边坡加固课程设计

1、目录1.边坡防护与加固的目的、意义22边坡稳定性概述32.1 路基边坡损坏形式及特点62.2路基边坡稳定性的主要影响因素73. 边坡病害的防治原则83.1边坡加固研究103.2边坡防护与加固的基本要求104. 各种防护工程适用条件105. 边坡防护与加固的技术方法125.1. 生态防护125.2.边坡工程防护技术176. 路基边坡防排水207.案例分析278.分析与研究结论319.参考文献33引言 边坡一般是指具有倾斜坡面的土体或岩体。边坡处治，首先要进行稳定性分析，然后根据稳定性分析的结果，决定是否要对其进行加固处理。边坡稳定分析的方法很多，目前在工程中广为应用的是传统的极限平衡理论。近几年

2、，基于不同的力学模型而建立起来的各种数值分析计算方法也越来越受到工程界的重视。一般来说，不同的边坡类型，不同的分析目的以及可获得的基本资料情况，应采用与之相适应的计算理论和稳定分析方法。由于坡表面倾斜，在坡体本身重力及其他外力作用下，整个坡体有从高处向低处滑动的趋势，同时，由于坡体土(岩)自身具有一定的强度和人为的工程措施，它会产生阻止坡体下滑的抵抗力。一般来说，如果边坡土(岩)体内部某一个面上的滑动力超过了土(岩)体抵抗滑动的能力，边坡将产生滑动，即失去稳定；如果滑动力小于抵抗力，则认为边坡是稳定的。在工程建设中，常见的边坡滑动有两种类型。一种是天然边坡由于原来的地质条件改变而产生的滑坡，通

3、常用地质条件对比法来衡量其稳定的程度；另一种是由于工程建设需要而人工开挖或填筑形成的人工边坡，由于设计的坡度一般都比较陡，或由于工作条件的变化改变了边坡体内部的应力状态，使局部的剪切破坏发展成一条连贯的剪切破坏面，边坡的稳定平衡状态遭到破坏而产生滑坡。1.边坡防护与加固的目的、意义 在公路路基的施工过程中大量的挖方填方一方面引起岩土体的移动、变形和破坏,增加了地质脆弱地带边坡的不稳定性，另一方面由于植被和表土损失,自然植被恢复困难，如对边坡不做处理，这些裸露边坡会为降水汇流的形成提供特定的边界条件和动力来源的同时,也使边坡坡面土体含水量降低 土质松散,岩石风化碎裂从而发生坡面土体侵蚀、水土流失

4、、山体坍滑、滑坡、河流阻塞、水污染等灾害因此路基护是公路工程建设中的重要组成部分。它即要保持边坡的整体稳定性,又要兼顾路容美化协调自然环境。2边坡稳定性概述1. 边坡工程是岩土工程三大领域中最为常见的一类工程，边坡（slope）通常指人类经济活动而开挖形成的斜坡，它与未经过开挖的天然斜坡有所不同，后者若存在易滑动的滑面，则即为常说的滑坡（landslide），是地质灾害的一种。 2. 分类：（1）按坡高分：高边坡、低矮边坡；（2）按坡角大小分：陡坡；缓坡； (3）按材料组成分：均质边坡；非均质边；（4）按材料力学性质分：土质边坡；岩质（岩石）边坡，又可细分为：软岩边坡、硬质岩边坡。3.边坡工程

5、最为关注的是其安全性。4.土坡一般为圆弧滑动破坏（粘性土），平面滑动破坏（砂性土）。5.岩石边坡滑动破坏形式： （1）.平面破坏；（2）.楔形破坏（常表现滑体为四面体）； （3）.曲面破坏； （4）.倾倒破坏边坡破坏类型及其特征 表1楔形破坏两组结构面的交线倾向坡面，交线的倾角小于坡脚且大于其摩擦角曲线形破坏节理很发育的破碎岩体发生旋转破坏，破坏面是圆弧或非圆弧曲线倾倒破坏岩体被陡倾结构面分割成一系列岩柱，当为软岩时，岩柱产生坡面弯角；当为硬岩时，岩柱可再被正交节理切割岩块，向坡面翻倒6. 稳定性分析方法：定性分析工程类比法（经验法）、地质力学分析法（如：赤平投影法） 定量分析极限平衡法、数值

6、分析法、概率法在进行边坡稳定性计算之前，应根据边坡水文地质工程地质岩体结构特征以及已经出现的变形破坏迹象对边坡的可能破坏形式和边坡稳定性状态做出定性判断，确定边坡破坏的边界范围边坡破坏的地质模型对边坡破坏趋势做出判断。边坡稳定性计算方法根据边坡类型和可能的破坏形式可按下列原则确定：1）土质边坡和较大规模的碎裂结构岩质边坡宜采用圆弧滑动法计算2）对可能产生平面滑动的边坡宜采用平面滑动法进行计算3）对可能产生折线滑动的边坡宜采用折线滑动法进行计算4）对结构复杂的岩质边坡可配合采用赤平极射投影法和实体比例投影法分析5）当边坡破坏机制复杂时宜结合数值分析法进行分析 采用圆弧滑动法时边坡稳定性系数可按下

7、式计算：（12-3）Ks=RiTiNi=(Gi+Gbi)cosi+Pwisin(i-i)Ti=(Gi+Gbi)sini+Pwicos(i-i)Ri=Nitgi+cili式中 ks 边坡稳定性系数;Ci第i计算条块滑动面上岩土体的粘结强度标准值(KPa);i第i计算条块滑动面上岩土体的内摩擦角标准值(°);li第i计算条块滑动面长度(m);i,i第i计算条块底面倾角和地下水位面倾角(°);Gi第i计算条块单位宽度岩土体自重(KN/m);Gbi第i计算条块滑体地表建筑物的单位宽度自重(KN/m);Pwi第i计算条块单位宽度的动水压力(KN/m);Ni第i计算条块滑体在滑动面法线

8、上的反力(KN/m);Ti第i计算条块滑体在滑动面切线上的反力(KN/m);Wi第i计算条块滑动面上的抗滑力(KN/m)。采用平面滑动法时边坡稳定性系数可按下式计算Ks=Vcostg+AcVsin式中岩土体的重度(KM/m3);（12-4）C结构面的粘聚力(kpa)结构面的内摩擦角(°)A结构面的面积(m2)V岩体的体积(m3)结构面的倾角(°)采用折线滑动法时边坡稳定性系数可按下列方法计算边坡稳定性系数按下式计算Ks =Riii+1 n-1+RnTiii+1 n-1+Tn,(i=1,2,3, ,n-1) i=cos(i-i+1)-sin(i-i+1)tgii-第i计算条块

9、剩余下滑推力向第i+1计算条块的传递系数对存在多个滑动面的边坡,应分别对各种可能的滑动面组合进行稳定性计算分析,并取最小稳定性系数作为边坡稳定性系数.对多级滑动面的边坡,应分别对各级滑动面进行稳定性计算分析.对存在地下水渗流作用的边坡稳定性分析应按下列方法考虑地下水的作用;1)水下部分岩土体重度取浮重度;2)第i计算条块岩土体所受的动水压力按下式计算Pwi=wVisin12(i+i)rw水的重度;Vi第i计算条块单位宽度岩土体的水下体积(m3/m).3）动水压力作用的角度为计算条块底面和地下水位面倾角的平均值指向低水头方向5边坡稳定性评价边坡工程稳定性验算时，其稳定性系数应不小于下表规定的稳定

10、安全系数的要求，否则应对边坡进行处理。边坡稳定系数 表 2稳定 边坡工程安全等级安全系数一级边坡二级边坡三级边坡计算方法平面滑动法1.351.31.25折线滑动法圆弧滑动法1.31.251.2注：对地质条件很复杂或破坏后果及严重的边坡工程，其安全系数宜适当的提高。2.1 路基边坡损坏形式及特点路基边坡在自然条件下的损坏，有多种形式和各自的特点。 （1）滑坡 部分岩(土)体在重力作用下沿着一定的软弱面(带)缓慢地、整体地向下移动，一般分蠕动变形、滑动破坏和渐趋稳定等三个阶段。 因下伏岩层压缩，边坡沿岩(土)体内较陡的结构面发生整体下坐（错）位移，称为坐(错)落。组成边坡的岩(土)体常不发展为连续

11、的滑动面，而顺着边坡方向发生塑性变形，则称为倾倒。 （2）崩塌 整体岩(土)块脱离母体、突然从较陡的边坡上崩落下来，并顺着边坡猛烈翻转、跳跃，最后堆积在坡底，称为崩塌。悬崖陡坡上的个别岩块突然下落，称为坠落的岩块或危石。 （3）剥落 边坡表层岩(土)体长期遭受风化，在冲刷和重力作用下岩(土)屑(块)不断地沿着边坡滚落、堆积在坡底，即为剥落。2.2路基边坡稳定性的主要影响因素影响路基边坡稳定性的因素包括地质条件、水文条件、新构造运动、地形地貌、自然气候和人类的工程活动等。 （1）地质条件 a.岩(土)体的地质性质 岩(土)体的力学性质决定了边坡稳定性的丧失方式，如坚硬岩石边坡失稳以崩塌和结构面控

12、制型失稳为主，而软弱岩石则以应力控制型失稳为主。岩(土)体的工程地质性能越好，边坡稳定性越高。 b.地质构造 因地质构造关系到岩(土)体结构面的发育程度、规模、连通性、充填程度和充填物成分、以及结构面的产出状态对边坡稳定性的影响，因此在分析岩(土)体结构面对边坡稳定性的影响时，要充分注意岩(土)体结构面的产出状态与边坡面的相互关系，亦即结构面与边坡面的组合不同，边坡稳定性分为反倾稳定、顺倾稳定等不同形式。 （2）水文条件 “十个边坡九个水”形象地说明了边坡稳定性与地下水的活动关系。由于岩(土)体的力学性质受水的影响很大，地下水富集程度的提高不仅增大边体下滑力，而且降低软弱夹层和结构面的抗剪强度

13、，导致滑动面的抗滑力减小。因此，治理边坡也往往是由于改善了水文(地质)条件而获得成功。 （3）新构造运动 新构造运动(地震)最容易引起边坡形态、产出状态及水文(地质)条件发生改变而导致边坡失稳，其原因是地震产生的水平地震附加力促使边坡的下滑力增大、滑动面的抗滑力减小。 （4）地形地貌 边坡的形态和规模等地貌因素对边坡稳定性的影响较为明显，即不利形态和规模的边坡往往在坡顶产生张应力，并引起坡顶出现裂缝；在坡底产生剪切应力而促成剪切破坏带，这些作用均极大地降低边坡的稳定性。此外，边坡面与地质结构面的不利组合还会导致边坡结构控制型失稳。 （5）自然气候 大气降雨是地下水的主要补给源，气候类型不同时大

14、气降雨量也不同。因此在不同的地区，由于大气降雨量不同，即使其它条件相同，边坡稳定性也不相同。例如，暴雨或长期降雨以及融雪一方面降低岩(土)体的强度、增大孔隙水的压力，使边坡滑动面的抗滑能力降低，另一方面增大边坡下滑力，两者结合起来极大地降低了边坡的稳定性。 风化作用使岩(土)体的抗剪强度减弱，裂缝增加、扩大，影响边坡的形状和坡度。此外，沿裂缝风化时可以使岩(土)体脱落或沿边坡崩塌、堆积和滑移等。 （6）人类的工程活动 随着人类工程活动的次数频繁和规模扩大，对公路边坡稳定性的影响越来越显著，特别是不当的人类工程活动引起的边坡失稳事故经常发生。对边坡稳定性产生明显影响的人类工程活动包括削坡、坡顶加

15、载、地下开挖等3. 边坡病害的防治原则边边坡病害防治采取以防为主，辅以治理的原则，在线路选定前要做到准确勘查所经路线的岩土性质及其他相关的工程地质问题，不仅为后面的设计施工提供准确详尽的第一手资料，而且避免出现较大的安全事故。(1)坚持以工程地质条件为依据。重视滑坡定性评价，辅以定量评价。定量评价一定要满足定性评价。(2)安全性：根据防治对象的重要程度，设计使用年限。根据地震条件、地下水条件合理地拟定滑坡推力计算的安全系数。(3)技术经济合理性：充分利用一切地形、地质条件，因地制宜地采取有效工程措施，加强滑坡的整体稳定性，做到工程措施、技术、经济合理性。(4)实施的可能性：充分考虑施工过程和顺

16、序，以保证滑体逐步趋于稳定，并确保施工人员安全。(5)重视社会人文因素：制订工程措施和施工顺序时，应注意协调施工与当地居民生活的关系，尽量不影响当地居民正常生活。(6)重视环保绿化。(7)对于性质复杂的大型滑坡，可以绕避时应尽量绕避。当绕避有困难或在经济上显著不合理时，应视滑坡规模、公路与滑坡的相互影响程度、防治与治理费用等条件，设计几种方案比选。(8)对于可能突然发生急剧变形的滑坡，应采取迅速有效的工程措施；对于滑坡缓慢的大型滑坡，应全面规划和整治，仔细观察每期工程的效果，以采取相应的治理措施；对于施工及运营中产生的大型滑坡，应慎重做出绕避、治理方案或局部改移与防治措施相结合的方案等，经全面

17、综合比较后决定取舍，应采取预防措施，避免其复活或产生新的滑坡。(9)对于性质简单的中小型滑坡，一般情况下可进行整治，路线不必绕避。但应注意调整路线平、纵面位置，以求整治简单、工程量小、施工方便、经济合理。(10)路线通过滑坡的位置，一般滑坡上缘或下缘比滑坡中部好。滑坡下缘的路基易设成路堤形式，以减轻滑体自重；对于窄长而陡峭的滑坡，可用旱桥通过。(11)整治滑坡之前，一般应先做好临时排水系统，以减缓滑坡的发展，然后针对引起滑坡滑动的主要因素，采取相应的措施。(12)滑坡整治工程宜在旱季进行，并注意施工方法和程序，避免引起滑坡的发展。3.1边坡加固研究在整治原则的指导下，边坡病害整治主要是综合考虑

18、各方面因素，采用工程防护技术、植物防护技术或两者结合在一起的综合防治技术来进行。3.2边坡防护与加固的基本要求（1）根据当地气候环境、工程地质和施工材料等情况，因地制宜、就地取材，选用适当的工程类型或采取综合措施，以保证公路路基的稳定，并不要随意取消或减少必要的边坡防护工程措施。 （2）在不良的气候和水文条件下，对粉砂、细砂与易于风化的岩(土)石边坡以及黄土类边坡，均宜在土石方施土后及时防护。 （3）对于冲刷防护，一般在水流流速不大及水流破坏作用较弱地段，在沿河路基边坡设砌石护坡、石笼和水泥混凝土预制板等，以抵抗水流的冲刷和淘刷。 （4）坡面防护一般不考虑边坡地层的侧压力，故要求防护的边坡有足

19、够的稳定性。 （5）对高而陡的防护构造物，设计和施工时要设置便于检查、维修的安全设施。 4. 各种防护工程适用条件(一)植物防护 1种草防护适用于边坡稳定，坡面受雨水冲刷轻微，且易于草类生长的路堤与路堑边坡。播种方法有撤播法、喷播法和行播法。当前推广使用的两种新方法是湿式喷播技术和客土喷播技术。 2铺草皮适用于需要迅速绿化的土质边坡。草皮护坡铺置形式有平铺式、叠铺式、方格式和卵(片)石方格式四种。 3植灌木与种草、铺草皮配合使用，使坡面形成良好的防护层，适用于土质边坡和膨胀土边坡，但对盐渍土经常浸水、经常干旱的边坡及粉质土边坡不宜采用。 (二)工程防护 1框格防护适用于土质或风化岩石边坡进行防

20、护，框格防护可采用混凝土、浆砌片(块)石、卵(砾)石等做骨架，框格内宜采用植物防护或其他辅助防护措施。2封面包括抹面、捶面、喷浆、喷射混凝土等防护形式。(1)抹面防护适用于易风化的软质岩石挖方边坡，岩石表面比较完整，尚无剥落。(2)捶面防护适用于易受雨水冲刷的土质边坡和易风化的岩石边坡。(3)喷浆和喷射混凝土防护适用于边坡易风化、裂隙和节理发育、坡面不平整的岩石挖方边坡。 3护面墙用于封闭各种软质岩层和较破碎的挖方边坡以及坡面易受侵蚀的土质边坡。用护面墙防护的挖方边坡不宜陡于1：05，并应符合极限稳定边坡的要求。护面墙分为实体、窗孔式、拱式等类型，应根据边坡地质条件合理选用。 4石砌护坡 (1

21、)干砌片石护坡适用于易受水流侵蚀的土质边坡、严重剥落的软质岩石边坡、周期性浸水及受水流冲刷较轻(流速小于24ms)的河岸或水库岸坡的坡面防护。 (2)浆砌片(卵)石护坡适用于防护流速较大(36ms)、波浪作用较强，有流水、漂浮物等撞击的边坡。对过分潮湿或冻害严重的土质边坡应先采取排水措施再行铺筑。 (3)浆砌预制块防护适用于石料缺乏地区。预制块的混凝土强度不应低于C15。 5锚杆铁丝网喷浆或喷射混凝土护坡适用于直面为碎裂结构的硬岩或层状结构的不连续地层，以及坡面岩石与基岩分离并有可能下滑的挖方边坡。(三)土工织物防护 1挂网式坡面防护适用于风化碎落较严重的岩石边坡。 2土工织物复合植被防护的典

22、型形式是三维土工网(垫)植草防护，主要适用于边坡坡度缓于1：1，边坡高度小于3m的土质边坡。 3其他土工织物防护有草坪植生带、适用于破碎或易风化破碎的岩石路堑边坡的锚杆挂高强塑料网格喷浆(喷射混凝土)，以及土工织物作反滤层的护坡。5. 边坡防护与加固的技术方法 随着我国公路建设的迅速发展，为保持公路路基的强度和稳定性，减少公路路基病害的发生，确保行车安全，公路路基边坡的防护具有重要的作用。公路路基边坡的防护分为两类：一种是边坡的生态防护，所谓边坡生态防护是指单独用植物或者植物与土木工程和非生命的植物材料相集合的固坡措施 。第二种是边坡的工程防护，它主要是利用堆砌混凝土、砖块或其它材料对边坡进行

23、防护，是公路边坡防护的传统方法之一。目前常用的方法包括：浆砌片石、干砌片石、水泥砼预制块防护等。就目前边坡防护方法的研究来看，不应停留在单纯的工程防护或生态防护方法上，应将两者结合起来，发挥其各自的长处，避免其缺点，达到优势互补。5.1. 生态防护 生态防护即采用植被护坡的方法护坡，植被护坡一般多采用在边坡上种植草、植树或铺草皮，以减缓边坡上的水流速度，利用植物根系固结边坡表层土壤以减轻冲刷，从而达到保护边坡的作用。随着土工材料植草护坡技术的引进，三维植被网护坡、土工格室植草护坡等护坡技术在边坡工程中陆续获得应用。在借鉴国外客土喷播护坡技术的基础上，我国开发了喷混植生技术，以及岩石边坡厚层基材

24、喷射植被护坡技术。植物防护不仅可以美化公路环境，调节边坡的湿温，起到固结和稳定边坡的作用，而且又比较简单、经济，还起到美化协调环境的作用，对于土质边坡是一种有效的防护措施。路基植被防护分为地上部分和地下部分。一、地上部分：即植物茎叶枝干它能够降低雨水冲击速度， 有效削弱雨滴对土壤的破坏作用。植被的覆盖率越高，拦截效果越好。覆盖度是水土保持研究中一项重要指标， 加速植被的恢复和建设， 提高覆盖率成为当前水土流失防治的重要途径和措施。二、地下部分： 即植物的根系，能使土壤增加根孔， 提高土壤透水性和持水性增加土壤的抗蚀，抗冲性能，从而起到减少地表径流和土壤冲刷的作用。基于以上的特点，高速公路路基边

25、坡进行植被恢复时，必需选择合适的植被种类才能达到预期的效果。（1）种草防护种草坡面防护适用于边坡稳定、坡面冲刷较微且边坡高度不高、坡度不陡于1：1.25、适宜种草的土质边坡或经改良的边坡；一般要求边坡高度不高(<6m)、不浸水或短期浸水，边坡上已扎根的种草坡面防护可容许缓慢流水的短期冲刷。种草坡面防护一般不适于岩石边坡防护，若要在岩石边坡中适用，需使用针对岩石边坡研发的生物防护技术。种草常用的几种播种方法：撒播；是最简单易行的方法，适用于比较松软的土质边坡。沟播；适用于土质比较坚硬的边坡上，须对沟内土体进行换土处理，使草籽易于发芽生长。喷播；适用于人员作业不便，或因边坡土质过于贫瘠、或是

26、岩石边坡上。植生带；在暴雨强度较大的地区，可在坡面上铺设草坪植生带进行种草。种草进行坡面防护的特点：施工简单方便、成本低、劳动强度小、施工进度快、美化路容与保护环境，具有较好的经济效益与社会效益，因此，在有条件的地方应尽量使用。a.施工要点：1、优选草种，草种根据防护目的、气候、土质、施工季节确定，应选用易成活、生长快、根系发达、叶茎矮或有匍匐茎的多年生草种。2、及时养护管理3、草皮的选择：应选择根系发达、茎矮叶茂的耐旱草种，不宜采用喜水草种，严禁采用生长在沼泽地的草皮.4、 适用于需要快速绿化且坡率缓于1：1的土质边坡及严重风化的软质岩石边坡。5、施工季节：铺草皮一般应在春季或秋季进行，气候

27、干旱地区则应在雨季进行6、 铺设时，应从坡脚向上铺钉，且用尖木桩固定于边坡上，草皮厚度宜为100mm.7、形式：可根据需要选择平铺、叠铺或方格铺等形式。 为克服边坡种草难以成活和不能立即发挥防护作用的缺点，可以用栽草代替种草。在苗圃的大批草籽成活后，拔草移栽在边坡上。与种草相比较，栽草可以较快地形成绿化带，较早发挥边坡防护的作用。(2)铺草皮防护铺草皮防护是通过人工在边坡面铺设天然草皮的一种传统边坡植物防护措施。适用于边坡坡度较陡，冲刷稍严重、需要迅速得到防护或绿化的土质边坡。铺草皮坡面防护方法，其作用与种草坡面防护一样，可以迅速对施工完后的边坡实施坡面防护。铺草皮的方法，可根据坡面冲刷的情况

28、、边坡坡度、坡面水流速度的具体条件，分别采用平铺(平行于坡面铺装)、水平叠铺(平行于水平地面)、垂直叠铺(垂直于坡面)、斜交叠铺(与水平坡面垂直成一小于90°的角)等形式。 平铺草皮防护，具有施工简单、工程造价较低等特点，适用于边坡高度不高且坡度较缓的各种土质及严重风化的岩层和成岩作用差的软岩层边坡防护工程，是设计应用最多的传统坡面植物防护措施之一，但由于施工后期养护管理困难，平铺草皮易被冲走，且成活率低，工程质量往往难以保证，达不到满意的边坡防护效果，而且易造成坡面冲沟、表土流失、坍滑等边坡病害，导致大量的边坡病害整治、修复工程。(3)种树防护a.边坡防护植物选择的原则从护坡功能考

29、虑，植物防护首先要求能加固稳定边坡，而且有绿化和改善公路环境的作用，所以防护植物要求有以下特点：(1)植物根系发达，有良好的固土和护坡效果；(2)覆盖度大，密度大；(3)绿期长，多年生，耐践踏，适宜于粗放管理，容易移植、繁殖，最好能自然繁殖衍生，易于管理；(4)最好有较强的抗污染和净化空气的能力。b从气候土质环境考虑，理想的防护植物应具有以下条件：(1)适合当地气候(主要是湿度和降水)条件；(2)抗逆性强，易繁殖，有抗寒、耐热、抗旱等性能；(3)具有抗病毒、抗倒伏性能，生长快，扩张性强，在短时间内就能郁闭边坡；(4)耐贫瘠、耐粗放；(5)能适应如盐碱等特殊环境条件。c.植物防护技术的种类及特点

30、根据不同的边坡地质条件，采用不同的施工方法和施工工艺可将边坡生态防护技术分为：种草防护、铺草皮防护、植树防护、液压喷播植草防护、土工网植草防护、行栽香根草防护、蜂巢式网格植草防护、客土植生植物防护、喷混植生植物防护、三维网植草防护、土工格室结合三维网植草防护等。植树应在1：1.5或更缓的边坡上，或在边坡以外河岸及漫滩处。主要作用是加固边坡、防止和减缓水流的冲刷。植树品种以根系发达、枝叶茂盛、生长迅速的低矮灌木为主。d.施工要点：1、播种的时间一般选择在气候温和、湿度较大的春、秋为宜，不宜在干燥的风季和暴雨季节播种。2、喷播后要及时养护（适时补种、洒水、施肥、清除杂草），直至植物成长覆盖坡面。

31、4土工网植草防护土工网植草护坡，是国外近十多年新开发的一项集坡面加固和植物防护于一体的复合型边坡防护措施。该技术所用土工网是一种边坡防护新材料，是通过特殊工艺生产的三维立体网，不仅具有加固边坡的功能，在播种初期还起到防止冲刷、保持土壤以利草籽发芽、生长的作用。随着植物生长、成熟，坡面逐渐被植物覆盖，这样植物与土工网就共同对边坡起到了长期防护、绿化作用，土工网植草护坡能承受4ms以上流速的水流冲刷，在一定条件下可替代浆(干)砌片石护坡。目前，国内土工网植草护坡在公路、堤坝边坡防护工程中使用较多，铁路部门相对较少。5行栽香根草防护香根草是近十多年才被人们“重新发现”的一种禾本科植物，长势挺立，根系

32、发达、粗壮，耐旱、耐涝、耐火、耐贫瘠、抗病虫、适应能力极强。行栽香根草护坡充分利用了香根草的优良特征，具有显著增强边坡稳定性和理想的固土护坡功能，大有取代传统片石护坡之趋势。目前国内应用较少，还有待于在公路、铁路、堤坝、城市建设等边坡防护工程中进一步试验推广。6蜂巢式网格植草防护蜂巢式网格植草防护，是一项类似于干砌片石护坡的边坡防护技术，是在修整好的边坡坡面上拼铺正六边形混凝土框砖形成蜂巢式网格后，在网格内铺填种植土，再在砖框内栽草或种草的一项边坡防护措施。该技术所用框砖可在预制场批量生产，能有效地分散坡面雨水径流，减缓水流速度，防止坡面冲刷，保护草皮生长。这种护坡施工简单，外观齐整，造型美观

33、大方，具有边坡防护、绿化双重效果，工程造价适中，略高于浆砌片石骨架护坡，多用于填方边坡的防护。7客土植生(客土喷播)植物防护客土植生植物护坡，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)，并喷播种子的边坡植物防护措施。将植物生长基质(客土)和种子用挂网喷附的方式覆盖在坡面，实现对岩石边坡的防护和绿化。多用于普通条件下无法绿化或绿化效果差的边坡。施工工序为：清理坡面、钻孔打锚杆、挂网、喷射客土。由于客土可以由机械拌和，挂网实施容易，因此，施工的机械化程度高，速度快，无论从效率和成本上都比浆砌片石护面墙和挂网喷混凝土防护要优越。该技术在公路边坡防护中已被大量应

34、用，在日本等国家已经被作为边坡绿化的常规方法加以应用，植被防护的效果良好，基本不需要养护即可维持植物的正常生长。8喷混植生植物防护喷混植生植物防护是类似于客土喷播的一项生态防护技术，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，植物依靠“基材”生长发育，形成植物护坡的施工技术，具有防护边坡、恢复植被双重作用，可以取代传统的喷锚防护、片石护坡等圬工措施。该技术已广泛应用于铁路、公路、水利等各类岩石边坡绿化防护工程中。对于边坡稳定性不足者，首先在坡面上打设锚杆并挂镀锌编织铁丝网起到稳定坡面的作用，然后将由豁土、谷壳、锯末、水泥、复合肥以及草木种子

35、等通过一定配方拌和的混合物喷射在边坡上，喷射厚度一般为0.060.1m，视坡度和坡面的破碎程度而定。对于边坡比较稳定者则可以直接在原始坡面上喷射混合物。一周之后，岩石坡面上就会逐渐形成草木结合的植被绿化。与客土喷播相比，此项技术的缺点是保水、保肥效果较差，植物演替及隔热性能较低。9植生基质喷射防护岩石边坡生态防护工程技术植生基质喷射技术(简称PMS技术)，可应用于坡度小于1：0.5的软岩、硬岩边坡及酸性、强酸性土质边坡。PMS技术是利用活性植物材料即植生基质(PGM)，结合土工合成网等工程材料，在岩石坡面构建一个具有我自生长能力的功能系统，利用植生基质按设计厚度喷射到岩石坡面上，通过植物的生长

36、活动和其他辅助工程措施进行边坡加固的一门高新技术。PMS技术主要有三道工序，即打锚杆(锚钉)、挂土工合成网和喷植生基质。PMS技术成本低，不足国内外同类技术成本的一半，且施工后养护较粗放，维护简便，只需作适当的浇水管理。选择适合生长的混合植物种子，以形成草本植物群落(先锋植被)一草、灌混生植物群落(进化植被)一草、灌、乔多样性混生群落(稳定的护坡植被)的合理生态演变过程，从而达到良好的护坡效果5.2.边坡工程防护技术 工程防护技术可分为工程加固措施与工程防护措施。工程加固措施可以对边坡可以起加固作用，比如锚杆、抗滑桩和挡土墙等加固措施；工程防护措施用于对边坡坡面进行防护，只适用于稳定边坡，主要

37、应用于岩石边坡，比如干砌片石防护、喷射混凝土护坡等，其作用是防止岩石边坡坡面被风化、土质边坡坡面被雨水冲刷。（一）.坡面防护 坡面防护措施主要有抹面、捶面、喷砂浆和喷混凝土、勾缝和灌浆、护面墙、干砌片石、浆砌片石等方式。(1)抹面防护 适用于易风化的软质岩层路堑边坡，在坡面上加设一层耐风化表层，以隔离大气的影响，防止风化。常用的抹面材料有各种石灰混合料灰浆、水泥砂浆等。抹面厚度一般为37cm，可使用68年。为防止表面产生微细裂缝影响抹面使用寿命，可在表面涂一层沥青保护层。(2)捶面防护 适用于易受冲刷的土质边坡或易风化剥落的岩质边坡，且坡度不陡于1：0.5。其防护性质与抹面防护相近，使用材料也

38、大体相同。一般厚度为10一15cm，捶面厚度较抹面厚度要大，相应强度较高，可抵抗较强的雨水冲刷，使用期限为810年。(3)喷砂浆和喷混凝土防护 适用于坡面易风化、节理裂缝发育、坡面为碎裂结构的岩石坡面，其主要作用是岩石进一步风化，增加边坡的稳定性和保护边坡不发生落石崩坍。喷射混凝土护坡在具有重量轻、防止风化、施工简单等优点的同时，也具有费用高、厚度难控制、易偷工减料、对公路自然景观破坏大、封面阻水易引起边坡饱水坍塌滑坡的缺点。(4)勾缝和灌浆 适用于较坚硬且不易风化的岩石路堑边坡，节理裂缝多而细者用勾缝，大而深者用灌浆。(5)做护面墙 适用于风化严重或易风化的软质岩，也用于较破碎岩石的挖方边坡

39、和破面易受侵蚀或易小型坍塌的土质边坡。护面墙必须建在符合稳定边坡要求的地段，且护面墙的基础应设置在稳定的地基上。其优点是既提高了挖方边坡的稳定性，又降低了边坡高度，还减少了边坡挖方数量、节省了工程造价。(6)干砌片石防护 适用于土质、软岩及易风化、破坏较严重的填挖方路基边坡。在砌面防护中，宜首选干砌片石结构，这不仅为了节省投资，而且可以适应边坡有较大的变形。但干砌片石受水流冲击时，细小颗粒易被流水冲刷带走而引起大的沉陷，其结构分单层铺砌(图1)和双层铺砌两种。为防止坡面土层被水流冲出和减轻漂浮物的撞击力，应在干砌片石防护下设置碎石或砂砾构成的垫层(反滤层)，垫层也可用土工织物代替。图1 单层石

40、砌护坡示意图(7)浆砌片石护坡 一般适用于易受水侵蚀的土质边坡、严重剥落的软质岩石边坡、强风化或较破碎岩石边坡、残坡积较厚而松散的边坡。抹面和捶面是我国公路建设中常用的防护方法，材料均可就地采集，造价低廉，但强度不高，耐久性差，手工作业，费时费工，在一般等级公路上使用问题尚不显著，若在高速公路特别是边坡较高时就有一定的局限性。干砌片石或浆砌片石防护在不适于植物防护或者有大量开山石料可以利用的地段最为适合。砌石防护的优越性是显而易见的，它坚固耐用、材料易得、施工工艺简单、防护效果好，因而在高速公路的边坡防护中得到广泛的应用。（二）.锚杆加固防护 对于失稳边坡和可能失稳边坡，我们须采用边坡加固技术

41、来保证边坡的稳定性，然后再考虑坡面防护工程。边坡加固技术包括锚杆防护、抗滑桩防护和挡土墙防护等。坡面为碎裂结构的硬岩、层状结构的不连续地层、坡面岩石与基岩分离有可能下滑的挖方边坡适用于锚杆防护。这种防护还特别适用于岩层倾角接近边坡坡角和有裂隙的厚层岩石。另外，还有在一些土质边坡中常用的土钉墙，原理上与锚杆及抗滑桩相同，通过打人土钉，增加边坡土体的整体抗滑力，达到提高边坡稳定系数的目的。（三）.支挡工程(1)抗滑挡土墙 抗滑挡土墙是整治滑坡常用的有效措施之一。抗滑挡土墙一般设置在滑坡前缘，挡土墙基础必须深埋于滑动面(带)以下的稳定地层中，以免随滑体被推走。抗滑挡土墙采用重力式，利用墙身重量来抗衡

42、滑体，优点是取材容易、机械化要求不高、施工方便、见效快。常用路基挡土墙(a)重力式挡土墙 重力式挡土墙依靠圬工墙体的自重抵抗墙后土体的侧向推力(土压力)，以维持土体的稳定，是我国目前最常用的一种挡土墙形式，多用浆砌片(块)石砌筑。缺乏石料地区，有时可用混凝土预制块作为砌体，也可直接用混凝土浇筑，一般不配钢筋或只在局部范围配置少量钢筋。这种挡土墙形式简单、施工方便，可就地取材、适应性强，因而应用广泛。缺点是墙身截面大，圬工数量也大，在软弱地基上修建往往受到承载力的限制，墙高不宜过高。重力式挡土墙墙背形式可分为俯斜、仰斜、垂直、凸形折线(凸折式)和衡重式5种。(b)加筋土挡土墙 加筋土挡土墙是在土

43、中加入拉筋，利用拉筋与土之间的摩擦作用，改善土体的变形条件和提高土体的工程特性，从而达到稳定土体的目的。加筋土挡土墙由填料、在填料中布置的拉筋以及墙面板三部分组成。一般应用于地形较为平坦、且宽敞的填方路段上，在挖方路段或地形陡峭的山坡，由于不利于布置拉筋，一般不宜使用。 加筋土是柔性结构物，能够适应地基轻微的变形，填土引起的地基变形对加筋土挡土墙的稳定性影响比对其他结构物小，地基的处理也较简便；它是一种很好的抗振结构物；节约占地，造型美观；造价比较低，具有良好的经济效益。(c)锚杆挡土墙 锚杆挡土墙是利用锚杆与地层间的锚固力来维持结构物稳定的一种挡土结构物。优点是结构重量轻，节约大量的圬工和节

44、省工程投资；利于挡土墙的机械化、装配化施工，提高劳动生产率；少量开挖基坑，克服不良地基开挖的困难，并利于施工安全。缺点是施工工艺要求较高，要有钻孔、灌浆等配套的专用机械设备，且要耗用一定的钢材。 锚杆挡土墙适用于缺乏石料的地区和挖基困难的地段，一般用于岩质路堑路段，但其他具有锚固条件的路堑墙也可使用，还可应用于陡坡路堤。壁板式锚杆挡土墙多用于岩石边坡防护。 锚杆挡土墙由于锚固地层、施工方法、受力状态以及结构形式等的不同，有各种各样的形式。按墙面的结构形式可分为柱板式锚杆挡土墙和壁板式锚杆挡土墙。(3)抗滑桩 抗滑桩又称锚固桩，是近年来应用广泛的一种新型抗滑支挡结构物，抗滑桩埋于稳定滑体中，依靠

45、桩与桩周岩(土)体的相互嵌制作用把滑坡推力传递到稳定地层，利用稳定地层的锚固作用和被动抗力，使滑坡得到稳定。6. 路基边坡防排水 在对路基边坡进行防护时，一个很重要的环节就是路基边坡的防排水处理。其处理方法可概括为“疏、堵、绿、补”四字方针。边坡设施及适用条件表 3名称定义适用条件边沟为汇集和排除路面、路肩及边坡的流水，在路基两侧设置的纵向排水沟设于挖方路段及低路堤坡脚外侧截水沟（天沟）为拦载山坡上流向路基的水，在路堑边坡顶以外设置的排水沟（1）设于挖方路基边坡坡顶排水沟（载水沟）将边沟载水沟和路基附近低洼地处汇集的水引向路基以外的水沟（1）将边沟、载水沟的水引到路基的外处（2）地面沟渠曲折，

46、或低洼处积水影响路基稳定处；（3）适于相邻涵洞，减少涵洞数量急流槽在陡坡或深沟地段设置的坡度较陡、水流不离开槽底的沟槽（1）设置于高差较大或坡度较陡需设置排水沟的地段（2）高路堤路段设有拦水缘石的出水口处跌水在陡坡或深沟地段设置的沟低为梯形，水流呈瀑布跌落式通过的沟槽（1）涵洞进出水口处；（2）急流槽之间的连接处；（3）载水沟与边沟连接的沟槽蒸发地在气候干燥且排水困难地段，于公路两侧每隔一定距离，为汇集边沟流水任其蒸发所设置的积水池雨量不大，气候干燥，日照较强，排水困难的呼段拦水缘石为避免高路堤边坡路面排水冲刷，在路肩上设置的排水带设于高路堤路肩上6.1“疏” 疏就是有效地疏导路面积水，使其及

47、时排出路基。要做好水流疏导工作，必须保持跌水槽、急流槽、截水沟、排水沟、路边沟等排水设施的有效性和完好性，保证路面不积水，排水系统水位不受自然因素影响，以确保路堤的稳定。如何疏导路面积水是边坡排水中的重点，是保证边坡稳定的根本。合理的排水设施设计是至关重要的。(1)边坡排水设施及适用条件，见表3。(2)截水沟 截水沟设计的一般要求：当路基挖方上侧山坡汇水面积较大时，应设置截水沟。截水沟应能保证迅速排除地面水，沟底纵坡一般不应小于0.5，以免水流停滞。对土质地段的截水沟，必要时应采取加固措施，以免水流冲刷或渗漏。截水沟应结合地形合理布置，直接舒顺。在转折处应以曲线联结，必要时应采取加固措施。 截

48、水沟类型及设置要求 表4类型图式设置要求梯形土质截水沟（1）一般土质截水沟适用； （2）b不小于0.5米； （3）1：m=1:11:1.5； （4）截水沟长度以200500m为宜山坡覆盖层较薄的截水沟（1）当覆盖层厚度<1.5m时适用； （2）深度应适当加大，使沟底设于基岩上设置土埂的截水沟（1）当最低边缘开挖深度不能满足设计要求时可采用设置土埂的截水沟； （2）迎水面坡度按设计水流速度、浸水高度所确定的加固类型而定浆砌片石截水沟（1）适用于地面横坡陡，采用梯形截水沟对地面覆盖层破坏较大的情况； （2）当坡面地质较差，为减少破坏面也可采用截水沟断面形式截水沟断面一般为梯形，底宽不小于0.

49、5m；深度按设计流量确定，亦不应小于0.5 m；边坡坡度视土质而定。截水沟沟壁最低边缘开挖深度不能满足断面设计要求，可在沟壁较低一侧培筑土埂，土埂顶宽12m，背水面坡度为1 ：11：1.5，迎水面坡则按设计水流速度、漫水高度所确定的加固类型而定。截水沟的出水口：截水沟内的水流一般避免排人边沟，且通常应尽量利用地形，将截水沟中的水流排人其所在山坡一侧的自然沟中或直接引到桥涵进口处，以免在山坡上任其自流，造成冲刷；截水沟的出水口，应与其他排水设备乎顺地衔接，必要时应设跌水或急流槽。(3)排水沟排水沟布置图式及要求如表6。(4)急流槽急流槽类型及适用条件如表7。6.2“堵”就是要堵住已损毁的圬工、砌

50、体的孔隙和裂缝等处的渗漏水，同时还需要降低路基边沟水位，防止地下水位升高渗入路基，对路基造成侵蚀而降低路基强度。堵是对疏的补充，所谓大水要疏，小水要堵。要堵塞住漏水和渗水，就要使硬路肩与土路肩压顶之间、土路肩压顶与边坡防护砌体之间紧密联结，密不透水。没有土路肩压顶的路基，要做好土路肩横坡整理。根据路面宽度，等距离增设排水沟，保持路面排水顺畅。对因材料、结构、沉降、气候、雨水等原因引起的各种收缩缝、沉降缝、裂缝以及沉陷损坏等，要根据不同情况，分别采用沥青麻絮、砂浆、细粒式混凝土等进行填补修复，保证不漏水、不渗水。63“绿”就是在路基边坡种植低矮灌木类植物，通过绿化植物的根系来固土护坡，并且利用植

51、物的枝叶减弱雨水对路基边坡的直接冲刷，保证边坡的稳定性，按公路养护技术规范和CBM工程的要求，搞好边坡绿化种植，可以避免雨水冲刷造成的边坡坍塌。截水沟布置图式表5名称图式设置要求截水沟与截水沟的衔接当受地形限制，绕行较长，工程艰巨，附近有无出水口时，可分段考虑，中部用急流槽衔接截水沟与涵洞的衔接当有条件时，可采取增设涵洞，用急流槽与涵洞衔接多道截水沟的布置当边坡口距分水岭距离较长，山坡坡面土质较差，坡度较陡，植被较差时应布置多道截水沟截水沟横向布置一般土层d>5m；有软弱夹层d>5m,但不应小于10m设有弃土堆时截水沟横向布置截水沟离弃土堆坡脚15m；弃土堆坡脚离路基坡口不应小于1

52、0m边坡平台上截水沟横向布置当土质边坡高度较大，降雨量较大时，可考虑在边坡平台上设置截水沟山坡路堤上方截水沟横向布置填方路堤上方截水沟，离开陆地坡脚至少2m 排水沟布置图式及要求表6 图式布置要求（1）排水沟应尽量采用直线，如必须转弯时，其半径不宜小于10-20m;排水沟的长度根据实际需要而定，通常宜在500m以内；（2）当排水沟中的水流流入河道或沟渠时，为让原水道不产生冲刷或淤积，一般应使排水沟与原水道的水流流向成锐角相交，并力求小于45度，保证汇流处水流顺畅。如限于地形，锐角相接有困难时，可用半径及R=10b的圆弧（弧长等于1/4圆周，b为排水沟顶宽）急流槽类型及适用条件表7类 型适 用

53、条 件浆砌片石（或混凝土预构件）急流槽适用于一般山坡段沟槽金属管急流槽适用于纵坡坡度陡于1：1.5的急流槽路堤边坡急流槽适用于高路堤边坡，与拦水带出水口相接的排水急流槽6.4“补”就是要及时填补边坡缺土。当天气恶劣，土质含水量大，或边坡较陡时，可外掺适量水泥或生石灰粉，用来降低土的含水量，提高边坡填土初期稳定性。补土时，应先将松散、潮湿的土方挖掘出来，整出台阶，然后分层填筑、夯实。每层填土厚度控制在lOcm左右，夯击应采用均匀、密集的“鱼鳞夯”法，保证填土密实，回填完毕后整理好坡面，恢复好原坡形并适时补种植物。补土是对绿化工作的一种补充和辅助，两者相辅相成。造成缺土病害的原因大都是由于原路基填

54、土不密实或人为破坏、绿化不到位等造成的，及时补土、适时绿化就显得非常重要。 “疏、堵、绿、补”这4种防治边坡水害的方法，是通过实践总结出来的行之有效的方法。绿和补可以通过植物防护技术实现，前两种结合工程防护技术中的其它技术共同实现路基边坡的防护。在实际中要结合具体情况，因地制宜，灵活应用，才能发挥其花钱少、见效快、防治效果好的优点。7.案例分析1基本情况某泵站位于山坡上，属低山、残丘地貌，地面高程2260m；设计要新开挖1条长约135m的进水渠，进水渠横切山脊。2000年10月底施工开挖，左边坡因坡面高差较大，在左边坡设4级马道（21.65m、26.6m、36.6m、46.6m）， 46.6m

55、高程马道以上开挖坡比为1:1.50，46.6m高程以下各马道之间1:1.25，坡面呈标准的扇形面展布；右侧边坡未分级（马道），一次性开挖到渠底，近似呈长条形展布。在开挖过程中，由于种种原因，边坡没有立即采取保护措施，直至开挖到渠底，左侧高边坡整个坡面全部暴露在外。 在进水渠局部段开挖至设计底板高程时，左侧边坡渠底附近的炭质泥岩就出现了部分隆起、滑塌现象（见图3），同时在26.6m马道以上出现裂缝。进水渠左侧高边坡（在26.60m36.60m马道之间）于2001年春节前后的雨天，出现了第1次的大面积滑塌，虽然后来在左边坡26.60m36.60m马道之间做了喷砼浆保护与局部喷锚挂网保护等措施，但在后期的两次暴雨天中又分别在26.60m36.60m马道以及36.60m马道以上出现了大面积坡体滑移、隆起及崩塌，整个坡面到处出现隆起或反坡向的拉开裂缝，几乎到了逢雨必滑的地步