浅谈公路工程防护技术

佟莹莹

摘要：近几年，国家的公路建设力度不断增加，尤其是在西部地区，更加是对公路边坡防护设计高度关注，希望由此来更好的提高设计的可靠性、可行性。相对而言，公路边坡防护设计的难度并不低，自身受到的影响因素也是比较多的，想要在日后工作的开展上取得理想的成绩，必须加强新概念的应用，针对传统设计更好的革新，这样才能对未来工作的开展，提供更多的保障。文章针对公路边坡防护设计中新概念的应用展开讨论，并提出合理化建议。

关键词：公路；边坡；防护设计；新概念

引言

公路工程的建设，特别是山区公路工程，破坏沿线生态系统、导致植被覆盖层消失、边坡裸露在大气环境中，遇到极端天气，不仅可引起水土流失，还能引发滑坡、泥石流等地质灾害，危及行车安全。

1公路防护工程的设计要点

1.1有针对性地进行多样化设计

目前公路运行的风险因素日益复杂，复杂的地质环境以及急弯、陡坡、路侧临水、临障碍物这些不良因素的存在都增加了公路工程的施工风险，给工程的正常施工带来不利影响，也对交工使用后的车辆行人安全带来了隐患。所以公路安全生命防护工程设计人员在进行设计时，要依据公路工程建设地的具体情况，针对不同的风险源头，通过优化设计有效避免各种风险因素对工程安全性的影响，力争将各种不良横向、纵向干扰影响降到最低程度，在对各种风险因素分析评估的基础上，抓住工程设计重点、要点，不断增强设计水平，保障设计质量及后期使用过程中的安全系数。

1.2优化设计内容

公路安全生命防护工程涵盖的设计内容非常广泛，设计人员必须在专业工程设计理论知识的指导下，严格按照工程设计规范，依据公路工程实际情况确定安全生命防护工程的基础设施设计指标，并将设计指标按不同的功能进行分类和优化，以此确保每个设计指标都能充分发挥作用。常用的公路安全生命防护工程的基础设施设计主要有交通标志、交通标线、护栏、线形诱导标的设计与示警桩的摆放等。在具体操作时，设计人员需根据公路工程实际情况将多种类型综合设计，通过反复比较和评估从而确定出最佳设计方案。

2防护机理

2.1加固作用

加固作用主要有两种。一是生态护坡所结合的工程防护，比如骨架防护中的骨架、框架、三维网等对坡表的加固作用。在植被没有发挥作用的初期，工程防护可以起到加固坡表的作用，防止雨水对边坡表面产生较大冲刷，造成水土流失。二是当植被生长发育后，植被根系深入土体，包裹土体，起到锚固、加筋的效果，木本植物的深根可以将坡表的下滑力传递到深部土层，起到锚固的作用。根系延伸范围内的土体与根系形成根-土复合体，根系可以视为带预应力的三维加筋材料，增强土体的抗剪强度，提高边坡的整体稳定性。

2.2边坡水土保持作用

防护边坡发挥水土保持的作用主要体现在两个方面：一是工程措施自身的作用，比如浆砌片石防护，能提高地表的粗糙度，降低坡表径流流速；二是植被生长发育后所发挥的作用，首先是植被的茎叶对降雨进行消能作用，避免雨水直接冲击坡表土体，其次植被还可以减缓坡表径流的流速，减少对坡面的冲刷，再次植被根系可以对其附近的地表水起到导流的作用，将多余的水分引入透水层，另外植被的蒸腾作用可以有效减少坡体内部的水分，降低超孔隙水压力，提高土体强度。

2.3生态恢复作用

开挖后的坡表，尤其是岩质边坡，不适合植被生长发育，可在坡表铺一层适合植被生长的有机质土，为植被生长发育提供最初的生长环境。在选择植被时，首先种植可快速生长的草本植物，利用其对土质进行第一步改造；然后，选择灌木，对坡表土体进行深一层的改造，为木本植物的种植创造条件，逐渐形成“乔-灌-草”相结合的空间系统，加速恢复被破坏的生态环境。

2.4防风固沙

在新疆地区，对边坡进行防护设计，还具有防风固沙的作用。植被覆盖的边坡，可以降低风速，防止风蚀作用。另外，植被还可以改善土质，从根本上解决流沙现象。

3防护技术

与边坡加固技术不同，防护设计是针对边坡表层土体所进行的加固设计，具体可以分为工程防护和生态防护。

3.1工程防护

工程防护包括抹面防护、捶面防护、喷砂浆或喷混凝土防护、勾缝和灌浆四种形式。抹面防护技术适合处理各类易风化的软岩，比如千枚岩、页岩等边坡，目的是隔绝大气，延缓风化，材料可以是水泥浆、石灰浆等；捶面防护与抹面防护的作用接近，材料也大致相同，适用于易冲刷的土质或者易风化的岩质边坡；喷浆（砂浆或者混凝土）防护适用于边坡表面土体易风化、岩石破碎的情况，其作用是使封闭坡表的节理裂隙，防止雨水侵入坡体。

3.2综合防护

公路边坡防护通常需要结合加固设计进行二次设计。常用的综合防护技术有：框架内六角空心砖植草护坡、三维网植草护坡、骨架植草护坡，湿法喷播技术、客土喷播、高次团粒喷播等。（1）六角空心砖植草护坡一般用于土质边坡、强风化的岩质边坡，坡度不大的边坡。在六角砖内进行植草，可避免坡表冲刷。由于六角砖呈蜂巢状，具有景观效果，但是其自重较大、造价偏高。（2）三维网植草护坡技术工程造价低、景观护坡效果好，初期投资小，适用于公路等线状工程防护，而且施工速度快，植草后，可以恢复生态环境，改善公路小环境的生态，但是其后期养护维修困难。（3）骨架植草护坡是利用混凝土、浆砌片石（块石）等材料做成人字形、菱形、方格形等形状的骨架，并在骨架内植草恢复生态的防护形式，适用于坡体整体稳定的情况，不仅可以防止雨水对坡表的冲刷，还可提高坡表的粗糙度，消耗坡面水能量。

4公路边坡防护设计的新概念应用

4.1加强动态调整

公路边坡防护设计的新概念应用，不能展现为贸然的情况，要做好动态优化，促日后发展，可以获得更好的巩固效果。在湖北神农架部分高速的边坡设计中，所采用的方法是“喷播基材法”可与当地雨林地貌相契合。这种方法先是固定，以铁丝网、锚杆处理，其次是种植，将肥料+种子喷洒于边坡，这样的防护结构才更稳定。

4.2完善生态防护

西部地区的生态防护完善，是公路边坡防护设计的重要手段，同时能够促使设计的可靠性、可行性更好的提升。伴随国内交通的进步、发展，生态防护也变得越来越重要，并在未来会安全替代那类破坏生态的同类工程，且生态型的边坡防护能提升公路边坡的美感，优化道路环境，完美结合了自然环境及工程建设。

4.3加强日常维护

有些地方的设计手段，虽然看似非常的普通，但是在日常维护的力度上不断提升，因此没有展现出严重的隐患和问题，同时能够及时的排查细小不足，在自然灾害来临时能够科学的应对，不仅减少了经济上的损失，更加能够促使公路边坡防护设计的成就，获得良好的提升。日常维护的开展，必须结合地方公路建设的特殊性来完成，对于公路边坡防护设计的一些特殊情况，或者是基础设施投入不断的增加，对于材料和设备的使用，尽量的具备长久效果，这对于维护体系的改进，以及相关手段的落实，都可以产生良好的推动作用。

4.4全面提高防护等级

现如今的公路边坡防护设计工作开展，必须坚持在等级上不断的提升。从新概念的角度来看，公路边坡防护设计的开展，可尝试从以下几点处理：第一，在防护设计中要坚持对不同灾害情况做出模拟冲击，尤其是山体滑坡、泥石流灾害的发生，可通过BIM技术来仿真操作，观察防护的等级和技术指标，从而在具体的材料应用、防护手段上更好的完善。第二，防护等级的提升过程中，必须坚持对绿色材料做出良好的应用，现如今的材料必须减少污染现象，从而降低对公路边坡防护设计造成的破坏，最大限度的为边坡防护提供较多的保障。第三，公路边坡防护设计的操作，还需要引进先进的技术系统和监督系统，按照大数据分析方法，对于不同阶段的防护要点进行良好的掌握，提升成就感，巩固效果。

结语

总之，当前生态恶化产生较大的负作用，人们对公路工程建设过程中的生态恢复也越来越重视，提倡坚持“不破坏就是最大的保护”的设计理念，同时在边坡设计时，应根据边坡的地质特征，因地制宜地进行防护设计，使工程防护与生态防护相结合，实现生态恢复与地域文化传播相结合。

参考文献

[1]连继峰，罗强，谢涛，等.路基边坡浅层稳定的骨架防护效应及结构优化[J].铁道学报，2017，39（7）：133-141.