无阻。另一方面，对公路边坡进行景观设计，种植不同的树植种类，在树植生长过程中，不断修复稳定因工程施工造成的生态环境受损。（2）有利于行车安全，提高来往司机的舒适度。进行公路两侧景观设计种植树植，形成了一道天然的屏障，阻挡行人突然横穿公路，避免因司机刹车不及时造成惨剧；树植形成的天然屏障还起到防雪、防沙暴的作用，以免这些天气下司机视线被阻发生事故。司机在驾驶途中视觉疲劳时，向周围边坡景观看两眼，有助于缓解瞌睡疲劳等现象，提高司机舒适度的同时避免开车过劳发生安全事故。（3）加强边坡本身稳定性，边坡在一定程度上对公路起到保护作用，随着时间的推移承受自然与人为的伤害，出现变形、破坏、瘫缺的状态，景观设计中不仅可以进行树植栽种，在高危不易护理的路段可以采取工程防护方式，对边坡进行喷射混凝土、石砌等方式，保障边坡的稳定性，使边坡在出现恶劣自然现象时依然能够保持不便，提高公路行驶的安全性。（4）防污功效，边坡景观设计时会种植大量树植，设计人员进行通过对树植进行优化搭配，使树植通过其特性降低来往车辆的噪音，降低噪音污染。同时，树植在进行光合作用时吸收来往车辆排放的二氧化碳等气体，减少空气污染。
2.设计原则
边坡景观设计，顾名思义需要具有一定的观赏性美感，因此这就需要设计人员进行设计时以功能性为主体，与公路周边生态环境相协调下进行景观设计[4]。与此同时，设计人员还应考虑造景完成后的养护工作。使边坡景观具有观赏价值高、实用性强、养护方便。为达到这一要求，设计人员应注意以下几点：1.安全性，在不可进行景观设计的路段选择工程防护，不可为整体美观忽视边坡地质状况，为边坡稳定埋下安全隐患。2.具体环境具体分析，公路边坡景观设计属于公路建设项目中的一个环节，设计人员应统筹全局合理规划景观设计，对不同路段进行细节分析，选择最合适的景观设计方式进行施工，减少工程量。对于地形复杂的路段，以边坡形态为参考对地形做好梳理工作，使景观设计顺应地势与周围生态环境协调平衡，同时提高边坡的水土保持能力。3.最大限保护原有生态环境，进行景观设计过程中，设计人员不可为了观赏性而对边坡周围原有的生态环境进行破坏，而是借助原有生态环境的美加以塑造，有助于提升景观设计的自然美。4.风格鲜明，一个区域的公路边坡设计是一个区域情况的反应，设计人员应以区域文化作为景观设计特色，在表达区域特色的同时尊重人与自然的和谐关系，造景过程中引用新型种植技术，提高景观设计的现代感，创造出现代和谐的景观设计风格。
3.永久性原则
进行公路边坡景观设计时，设计人员应对边坡土质进行考察分析，大多数边坡土质中有机质含量较低[5]。因此，景观设计中的树植应与边坡土质相适应，如果边坡土质较好树植选择种类较广，如果边坡土质较差，应选择环境适应力强、涵水能力强的植物，节约日后树植养护成本。
4.经济性原则
进行公路边坡景观工程设计时，应根据整体工程造价进行设计，使公路边坡造景时顾及经济效益，采用节能技术节约可避免的浪费，选择树植种类时也应选择更实惠的种类，通过科学合理的配置实现低成本高品质的景观造景。
5.生物多样性原则
虽然景观设计过程中需要选择适应度高的树植种类，但是为满足景观设计的观赏性，还应重视生物多样性，使公路边坡景观呈现出千姿百态，万般变化让人目不暇接，既丰富了生态环境种类，又成为了别致的景色。
四、公路边坡景观设计施工原则
公路景观设计施工时，设计人员应先与专业园林工作人员进行沟通，对植物的根系、成活能力、管理难易度进行了解，设计人员根据植被了解情况对设计蓝图进行修改，保障景观设计的科学配置与美观。景观设计过程中，采用垂直绿化方式在石质挖方路段进行藤蔓植物的移栽种植，平衡因挖方工程造成的生态失衡问题。另一方面，施工过程中也应考虑所在地区气候状况，如处在有梅雨季节的区域，施工应避免梅雨季节，防止新移栽的树植因过量降水而涝死；对于冬季温度零度以下的地区，施工线较长的情况下，对已种植好的树植进行保暖措施，以防移栽好的树植因冬季气温过低死亡。最后，为确保所有树植在移栽过后能获得足够的养护，还应注意浇水线路的排布，利用滴灌和漫灌两种方式建立供水网，保障树植浇水可以覆盖到每一处景观部位。
五、结语
公路边坡景观设计是一项综合工程项目，不仅需要顾及观赏性还应注重实效性，将观赏性与实效性相结合，形成完善的公路边坡景观，为来往的司机带来视觉的享受。
第五篇：浅析高速公路边坡生态防护
浅析高速公路边坡生态防护
秦利珍
中铁十一局集团城市轨道工程有限公司 湖北省武汉市 430074 摘要：鉴于高速公路生态防护的现状以及作用机理，提出要根据当地的气候条件、地质条件和工程要求，选择生态防护的类型、植物的种类以及相应防护类型的优缺点。关键词：高速公路边坡生态防护拱形骨架客土喷播引言
近年来，为了适应社会和经济的快速发展，全国高速公路的建设飞速增长。尤其在江、浙、鲁等省高速公路网四通八达，基本实现了县县通高速。据交通部第二次全国公路普查结果显示，我国高速公路里程近2万km，列世界第二位。
由于高速公路自身存在的特定因素，如线形条件要求高，而相当部分的高速公路不可避免的要穿过山区、丘陵。因此，高速公路的边坡防护显得尤为重要。传统的高速公路边坡防护大多采用挡土墙、锚固网等大型的工程防护，使公路沿线成为令人厌倦的“灰色长廊”，这不但给沿路的生态环境造成了毁灭性的破坏，而且修建和维护都需要很大投入。另外，从美观和环保等角度来看也存在着诸多不合理因素。边坡生态防护的现状及趋势
我国早期的公路边坡生态防护，基本上采用的是在坡面上单一的铺草皮植被的绿化方式，这种形式绿化困难大，成活率较低。现在我国高速公路的低矮边坡也采用复合植被的绿化方式，90年代以来拱形骨架内植草防护及钢筋（土工）网的客土喷播，使生态防护技术在我国得到广泛应用。生态防护的作用机理
边坡生态防护技术是基于生态工程学、工程力学、植物学、水力学等学科的基本原理，结合其他工程材料在边坡上构建具生态功能的护坡系统。通过生态工程自支撑、自组织、与自我修复等功能来实现边坡的抗冲蚀、抗滑动和生态恢复，以达到减少水土流失、维持生态多样性和生态平衡及美化环境等目的。
一般认为生态防护的主要作用机理是植物根系对边坡土体的三维锚固作用。植物的垂直根系穿过坡体浅层的松散风化层，锚固到稳定层，起到锚杆作用，可视为三维加筋材料，可增加土体的凝聚力。另外，植物的蒸腾作用对地下水系的影响，以及微生物对土体的自我调节功能也对边坡防护起着不可忽视的作用。高速公路生态防护的作用
高速公路边坡生态防护的核心是保持生态平衡，因此具有工程防护以及其他防护类型
不可取代的作用和地位。
4.1 维护生态平衡
高速公路沿线边坡的开挖，造成大量植被的毁灭、水土的流失，所有这些均给自然生态环境造成了极大的破坏。生态防护通过种植植物，人为修复遭到破坏的环境，通过其自身内部的自我调节功能，恢复自然的生态平衡，起到真正的生态防护效果。
4.2 减少雨水冲刷，稳固路基
公路边坡开挖后，大部分坡面岩体裸露在外，雨水对坡面的长期冲刷极易造成边坡坍塌、滑坡等事故的发生。对边坡进行生态防护后，坡面植被能够实现台阶消能原理，降低水流速度，减小水流对坡面的冲刷。
4.3 边坡生态防护的三维锚固作用
对节理发育、破碎较严重的边坡进行生态防护时，一般采用三维土工网。除了三维网中锚杆和钢筋网对岩体的加固作用外，坡面植被根系也可以增加破碎岩块的整体性，起到固坡的作用。
4.4 美化环境，减轻驾驶视觉疲劳
生态防护把多种形式的植物景观合理的搭配起来，给社会创造了一个良好的绿色视觉空间，减轻了司机因长时间驾驶造成的视觉疲劳，降低发生交通事故的几率。高速公路边坡生态防护设计
高速公路边坡生态防护设计应考虑多方面的因素，诸如边坡工程、水文地质条件、岩性以及气候条件等。生态防护设计应在边坡总体稳定的前提下进行，并考虑适合植物生长的适当坡度。如果存在大面积滑坡的可能则应采用其它类型的防护形式，如框架梁、抗滑桩、预应力锚索等。
5.1 植被绿化选择
植物种类应根据当地的气候条件，选择适合当地生长的植物。由于不同植物成长特性不同，可以考虑多种植物混配种植的方式，充分利用各种植物根系的特点，达到固坡和生态环境自我修复的双重效果。生态防护关键是如何长久绿化，所植（喷）草籽也更加要科学化，如采用小冠花、高羊茅、黑麦草等复合化种植，这些植被综合考虑了：根系发达，易繁殖，易成活，抗逆性强，耐贫瘠以及适应当地土壤和可粗放管理等优点。
5.2 生态防护的主要类型及各自的优缺点
边坡的稳定性评价是生态防护的重要前提，生态防护对边坡稳定性最主要的作用表现在对坡体表面破碎岩石的加固和防止水土流失，而坡体深层的破裂和滑移则需进行一般工程上的锚固，有时甚至需要适度的削坡，然后根据实际情况选择生态防护的类型。
(1)直接植草绿化防护
该类防护类型，全国所有高速公路均有所采用，一般多用于整体稳定性好，完整性高的低(高度在6米以下)土质边坡。边坡开挖一定坡度（一般在1：1~1：2之间）后，可直接
铺植草皮进行生态防护。该类防护简单可行，专业技术要求不高，另外，单位工程造价也较低。但该类生态防护方式抗不住大的雨水冲刷，成活率也不高。初期应加大成本提高成活率。
(2)拱形骨架内植草生态防护
多适用于坡比不陡于1：0.75的土质边坡。浆砌片石拱形骨架形成流水槽，防止雨水冲刷边坡，确保边坡稳定；拱内种植草皮美化环境。但是不太适用于高陡的石质边坡，因在施工槽拱时不易成槽，也不利于植被生长。所以填方区的下边坡拱形骨架防护在我国高速公路近几年来应用最为广泛。如“襄十高速（湖北襄樊至十堰）”多数采用拱形骨架防护，新建的“宛坪高速（河南南阳至西坪）”下边坡填方以拱形骨架防护为主。
(3)砌筑预制六棱块
预制六棱块多用于桥头锥坡，稳定性及防止雨水冲刷性能较拱形骨架更好。其内也能保水利于植被生长。但是，六棱块预制不方便，径向厚度较薄（一般为5~6cm），脱模及施工运输中易碎裂，且总成本比用浆砌片石防护还要高，可作适当改进，详见<<对比大样及效果图>>。
(4)客土喷播
多适用于上边坡，尤其是石质边坡，采用了钢筋（或土工）网的客土喷播。适用范围广泛，对于整体稳定性较好，或只有部分坡面岩体比较破碎，或边坡整体稳定性较差，坡面出现大块松动岩石，而且坡体大部分岩石碎裂的边坡，均可适用。如果直接植草防护，一方面不易成活，另一方面，雨水冲刷极易使坡面松动岩块滑落，从而导致坡面防护植被的坍塌，再进行二次防护困难加大，而且经济上不合理。边坡开挖后，钢筋网在安装前，对于整体性稍好的坡面，先将坡面整平，清除碎石，然后放置钢筋网并在网搭接缝处按一定间距打入一
定长度的固定钉；对于岩层结构差的坡面，挂网后视情况应打入一定长度的锚杆。然后将草籽、肥料、土壤、水等（视情况可加入少量水泥）按一定比例混合后直接喷射于已挂好钢筋网的坡面。该类防护施工的关键是控制混合物的配置比例，工程应用时须严格按实际情况和工程要求进行试配。小结
公路边坡生态防护能有效的防止坡面水土流失，加强边坡的整体性，并保护公路沿线的生态环境。在人类生存环境日益恶化的背景下，生态保护作用不言自明。在我国，由于长期只注重经济效益、缺乏环境保护意识，高速公路的修建造成了大量环境破坏，可以预见，边坡生态防护具有广泛的应用前景。2007年7月份通车的青藏铁路，给我们树立了保护环境的楷模，避免修建时的大挖大填，同时多设桥梁（生物通道）通过，这也表明了我国在发展中进一步加强环境保护的决心。
参考文献
[1]胡利文，陈汉宁.《锚固三维网生态防护理论及其在边坡工程中的应用》，2003.[2]金忠.《喷砼植草技术在惠河高速公路高边坡防护中的试验应用》.广东公路交通出版社，2001.[3]《宛坪高速设计图纸》，中交第一公路勘察设计研究院，2004.作者姓名：秦利珍（1981年11月2日生）、女、助理工程师、本科、2005年7月毕业于兰州交通大学土木工程学院桥梁工程专业、通讯地址：湖北省武汉市东湖开发区华光大道21号、联系电话：0512-61257346。
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