总第２６４期 Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．２６４ ２Ｏｌ４年第３期 Ｎｏ．３ Ｊｕｎ．２０１４ 山区公路岩质边坡柔性防护与生态防护问题探究 张海伟 （保定市保通公路勘测设计有限责任公司 保定０７１０００） 摘要从山区公路边坡崩塌的类型与特征人手，以“油小线”工程为例，介绍了山区公路岩质边 坡柔性防护与生态防护方案的选择依据，以及方案的具体实施。实际运用表明，边坡柔性防护与 生态防护适应山区公路岩质边坡防护的需要，在防护工程中具有良好的效果。 关键词 山区公路岩质边坡柔性防护 生态防护 ｌ 工程概述 性为灰岩和页岩，岩体较为完整，强度高，单轴抗压 强度为２０．３３￣５２．４４ ＭＰａ。第二层为含煤线泥页 某地政府为了缓解当地交通压力，为人们的 岩地层，岩石节理发育，较为破碎，裂隙较多，强度 出行提供方便，拟修建“油小线”公路工程，该工程 较低，单轴抗压强度为１５．２～２Ｏ．３３ ＭＰａ。 全长８．２１ ｋｍ，并在全线需要布置３座立交桥。 另外，该道路工程定位为景观路，不仅要确保 该工程概况如下： 整个工程建设质量，注重与周围自然环境的协调， （１）土质特征。通过勘测沿线的地层和岩土 为了保证公路边坡的安全，还需要采取相应的刚 性质得知， 程沿线的土质为第四系堆积物，主要 性治理措施，包括挡土墙法、锚固法、喷浆法等等。 土质类型为耕土、粘性土、红粘土，呈褐黑色和灰 这些技术在公路工程建设中已经得到了广泛的运 褐色，层厚为０．Ｏ０～ｌ５．Ｏ０ Ｉｌｌ＿之间。 用，技术比较成熟，对工程加固，确保工程安全方 （２）岩质特征。第一层为碳酸盐岩石地层，岩 面发挥着重要的作用。但也容易对周围环境带来 收稿日期：２０１４ ０２—１７ （１）该高边坡滑移面为第四系与基岩交界 Ｉｎｃ［Ｍ］．Ｍｉｌｌ Ｐｌａｃｅｌ１１ Ｔｈｉｒｄ Ａｖｅｎｕｅ Ｓｏｕｔｈ，Ｓｕｉｔｅ 面，即第四系下界面。 ４５０ Ｍｉｎｎｅａｐｏｌｉｓ．Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ ５５４０１ ＵＳＡ，２００５． （２）在第四系滑移体内布置１１排列间距为５ ［４］艾志雄，罗先启，刘 波，等．ＦＩ ＡＣ基本原理及其在 ｍ的ｌ ８００ ｋＮ级预应力锚索支护方案提供的抗 边坡稳定性分析中的应用［Ｊ］．灾害与防治工程， 滑力能够平衡潜在滑移体的剩余下滑力，使边坡 ２００６（１）：１９—２４． 处于稳定状态。 ［５］姜海平．ＦＩ ＡＣ在边坡稳定分析中的应用研究ＥＪ］． 现代矿业，２０１０（９）：４０—４３． （３）边坡开挖施工过程中应加强地表水、地 ［６］ ＧＢ ５０３３０—２００２建筑边坡工程技术规范［ｓ］．北京： 下水的疏排。 中国计划出版社，２００２． ［７］徐青，陈士军，陈胜宏．滑坡稳定分析剩余推力法 参考文献 的改进研究［Ｊ］．岩土力学，２００５，２６（３）：４６５—４７０． Ｅｓ］张宜虎，尹红梅．剩余推力法及其在斜坡稳定性评 ［１］ 晏同珍．水文工程地质与环境保护［Ｍ］．武汉：中国 价中的应用［Ｊ］．岩土力学，２００４，２５（４）：６２８—６３２． 地质大学出版社，１９９４． ［９］ ＧＢ５００８６—２００１锚杆喷射混凝土支护技术规范 ［２］ 张倬元，王士天，王兰生．工程地质分析原理［Ｍ］． ［ｓ］．北京：中国计划出版社，２００１． ２版．北京：地质出版社，１９９７． ［１Ｏ］ 曾祥勇，邓安福．锚索与锚杆联合锚固支护岩坡的 ［３３ ＦＩ ＡＣ３Ｄ３．０ Ｕｓｅｒ’Ｓ Ｇｕｉｄｅ．Ｉｔａｓｃａ ｃｏｎｓｕｌｔｉｎｇ ｇｒｏｕｐ， 有限元分析［Ｊ］．岩土力学，２００７，２８（４）：７９０—７９４． ｌ００ 张海伟：山区公路岩质边坡柔性防护与生态防护问题探究 ２０１４年第３期 较为严重的破坏，不利于环境保护工作。所以，为 了改变这种情况，确保道路工程质量和道路美观， 避免对周围环境带来破坏。有必要采取相应的柔 性防护措施和生态防护方法。 本文主要围绕山区公路岩质边坡柔性防护和 生态防护问题进行探讨。 ２ 边坡崩塌类型与项目路段特征 ２．１边坡崩塌的类型 人工开挖岩质边坡时可能会出现崩塌现象， 主要有以下３种形式：①落石崩塌。容易在较陡 的岩石边坡出现这种情况，表现为岩层节理、层 理、裂隙发育，岩石容易滑动形成裂面。同时在渗 水、冻胀作用的影响下，裂缝往往出现逐渐扩大的 情形，再在降水的影响下，产生侧向静水压力，从 而导致崩塌情况的出现。另外裂隙发育的岩体也 容易出现这种情况，所以必须采取措施控制落石 崩塌，确保行车安全ｉ②滑坡崩塌。在外力作用 下，岩层发生滑动，出现这种情况的主要部位为： 路基、层问有软弱夹层的岩体、松散堆积物、层理 面、节理面、断层面等。这种情况的出现往往造成 大面积的破坏，严重影响车辆的安全通行；③流动 崩塌。这种情况主要出现在大雨天，在大量降水 的情况下，砂、岩屑、页岩风化土等受到水的冲刷 而出现流动崩塌的情形，往往会给行车安全带来 严重的影响，也破坏了公路工程沿线的景观 ］。 ２．２“油小线”路段边坡的类型与特征 勘察显示，“油小线”部分路段岩石是节理和 裂隙发育，岩体破碎，岩层容易受到风化，形成软 弱结构面。根据声波测井资料，对该路段地质情 况进行分析，具体情况如下。上部岩石是二叠系 灰岩，中风化强度，比较破裂，完整性系数Ｋ一 ０．４８；下部岩石为三叠系灰岩，弱风化，强度较高， 完整系数Ｋ一０．６４；而结合部为顺向坡，严重影 响边坡的稳定性。所以，必须根据具体情况，采取 相应的防护措施，以防止出现崩塌现象，确保边坡 的稳定，为安全行车创造良好的条件。 ３岩质边坡柔性防护与生态防护方案的实施 通过分析该路段边坡特征及可能出现的崩塌 现象，考虑施工的实际需要和处理效果，决定在该 路段采用柔性防护与生态防护方案。 ３．１岩质边坡柔性防护方案 通过对地质资料的调取，分析岩土体物理力 学参数，结合该工程特征，决定采用柔性主动加固 系统和锚杆锚固作为边坡防护手段，以实现对边 坡的有效防护，确保边坡的稳定和行车的安全。 该防护系统的工作原理是：采用常用的极限平衡 理论，从抵抗岩土体滑动的基本功能入手，采取相 应的措施，防止岩土体滑动，从而实现边坡稳固的 目的。在柔性防护体系中运用柔性网代替以前的 刚性结构，并与锚杆、锚垫板结为一体，以抵抗岩 土体失稳下滑的反作用力，从而确保岩土体的稳 定。根据该线路的具体情况，在边坡防护形式上 选用ＧＴＣ主动防护系统，该结构的钢丝强度高， 高达１ ７７０ ＭＰａ以上，同时采用了钢筋锚杆确保 系统稳定。在ＧＴＣ主动防护系统中，锚杆布置 形式为梅花形，并且间距不受网状规格限制，在整 个岩质边坡上，隔栅能够形成一个连续的网。同 时，锚杆的布置形式，能够使得可能发生破坏的最 大块体被限制在一定的范围内，防止岩体滑动，确 保岩体的稳定ｒ２ ］。此外，在系统的布设中，还需 要施加锚杆预张拉，将锚杆拉紧。在锚杆上主动 施加预应力，可以将锚垫板和隔栅压紧在坡面上， 这种力能够调动滑动面摩擦阻力，不仅有利于岩 土体的整体稳定性，还有利于锚杆的局部稳定性。 另外，如果局部岩土体出现滑动破坏，隔栅必然发 生变形以阻止滑动破坏的力，锚垫板把钢丝压紧， 提供预张力，主动提供抗滑力，从而防止了潜在的 破坏，确保边坡的稳定。 ３．２岩质边坡生态防护方案 该线路为景观公路，在工程建设中，不仅需要 保证线路的安全，还应该满足人们的审美要求和 环境保护的需要。结合当地的地形地貌、气候水 文特征，在生态防护过程中可以采取以下措施。 （１）客土喷播。该技术措施在国外生态防护 中运用得比较多，并且取得了良好的效果。具体 的实施方法为：利用客土喷射系统将绿化基材、植 物种子、植壤土、水等按照规定的比例进行搅拌， 使其成为均匀的混合物，并按照设计厚度均匀地 喷射到防护的石质边坡上，从而为植物的生长创 造适宜的环境。客土喷播措施主要通过基材、锚 杆、复合材料网、植被共同发挥作用，从而达到防 护坡面的目的。该技术的优势和特点为：通过植 被覆盖能够保护土壤免受雨水直接冲刷，阻止水 流形成；在表土层形成根系，从而能够抑制暴雨侵 蚀边坡，提高土体抗剪能力，有利于增强边坡的稳 定性，提高边坡抗雨水冲刷的能力，进而达到对边 坡有效防护的目的，确保公路工程安全，也起到美 化周围环境的目的 ］。 ２Ｏｌ４年第３期 张海伟：山区公路岩质边坡柔性防护与生态防护问题探究 １０１ （２）草包技术。将植物的种子播撒在２层布 质或者纸质无纺布中间，制成草包，装土之后就能 够长成草坪。在山崖之间形成具有特色的自然景 不仅促进了生态植被得到良好的恢复，还有利于 水土保持，取得良好的防护效果。 ５ 结语 观，既能够体现植物的顽强生命力，还能够起到美 化环境的作用。 （３）轮胎固土。采取措施将轮胎固定在坡面 尽管刚性治理措施也能够保证公路边坡的安 全，为安全行车创造有利条件，但它不利于生态环 境的保护。而柔性防护措施改变了传统的边坡防 护理念，不仅能够达到加固工程和保障边坡安全 的目的，还尽量降低了对周围环境带来的不利影 上，在上面覆盖土并播种，从而形成类似挂网喷播 的景观，达到美化周围环境的效果。 （４）植生带技术。将带有种子的植生带铺在 坡面上，然后对其进行固定，从而能够形成景观， 响。在整个柔性防护区域内，土体得到有效的保 持，岩石稳固，并且还根据工程的具体情况，通过 人工的方式植树种草，对周围环境进行绿化，从而 美化周围环境。 （５）喷混植生。这是一项新的技术措施，既 具有边坡防护的效果，也具有生态绿化的作用＿５］。 它能够使植物在短时间内生长，并达到良好的绿 化效果。具体的实施方式为：采用锚杆加固铁丝 网技术，利用特制喷混机械将混合干料加水后喷 射到岩面上，其中混合干料包括土壤、有机核心 料、粘结剂、植物种子等，喷射到岩面上后能够形 成１０ ｃｍ厚的硬化体，从而实现对边坡工程的防 护和生态绿化的效果。 ４岩质边坡柔性防护与生态防护实施效果 实现了对周围环境的有效保护。今后在类似工程 防护过程中，应该考虑工程的具体情况，灵活采取 相应的边坡柔性防护和生态防护措施，确保工程 的安全，保护周围的生态环境，提高山区公路工程 建设的综合效益。 参考文献 ［１］王芝尧，张登藩．山区公路岩质边坡柔性防护与生 态防护初探［Ｊ］．西部交通科技，２００８（４）：８１—８５． ［２］林孝松，许江，陈洪凯，等．山区公路高切坡整体 ４．１柔性防护方案的实施效果 在该工程施工中运用柔性防护方案，实现了 对边坡的有效加固，边坡的抗外力干扰能力增强， 安全评价方法研究Ｉ－Ｊ］．武汉理工大学学报：交通科 学与工程版，２０１１（４）：７１８－７２２． ［３］侯连君．高等级公路岩质边坡稳定性分析和生态防 护设计研究［Ｄ］．长沙：湖南大学，２００４． ［４］ 刘相逵，谢 锴．吉怀高速公路岩质边坡生态防 护浅析及新技术应用［Ｊ］．公路工程，２０１１（３）： １６１—１６６． 整体稳定性增加，满足山区公路岩质边坡防护的 需要，取得了令人满意的效果。 ４．２生态防护方案的实施效果 依托工程试验段，进行了一年的养护工作，并 ［５］李纯，李从昀．北京地区公路岩质边坡生态护坡 对生态防护效果进行了观测。在生态防护中运用 混播植物，既有暖季型草种，又有冷季型草种，植 中喷混植生技术的适宜性研究Ｉ－Ｊ］．交通环保，２０１２ （】）：４］一４５． 被具有交替生长的特性，确保了坡面的四季常青， Ａｎ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｒｏｃｋ Ｓｌｏｐｅ Ｆｌｅｘｉ ｂｌｅ ａｎｄ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｍｅａｓｕｒｅｓ ｏｆ Ｍｏｕｎｔａｉｎｏｕｓ Ｈｉｇｈｗａｙ Ｚｈａｎｇ Ｈａ ｉｗｅｉ （Ｂａｏｄｉｎｇ ｃｉｔｙ Ｂａｏｔｏｎｇ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ｈｉｇｈｗａｙ ｓｕｒｗａｙ ｄｅｓｉｇｎ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂａｏｄｉｎｇ ０７ １０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇ ｔｈｅ”Ｙｏｕ—Ｘｉａｏ ｌｉｎｅｓ”ａｓ ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ ａｎｄ ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｔｈｅ ｔｙｐｅｓ ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｓｌｏｐｅ ｃｏｌｌａｐｓｅ ｏｆ ｈｉｇｈｗａｙｓ ｉｎ ｍｏｕｎｔａｉｎ ａｒｅａ，ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ｃｈｏｉｃｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｃｈｅｍｅｓ ｏｆ ｒｏｃｋ ｓｌｏｐｅ ｆｌｅｘｉｂｌｅ ａｎｄ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｆｏｒ ｍｏｕｎｔａｉｎｏｕｓ ｈｉｇｈｗａｙ ａｎｄ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ， ｗｈｉｃｈ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｃａｎ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｎｅｅｄｓ ａｎｄ ｈａｖｅ ３ ｗｅｌｌ ｅｆｆｅｃｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｈｉｇｈｗａｙ ｉｎ ｍｏｕｎｔａｉｎｏｕｓ ａｒｅａ；ｒｏｃｋ ｓｌｏｐｅ；ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ；ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ