路基邊坡的防護養(yǎng)護

路基邊坡的防護養(yǎng)護4.1概述路基長期暴露在自然環(huán)境中，很容易受到破壞。鐵路路基主要是堆積和開挖而成，邊坡易受損害。路基邊坡常見的破壞形式有：降雨尤其是強降雨引起的路基邊坡沖刷坍塌；風沙對路基邊坡的風蝕以及對路基的沙埋。4.2路基邊坡對降雨的防護路基邊坡破壞最主要的原因是水的影響。路基邊坡的表面并不是絕對平整的，而總是有一些凹槽，水在邊坡上流動時會使之逐漸沖成小溝，水流也隨之更加集中，造成小溝的加深和擴大，最后導致邊坡的破壞。此外，在溫度和濕度的交替變化作用下，再加上風吹日曬的影響，也會造成坡面的風化、剝落及坍塌等破壞。因此，應及時進行坡面防護。降雨對路基邊坡的影響很大。當降雨強度小于土壤的入滲能力時，降雨完全入滲；當降雨強度大于土壤入滲能力時，降雨不能完全入滲，會產(chǎn)生降雨徑流。降雨入滲對邊坡穩(wěn)定性影響較大，降雨入滲將會引起近坡面土體強度急劇下降，路肩和坡腳是路堤的薄弱部位，由于降雨量大或降雨延時較長，雨水下滲使路堤土體飽和，表層軟化；或路堤坡腳受浸泡而軟化失穩(wěn)，引起路肩或邊坡溜塌。另外，降雨量具有明顯的季節(jié)性，因此路基邊坡破壞也具有季節(jié)性。當降雨強度大時，雨水水流順坡面而下，坡面不平順造成水流分異，合并形成許多小徑流后，沖刷能力增強，沿坡面薄弱處形成溝槽，并逐漸向路肩和坡腳發(fā)展。路堤越高，這種沖刷越嚴重(一般在邊坡高5m左右為界)。在邊坡沖溝集中發(fā)育地段，路堤邊坡被切割破壞，嚴重的造成道碴流失，軌枕懸空。4.2.1問題分析造成這種現(xiàn)象的一般原因有：路基填筑土主要為為粘土、砂粘土、粉質(zhì)黏土、粉黏土等，并且夯實不密，遇到降雨后，土顆粒遇水后強度迅速下降，粘結(jié)力也迅速下降，土質(zhì)軟化。造成邊坡沖刷，路肩或邊坡溜塌等現(xiàn)象。干旱時，土壤表層水分蒸發(fā)，孔隙體積增大，易受風蝕。土粒結(jié)構(gòu)疏松而不緊密，很難抵御暴雨的襲擊，可見這類土遇水后內(nèi)部結(jié)構(gòu)破壞，強度降低，致使路基因遇水作用形成大量土質(zhì)流失而遭到破壞。4.2.2防護措施坡面防護主要就是保護路基邊坡表面免受雨水沖刷，減小溫度及濕度變化的影響，防止或延緩軟弱巖土表面的風化、剝落等演變過程，從而保護路基邊坡的整體穩(wěn)定性。坡面防護設(shè)施本身不承受外力作用，必須要求坡面巖土整體牢固。此外，坡面防護還應與排水設(shè)施相配合，以便雨水能盡快排出路基范圍。坡面防護應根據(jù)路基邊坡的土質(zhì)、巖性、水文地質(zhì)條件、邊坡坡度與高度等，選用適宜的防護措施。路基邊坡防護主要有綠色防護和工程防護兩種：綠色防護指的是在邊坡上種植植物，達到鞏固邊坡的目的，具有綠化環(huán)境消除噪音等功能、工程防護指的是在邊坡上砌筑石塊混凝土等來達到維護邊坡穩(wěn)定目的的措施。具體采取什么樣的措施，要根據(jù)不同的情況而定。路基邊坡坡面防護工程常用類型及適用條件如表4-1所示。4.2.2.1綠色防護綠色防護是指人工培植邊坡植被，使植物的根系產(chǎn)生加固邊坡表層土的作用，同時利用植物的枝葉保護坡面，防止或減少降水尤其是暴雨對邊坡的沖刷以保護邊坡。植物防護又可以改善環(huán)境。基本規(guī)定鐵路路基邊坡綠色防護，按植物生長的氣候條件可分為一般地區(qū)路基邊坡綠色防護和特殊地區(qū)路基邊坡綠色防護。年平均降水量600mm及以上，最冷月月平均氣溫高于或等于?5°C的溫暖、濕潤地區(qū)可定為一般地區(qū)。特殊地區(qū)可分為干旱地區(qū)和寒冷地區(qū)。年平均降水量小于600mm的地區(qū)可定為干旱地區(qū)；最冷月月平均氣溫低于?5C的地區(qū)可定為寒冷地區(qū)。路基邊坡綠色防護應具有保護路基穩(wěn)定、水土保持、改善生態(tài)環(huán)境等作用。根據(jù)路基工程所處的人文環(huán)境，宜考慮綠色防護的景觀效果。植物防護的方法主要有種草、鋪草皮、液壓噴播植草和種植灌木幾種措施。

表4-1路基邊坡坡面防護工程常用類型及適用條件防護類型結(jié)構(gòu)形式適用條件注意事項植物防護種草或噴植草土質(zhì)邊坡，坡度緩于1:1.25當邊坡較高時，可用土工網(wǎng)，土工網(wǎng)墊與種草結(jié)合防護鋪草皮土質(zhì)和強風化、全風化的巖石邊坡。坡度不陡于1:1草皮可為天然草皮，亦可為人工培植的土工網(wǎng)草皮種植灌木土質(zhì)和全風化的巖石邊坡。坡度不陡于1：1.5樹種應為根系發(fā)達枝葉茂盛適合當?shù)匮杆偕L的低矮灌木噴護噴摻砂水泥土，厚度6?10cm,材料為砂、水泥、黏性土易受沖刷的土質(zhì)塹坡，坡度不陡于1:0.75選好材料配合比和水灰比，一般應通過試噴噴漿，厚度不小于5cm,材料為砂、水泥、石灰易風化但未遭強風化、全風化的巖石塹坡，坡度不陡于1:0.5噴混凝土，厚度不小于8cm，材料為砂、水泥、礫石易風化但未遭強風化、全風化的巖石塹坡，坡度不陡于1:0.5掛網(wǎng)噴護錨桿鐵絲網(wǎng)（或土工格柵）噴混凝土或噴漿，錨固深度1.0?2.0m，網(wǎng)距20?25cm，其他同噴護噴混凝土或噴漿防護的巖石邊坡，當坡面巖體破碎時，為加強防護的穩(wěn)定性而采用錨孔深度應比錨固深度深20cm，其他同噴護干砌片石護坡一般厚度30cm,，其下設(shè)不小于10cm,厚的砂礫石墊層土質(zhì)路堤邊坡，有少量地下水滲出的局部塹坡，局部土質(zhì)塹坡嵌補，坡度不陡于1:1.25基礎(chǔ)應選用較大的石塊，應自下而上地進行栽砌，接縫要錯開，縫隙要填滿塞緊漿砌片石護墻厚度30?40cm，水泥砂漿砌筑易風化的巖石邊坡和土質(zhì)邊坡，坡度不陡于1:1漿砌片石或混凝土骨架護坡骨架宜用方格型，也可采用人字型、拱型。方格內(nèi)鋪種草皮、噴植草或干砌片石等土質(zhì)和全風化的巖石邊坡,當坡面受雨水沖刷嚴重或潮濕時，坡度不陡于1:1護坡四周需用漿砌片石鑲邊，混凝土骨架視情況在節(jié)點處加錨桿，多雨地區(qū)骨架宜做成截流溝式漿砌片石護墻等截面厚度為50cm,變截面頂寬40cm，底寬視墻高而定土質(zhì)和易風化剝落的巖石邊坡，坡度不陡于1:1.05等截面護墻高不宜超過6cm,當坡度較緩時，不宜超過10cm，變截面護墻，單級不宜超過12cm,超過時宜設(shè)平臺，分級砌筑坡面種草如圖4-1所示，適用于邊坡坡度緩于1:1.25的土質(zhì)。草籽可播

撒或溝播、點播并應注意選用適宜生長的草種。當土質(zhì)條件較差時，可補充適宜草子生長的種植土和肥料。圖4-1圖4-1種植草示意圖（單位：cm）鋪草皮如圖4-2所示，適用條件與坡面種草相同，其成活速度更快，抵抗水流沖蝕能力更強。但要求有適宜的成活草皮。鋪設(shè)的方法可滿鋪，也可與方格骨架護坡結(jié)合使用。一：N100一：N100圖4-2鋪設(shè)草皮示意圖（單位：cm）液壓噴播植草是一種現(xiàn)代植草技術(shù)，適用于草坪建值和不同坡率的圖紙（包括碎石類土）邊坡、全風化的巖質(zhì)和強風化的軟巖石邊坡坡面綠色防護。液壓噴播植草技術(shù)是利用液壓播種原理，將試驗確認適用，生命力強且能滿足各種綠化功能的植物種子經(jīng)科學處理后與肥料、防土壤侵蝕劑、內(nèi)覆纖維材料、保水劑、色素及水等按一定比例放入噴播機混料罐內(nèi)，通過攪拌至懸浮狀后，噴播在邊坡落地上，形成均勻覆蓋層保護下的草種層，在鋪設(shè)無紡布防護，而后進行養(yǎng)護，在坡面形成防護。由于混合液中的纖維、防土壤侵蝕劑形成的半滲透覆蓋層和表土粘合后，具有良好的固種保苗效果，加之外鋪無紡布的防護作用，保證了刮風降雨時種子不會流失。液壓噴播植草防護具有施工簡單、適用性廣、施工質(zhì)量高、防護效果好、工程造價低等特點，近幾年得到迅速推廣。種植灌木樹種應選擇容易成活、根系發(fā)達的灌木。種植灌木亦可與種草同時配合進行。易風化的巖質(zhì)邊坡坡面常常發(fā)生風化剝落和坡面水流的侵蝕。為防止山區(qū)易風化巖質(zhì)邊坡產(chǎn)生變形，危及線路和運營的安全，可采用坡面補強及加固措施。補強及加固措施包括抹面、噴漿、勾縫和灌漿。抹面適于易風化的黏土巖類邊坡，如圖4-3所示。抹面材料可因地制宜，采用具有一定強度且具有良好防水性的三合土或其他材料。圖4-3抹面（單位：cm）對巖性不同的邊坡，可采用錨桿鐵絲網(wǎng)噴射混凝土防護，噴射混凝土厚8?10cm，混凝土粗骨料粒徑小于2.0cm。水泥：砂：石子比例為1:2:2?1:2.5:2.5，水灰比0.4?0.5，噴射護面設(shè)伸縮縫和泄水孔。應注意噴射混凝土護面適用于塹坡穩(wěn)定、地下水不發(fā)育、邊坡較干燥但陡峻的邊坡。砂漿抹面與噴射混凝土護面相比，前者施工較簡單，后者節(jié)省水泥用量，較可靠。由于土工合成材料的發(fā)展，無紡土工織物已被用于坡面防護。對于不適于植物生長的邊坡可采用無紡土工織物多層復合坡面防護。國外采用這種復合防護結(jié)構(gòu)取得了良好效果。其方法為緊貼坡面鋪設(shè)無紡土工織物用以排水，保證邊坡穩(wěn)定，其上鋪設(shè)隔水的土工薄膜，防止水的滲入并具有一定保溫作用。亦可兩層合為一層采用復合土工膜代替，同時兼起以上兩種作用。最上面鋪設(shè)瀝青土工膜作為保護層保暖、防水，如圖4-4所示。

圖4-4土工合成材料復合防護（單位：cm）4.2.2.2工程防護工程防護主要是用砌石加固邊坡，適用于邊坡坡度緩于1:1的各類土質(zhì)及巖質(zhì)邊坡。當坡面受地表水流沖蝕產(chǎn)生沖溝，表層溜塌或剝落時，均可采用砌石防護。砌石防護有干砌片石護坡和漿砌片石護坡。（1）干砌片石護坡干砌片石護坡適用于不陡于1:1.25的土質(zhì)（包括土夾石）邊坡，且有少量地下水滲出的情況，厚0.3m左右，如圖3-5所示。若土體為粉質(zhì)黏土、松散砂和砂黏土等土時，應設(shè)不小于10cm厚的碎石或砂礫墊層。片石護坡應設(shè)基礎(chǔ)，塹坡干砌片石護坡基礎(chǔ)應砌至側(cè)溝底。圖4-5干砌片石護坡（單位：cm）（2）漿砌片石護坡漿砌片石護坡適用于不陡于1:1的各類巖質(zhì)和土質(zhì)邊坡，厚度一般為0.3?0.4m。漿砌片石護坡可作為邊坡的補強措施。對高邊坡可分級設(shè)置平臺，平臺寬不小于1.0m，每級高不宜大于20m，沿線路方向每10至20m應設(shè)伸縮縫并在護坡下部設(shè)置泄水孔。片石的砌筑采用50號水泥砂漿。施工應在邊坡土體沉實后進行，

防止因土體下沉開裂。漿砌片石骨架護坡或混凝土骨架護坡為節(jié)省片石及水泥，可采用漿砌片石骨架護坡或混凝土骨架護坡，如圖4-6所示。骨架常用方格形和拱形，骨架內(nèi)可采用植被防護、捶面填補。圖4-6漿砌片石骨架護坡(單位：圖4-6漿砌片石骨架護坡(單位：cm)漿砌片石護墻漿砌片石護墻適用于各類土質(zhì)邊坡和易風化剝落且破碎的巖質(zhì)邊坡，用以防治較嚴重的邊坡坡面變形，常作為邊坡加固措施。對較陡的塹坡防護僅限應用于穩(wěn)定的塹坡，且邊坡坡度不陡于1:0.3。漿砌片石護墻有實體護墻及孔窗式護墻，孔窗內(nèi)可采用干砌片石或捶面防護。一般土質(zhì)及破碎巖石邊坡多采用實體護墻，較完整且較陡的巖質(zhì)邊坡可采用肋式護墻，對下部較完整、上部較破碎的巖質(zhì)邊坡可采用拱式護墻。按護墻截面尺寸，護墻可分為等截面和變截面兩種形式。按防護高度可分為單級、兩級及多級護墻，如圖4-7所示。選用坡面防護應需注意以下問題在采用植物或噴護、掛網(wǎng)噴護等路塹坡面防護和在年平均降水量大于400mm地區(qū)較高的土質(zhì)路塹邊坡地段，宜在坡腳處設(shè)高1?2m漿砌片石護坡或護墻。軟硬巖層相間的路塹邊坡應根據(jù)巖層情況采用全部防護或局部防護措施。當漿砌片石護墻高度大于12m、漿砌片石護坡和骨架護坡高度大于18m時，宜在適當高度處設(shè)平臺，平臺寬度不宜小于1m。漿砌片石護墻、護坡的基礎(chǔ)應埋置在路肩線以下不小于1m，并不應高于側(cè)溝砌體底面。當?shù)鼗鶠閮雒浲習r，應埋置在凍結(jié)深度以下不小于0.25m。封閉式的坡面應在防護砌體上設(shè)泄水孔和伸縮縫。當坡面有地下水出露時，應采取措施將水引出。

(a)等截面護墻圖4-7漿砌片石護墻(單位：cm)土質(zhì)和易風化巖石的深路塹邊坡，宜在坡腳設(shè)置擋土墻，以降低邊坡高度。當擋土墻墻預上方坡面設(shè)有漿砌片石護墻、護坡時，墻頂應設(shè)置邊坡平臺，平臺寬度不宜小于2m。在多雨地區(qū)，用砂類土、細粒土等填料填筑的路堤，其路肩和邊坡易受雨水沖刷流失，應根據(jù)具體情況設(shè)防護。4.3風沙對路基邊坡的風蝕以及對路基的沙埋風沙給工程施工和運營維護帶來很大危害。風沙對路基的危害作用最明顯的是風蝕和沙埋。風蝕在沙區(qū)修筑的路基被風蝕是鐵路沙害的普遍現(xiàn)象，特別是高填深挖地段尤為突出。有些線路上路肩被風蝕成渾圓狀，坡面出現(xiàn)風蝕槽等，這些危害都直接威阱路基的安全和穩(wěn)定。風沙對路基的風蝕危害主要是由于路基坡面直接受到風力的沖擊，氣流運行時，使路基受到風的壓力，引起坡面沙粒的搬移。再就是氣流中攜帶的沙粒對路基產(chǎn)生磨蝕，加快風蝕速度。還由于路基上有障礙物或坡面不平整，使氣流形成渦旋，對坡面發(fā)生掏蝕。沙埋沙埋是路基沙害的主要形式，對鐵路的危害是由于風沙流活動和沙丘移動斫引起的，我國大部分沙害造成的事故都是因沙埋軌道造成的。這種危害具有出現(xiàn)險情時間短，難預測的特點，對于行車安全威脅很大。另外，沙埋還會對路基造成潛在危害，即淤埋各種路基排水溝和堵塞涵洞。這種危害雖然不會對路基造成直接危害，但由于上述排水設(shè)施被堵塞，在暴雨季節(jié)，雨水不能通過排水系統(tǒng)流走，反而流向路基，造成路基坡面沖刷流蝕，嚴重者還會造成路基坍塌。因此，對這種危害也應引起重視。風沙流活動對路堤而言，就是當其在前進過程中遇到路堤阻擋時，在迎風側(cè)一定范圍內(nèi)貼地層氣流有明顯的減速，當氣流抬升翻過路堤面時，因氣流擴散，背風側(cè)風速顯著降低，進而使沙粒從氣流中脫離出來，造成沙埋危害。對路塹而言則是當風沙流越過路塹時，產(chǎn)生渦旋作用，塹內(nèi)風速普遍降低，部分沙粒跌落下來形成積沙。沙丘的移動就是沙丘在風的作用下，移向路基，造成沙埋危害。4.3.1工程防護措施4.3.1.1碎石土包坡適用條件碎石土包坡就是將土與碎石按3：7的比例混合夯拍于路基坡面上，厚度20cm。這種方法一般適用于用粉細砂作填料的路堤和高度不大于6m的風積沙地質(zhì)的路塹地段，若塹坡太高，碎石土提升較為困難，一般不用本方法。采用該方法一個重要前提就是必須要有豐富的碎石土來源應用效果分析采用碎石土包坡的方法對路基進行防護，是預防路基被風蝕的一種有效措施。它不僅能在短期內(nèi)防止路基被風蝕，而且隨著時間的推移，由于碎石土保水性能較好，天然被風吹落在碎石土上的草籽還會生長發(fā)育，起到永久固沙的作用。另外碎石土價格低廉，經(jīng)濟實惠，在現(xiàn)場所有被采用的工程防護措施中它是最經(jīng)濟的一種。其施工方法簡單，治沙效果顯著，是一種理想的防護措施。出現(xiàn)問題的處理及采取補充措施的探討用碎石土包坡對路基進行防護無疑是一種有效的措施，但它也存在一些問題，如路肩部位的碎石栽砌就是一個薄弱環(huán)節(jié)。一是由于碎石之問留有縫隙，風能夠穿過縫隙將粉細砂吹走，造成防護失敗。再就是由于風沙地區(qū)雨季降雨量非常集中，往往能在很短的時間內(nèi)，降下大量的雨水，若路基面稍不平整，很容易使雨水形成適流，進而穿過碎石縫隙，沖蝕防護坡面，危及路基的穩(wěn)定。針對這一薄弱環(huán)節(jié)，現(xiàn)場采用了用粘砂土將碎石縫隙堵死，輔以種草的方法，收到了很好的效果。C8混凝土塊板壓坡防護適用條件這種方法就是將加工好的40cmX4Ocm，厚5cm的混凝土塊板按規(guī)定要求，拼鋪在路基坡面上，周邊采取封閉處理。它適用于所有用粉細沙作填料的路堤和風積粉細沙路塹地段，特別適用于高填深挖地段。應用效果分析該方法在防治高大邊坡的風積粉細沙路基的風沙危害方面是一種非常有效的措施，它不僅能防風沙危害，而且還能防雨水沖刷，其料源廣泛，施工方便，固沙效果顯著。M5漿砌片石骨架護坡(1)適用條件這種方法適用于黃土質(zhì)粘砂土路塹邊坡的風沙危害防護。黃土質(zhì)粘砂土，結(jié)構(gòu)松散，抗風蝕能力較弱，其砂的成份含量越高，抗風蝕能力就越弱。針對這一特點，在骨架的中間部位要用不同的方法進行防護-對含砂量較高地段，其中間用c8混凝土塊板鋪砌防護，對含砂量相對較低地段，采用種草防護即可，見圖4-8。(2)應用效果分析這種方法對黃土質(zhì)粘砂土地段防治風沙危害具有顯著效果漿砌片石結(jié)構(gòu)密實，耐久性能好，C8混凝士塊板經(jīng)勾縫處理后，抗風蝕和沖刷能力較強，種草本身就是一種很好的防沙措施幾種方法結(jié)合作用，治沙效果是非常顯著的。4.3.1.4漿砌片石擋、護墻(1)適用條件該種方法適用于在一個坡面上具有兩種不同土質(zhì)類型并有可能沉睡縫引起坡面滑動的路塹地段。當遇有風積沙夾層和下層是沙，上層是土質(zhì)類覆蓋層的地段時，由于坡面需要支擋結(jié)構(gòu)具有較強的支撐能力，因此，宜采用重力式路塹擋土墻進行擋護；當遇有下層是土上層是風積沙愛蓋地段時，由于下滑力相對較小，因此，宣采用M5漿砌片石護墻進行擋護，這要根據(jù)現(xiàn)場實際情況選定。(2)應用效果分析該種方法對解決具有兩種不同土質(zhì)的路塹邊坡防治沙害問題，起到了很好的作用。它既能防治沙害，又能確保路基的穩(wěn)定。是一種永久的治沙措施。沉降縫圖4-8骨架護坡平面示意圖4.3.1.5防抄溝堤(1)適用條件這是一種阻沙措施，適用于路塹頂以外阻沙防護，以防塹頂以外風沙進入路塹，它一般設(shè)在路塹的上風向塹頂以外100m左右的地方。其走向要與主風向垂直，如圖4-9所示。圖4-9防沙溝堤示意圖(單位：cm