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京承高速公路工程邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)新理念

文檔作者：趙莉莉，胡瑛瑾，王圣偉文檔來(lái)源：北京市市喀下程設(shè)計(jì)研究總院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年12月13日
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道路與交通工程器
Road&amp;amp;Traffic Engineering
京承高速公路工程邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)新理念
趙莉莉，胡瑛瑾，王圣偉
(北京市市喀下程設(shè)計(jì)研究總院，北京100082)
摘要：介紹了京承高速公路三期T程(密云沙峪溝一市界段)中采用的工程防護(hù)與植被防護(hù)相結(jié)合的路基防護(hù)設(shè)計(jì)方
法，對(duì)公路設(shè)計(jì)新理念在路基防護(hù)中的應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié)。
關(guān)鍵詞：高速公路；路基；邊坡防護(hù)；綠化
中圖分類號(hào)：U416．14 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：1009-7767(2010)05-0033-04
A New Idea and Designing of the Side Slope Defend and Preserve for
Jingcheng Freeway Construction
Zhao Lili，Hu Yingjin，Wang Shengwei
l工程概況
京承高速公路密云沙峪溝一市界段(以下簡(jiǎn)稱京
承i期)位于北京市密云縣東北部。起于密云縣穆家
峪鎮(zhèn)東壩頭。向東經(jīng)巨各莊鎮(zhèn)、大城子鎮(zhèn)、北莊鎮(zhèn)、太
師屯鎮(zhèn)、古北口鎮(zhèn)，至終點(diǎn)市界長(zhǎng)城分界線(上窩鋪村
北)，與河北省隧道相接，長(zhǎng)約63 km，屬于北京市域范
圍內(nèi)較典型的山區(qū)高速公路，公路邊坡(含路基及路
塹邊坡)總面積約7．22萬(wàn)n12。
京承三期丁程作為“典型示范T程”項(xiàng)目。在設(shè)計(jì)
階段對(duì)路基邊坡防護(hù)給予了足夠的重視。并將公路設(shè)
計(jì)新理念運(yùn)用于工程設(shè)計(jì)之中。筆者參與了該丁程的
設(shè)計(jì)工作．現(xiàn)對(duì)該T程中路基防護(hù)設(shè)計(jì)方法及新理念
運(yùn)用做一簡(jiǎn)單總結(jié)。
2路基防護(hù)新理念
以往工程中，為了穩(wěn)定邊坡，保證公路運(yùn)營(yíng)安全，
設(shè)計(jì)者往往過(guò)分追求強(qiáng)度功效，采用大規(guī)模的圬T防
護(hù)和噴射混凝土等灰色防護(hù)。這些防護(hù)形式不僅一次
性投資大、工程量大，最主要的缺點(diǎn)是景觀單調(diào)生硬。
與周圍環(huán)境不協(xié)調(diào)，造成視覺污染，在公路設(shè)計(jì)中已
經(jīng)被逐步拋棄。
公路設(shè)計(jì)新理念主張路基防護(hù)以邊坡穩(wěn)定為前
提，盡量采用綠化防護(hù)I-1。綠色植物完全覆蓋巖土邊
坡．不僅能防護(hù)淺層邊坡。而且還能恢復(fù)已破壞的植
被．美化環(huán)境，保持水土。這樣工程防護(hù)和植被舫護(hù)相
結(jié)合，發(fā)揮二者各自的優(yōu)點(diǎn)，可達(dá)到加固和綠化兼顧、
剛?cè)岵?jì)的效果。既保證了邊坡的穩(wěn)定，又實(shí)現(xiàn)了坡
面植被的快速恢復(fù)。有效解決了邊坡工程防護(hù)與生態(tài)
環(huán)境破壞之間的矛盾．實(shí)現(xiàn)了人類活動(dòng)與自然環(huán)境的
和諧共處。
3填方路基邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)
填方路基邊坡防護(hù)形式的選擇應(yīng)因地制宜。一般
情況下，當(dāng)線位位于平原區(qū)，由于交通方便j可采用六
棱花飾植草防護(hù)(混凝土預(yù)制)；線位位于山區(qū)，交通
不方便但是沿線石材資源豐富，可采用拱形骨架植草
防護(hù)(漿砌片石)。該丁程3 171以下填方防護(hù)全線采用
六棱花飾：3 ITI以上填方防護(hù)沙峪溝一鄧家灣隧道段
采用六棱花飾形式，鄧家灣隧道一終點(diǎn)采用拱形骨架
形式。無(wú)論是六棱花飾防護(hù)還是拱形骨架防護(hù)都是在
工程中被廣泛應(yīng)用并取得良好效果的路基防護(hù)方法．
形式上沒(méi)有必要刻意追求統(tǒng)一。如遇到填方較高或離
村鎮(zhèn)較近用地緊張的情況。則采用土工隔柵加筋土陡
邊坡植草防護(hù)。
3．1六棱花飾植草防護(hù)
該方法使回填客土具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性，能抵抗雨水
的沖刷。一般邊坡坡率不超過(guò)l：1．O(該工程均為1：1．5)，
否則易引起空心磚的滑塌．造成植被防護(hù)失敗。六棱花
飾預(yù)制磚邊長(zhǎng)20 cm．施T時(shí)將預(yù)制磚規(guī)則地排列于邊
坡，施工后對(duì)坡面進(jìn)行植草綠化處理。坡頂設(shè)置路肩邊
緣石(預(yù)制)，坡腳設(shè)置坡腳基礎(chǔ)(現(xiàn)澆混凝土)，設(shè)計(jì)
圖見圖1。六棱花飾護(hù)坡雖然造價(jià)高于拱形骨架護(hù)坡，
2010年5嗣(9一)928-t-辛葒焱右川盯33
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
黯道路與交通工程
Road&amp;amp;Traffic Engineering
但是該丁程采用此方法的路段尚處平原，運(yùn)輸較便利，
采用六棱花飾植草防護(hù)既穩(wěn)同美觀又能保證施工速度。
b1斜面圖c)六棱花飾大樣圖
圖1六棱花飾護(hù)坡設(shè)計(jì)圖(Cm)
I)斜面圖
3．2拱形骨架植草防護(hù)
漿砌片石骨架根據(jù)形狀的不同?？梢苑譃槿俗中巍?
拱形等。此次工程中采用拱形骨架護(hù)坡，該防護(hù)形式
應(yīng)用范圍廣。各類土質(zhì)、強(qiáng)風(fēng)化巖質(zhì)、路堤、路塹邊坡
都可應(yīng)用。
骨架植草防護(hù)常用坡率為1：1．0～1：1．5，該工程填
方路基邊坡一般情況下采用1：1．5的自然坡率，邊坡分
級(jí)高度為8 m。拱形骨架材料采用漿砌片石，拱圈不外
。露。路基邊坡坡頂設(shè)置路肩邊緣石(預(yù)制)，坡腳設(shè)置
坡腳基礎(chǔ)(漿砌片石)。拱圈半徑為1．5 rn，厚度為30ClTI，
上下拱頂之間間隔2．5 m：每列拱圈之間設(shè)置40 cm骨
架；每隔10．6 nl設(shè)置伸縮縫1道，縫寬2 cm，用瀝青麻
筋全斷面填塞；每隔43．7 m設(shè)l道人行踏步，兼顧排
水和行人使用。拱形骨架設(shè)計(jì)圖見圖2、3。
圖2拱形骨架結(jié)構(gòu)圖
I)飼面圖
h1踏步I塑大樣
c)踏步Ⅱ型大樣由lg-B削面圖(矩形捧水槽)
圖3踏步大樣圖．
34辛葒投木nET 2010No．5(Sep．)V01．28
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
拱圈施1二完成后先換填15 cm厚的種植土。再采
用濕法噴播植草防護(hù)。
3．3土工格柵加筋土植草防護(hù)
加筋土是在土中加入拉筋(或稱筋帶)的一種復(fù)
合土。在土中加入拉筋可以提高土體的強(qiáng)度，增加土
體的穩(wěn)定性，該技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于土木工程中。其優(yōu)
越性愈來(lái)愈明顯。加筋土可以做成很高的垂直填土邊
坡，從而減少占地面積，同時(shí)由于是柔性結(jié)構(gòu)。能適應(yīng)
較大的地基變形【2J。
該工程在填土較高、離村鎮(zhèn)較近用地緊張及放坡
困難的地區(qū)采用了土T格柵加筋土技術(shù)。一般情況下
加筋土陡邊坡坡度為1：0．5。采用土工格柵反包麻袋的
形式形成坡面，坡面做成小臺(tái)階狀。臺(tái)階高度為38 cm。
麻袋內(nèi)裝耕植土，以利于后期植被的生長(zhǎng)。加筋土坡
面設(shè)計(jì)見圖4。
圖4加筋土坡面設(shè)計(jì)圖
該項(xiàng)目所做的加筋土結(jié)構(gòu)適用于填土路基和土
石路基，不適用于填石路基。選擇透水性較好的填料，
施工前進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)土工試驗(yàn)，要求綜合摩擦角∥I>35。。
填土路基優(yōu)選級(jí)配較好的礫類土、砂類土等粗粒土做
填料。填料最大粒徑應(yīng)小于150 mm。對(duì)于土石路基，為
確保加筋土結(jié)構(gòu)中隔柵與填料之間良好的嵌固效果，
填料最大粒徑不得大于150 mm，粒徑大于100 mlTl的
填料顆粒不得超過(guò)30％。
用于陡邊坡加筋的土工格柵采用整體性好的
HDPE塑料拉伸隔柵，由于在坡面反包處格柵裸露在
外，因此土工格柵必須具有防紫外線能力，其碳黑含
量不小于2％。
排水層設(shè)置在邊坡的底部．坡體外地面線以上，排
水層為30 cm厚的級(jí)配碎石。在填挖交界處路面結(jié)構(gòu)
層下設(shè)置2層雙向土工格柵，防止不均勻沉降。
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4挖方路基邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)
挖方邊坡在開挖后首先考慮其穩(wěn)定狀況．較穩(wěn)定
的挖方邊坡采用客土噴播、厚層基材噴播等綠化防護(hù)
形式：較破碎或不穩(wěn)定挖方邊坡采用錨桿掛網(wǎng)或錨桿
格子梁等T程防護(hù)措施加固后．再采用噴播或植生袋
技術(shù)進(jìn)行綠化。
4．1客土賾播綠化防護(hù)
對(duì)于開挖后為強(qiáng)風(fēng)化(含中強(qiáng)度風(fēng)化)及邊坡坡
度≥1：1的無(wú)工程防護(hù)的穩(wěn)定路塹邊坡，采用客土噴播
技術(shù)對(duì)坡面進(jìn)行植被恢復(fù)，其中植生基質(zhì)中基材與土壤
的體積比為3：7，噴附厚度為5 cm。在噴播時(shí)預(yù)留種植
穴栽植紫穗槐等鄉(xiāng)土灌木以達(dá)到改善坡面的整體效果。
4．2厚層基材噴播綠化防護(hù)
對(duì)于開挖后為弱風(fēng)化及邊坡坡度<】：1的無(wú)工程
防護(hù)的穩(wěn)定路塹邊坡，采用厚層基質(zhì)噴附技術(shù)對(duì)坡面
進(jìn)行植被恢復(fù)。
厚層基材噴射植被邊坡防護(hù)是采用混凝土噴射
機(jī)將包含植被種子的混合物按照設(shè)計(jì)厚度均勻噴射
到需要防護(hù)的工程坡面的綠色護(hù)坡技術(shù)，通過(guò)在坡面
噴附一層結(jié)構(gòu)類似于自然土壤且能夠貯存水分和養(yǎng)
分的基層材料，使植物在邊坡生長(zhǎng)。厚層基材噴射植
被護(hù)坡主要由錨釘、鍍鋅鐵絲網(wǎng)、基材混合物3部分
組成。錨釘將鍍鋅網(wǎng)固定在坡面上，起到穩(wěn)定邊坡的
作用?；幕旌衔镉删G化基材、種植土、纖維和植被種
子按一定比例混合而成【3】?；鶎硬牧蠟殡p層噴附，即分
底層和上層兩部分實(shí)施。底層噴附時(shí)基材與壤土的體
積比為1：1．噴附厚度不小于7 cm：上層噴附時(shí)基材與
壤土的體積比為7：3，噴附厚度不小于8(3m。厚層基質(zhì)
總噴附厚度不小于15 cm，并在噴附時(shí)預(yù)留種植穴栽植
紫穗槐等以改善坡面的整體效果。
該丁程中弱風(fēng)化土質(zhì)邊坡和挖方較低的巖石邊坡
均采用此方法進(jìn)行防護(hù)。挖方邊坡坡率一般采用地質(zhì)
勘察報(bào)告所提供的建議值，該工程多為1：0．5～1：O．75。
4．3錨桿鋼筋網(wǎng)防護(hù)
錨桿鋼筋網(wǎng)防護(hù)以鋼筋網(wǎng)作為網(wǎng)幕控制崩落巖
石．預(yù)防松散巖石從巖面上崩落進(jìn)而危害高速公路的
運(yùn)行安全，鋼筋網(wǎng)以錨桿在巖面上錨固。
京承三期施丁期間，部分挖方邊坡施T完成后存
在失穩(wěn)的情況，通過(guò)巖體質(zhì)量和邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)后，對(duì)
具備以下特征的邊坡進(jìn)行了錨桿鋼筋網(wǎng)加固。
1)邊坡巖體破碎。發(fā)育成多組解理并且分布無(wú)明
顯規(guī)律性，相互交錯(cuò)切割巖體，形成不穩(wěn)定塊體。巖體
zolo．年5期(9一)第28拳啼葒投毒一盯35
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
器道路與交通工程
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質(zhì)量總體屬于IV類巖體。
2)調(diào)查期間邊坡已發(fā)生局部失穩(wěn)破壞，破壞形式
為表層強(qiáng)風(fēng)化破碎巖體松動(dòng)潰落、類土質(zhì)區(qū)圓弧滑動(dòng)
及中～強(qiáng)風(fēng)化巖體區(qū)楔形體滑動(dòng)。
3)邊坡穩(wěn)定性分析中，邊坡總體穩(wěn)定性屬于III～
IV類邊坡，穩(wěn)定性儲(chǔ)備低。邊坡分析中，邊坡在天然狀
況下處于基本穩(wěn)定或不穩(wěn)定狀態(tài)。暴雨T況下處于不
穩(wěn)定狀態(tài)。
4)其他不具備放緩邊坡條件的情況。
錨桿加掛網(wǎng)需要與綠化設(shè)計(jì)相結(jié)合，錨桿做完之
后，需要先做綠化掛網(wǎng)并清除坡面松散體、浮石、碎石
等不穩(wěn)定巖塊，其次進(jìn)行坡面掛網(wǎng)工序j最后進(jìn)行綠
化客土噴播T作。
4．4錨桿格子梁防護(hù)
錨桿格子梁防護(hù)是在坡面制成框架并用錨桿將
框架固定在坡面上．以防止坡面滑塌的防護(hù)技術(shù)．主要
用于無(wú)土壤或土壤不適合植物生長(zhǎng)的不能自穩(wěn)的邊
坡，綠化時(shí)需要從別處植入客土，以創(chuàng)造植物生長(zhǎng)發(fā)
育所需的土壤環(huán)境。
該T程中格子框架梁為現(xiàn)澆C20混凝土。橫梁每
隔12"--15 m設(shè)l道伸縮縫，縫寬2 cm。以瀝青木板填
塞。格子豎梁延伸至坡頂及碎落臺(tái)．橫梁延伸至挖方區(qū)
邊界，延伸長(zhǎng)度大于2 m時(shí)，梁上增設(shè)錨桿。坡體的穩(wěn)
定分析采用簡(jiǎn)化Bishop法進(jìn)行計(jì)算，錨桿為032 mm
熱軋螺紋鋼筋，長(zhǎng)度為10m。施T順序如下：1)先清除
松動(dòng)的浮石，平整邊坡坡面，若遇局部架空則采用MIO
漿砌片石嵌補(bǔ)；2)在平整好的邊坡坡面上刻格子梁槽；
3)成孔、安放錨桿并注漿，注漿材料為M30水泥砂漿，
注漿壓力不小于0．3 MPa；4)當(dāng)砂漿強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度
的70％后，編制格子梁鋼筋。并將錨桿與鋼墊板進(jìn)行
穿孔塞焊，然后澆筑格子梁混凝土。
錨桿格子梁施工完畢后，采用在框架內(nèi)壘砌植生
袋的方式進(jìn)行綠化。植生袋內(nèi)填充混有一定數(shù)量植物
種子的種植土．植生袋的規(guī)格為20 crux40 cmx60 cm。
5結(jié)語(yǔ)
京承i期丁程已經(jīng)全線通車．經(jīng)檢驗(yàn)．路基邊坡穩(wěn)
定，綠化效果好，工程防護(hù)與綠化防護(hù)結(jié)合充分，體現(xiàn)
了公路設(shè)計(jì)新理念。磁翊
參考文獻(xiàn)：
【l】交通部公路司．新理念公路設(shè)計(jì)指南【M】．北京：人民交通出
版社。2005：82．
[2】鄭穎人，陳祖煜，王恭先，等．邊坡與滑坡工程治理【M】．北京：
人民交通出版社。2007：349—350．
【3】周德培，張俊云．植被護(hù)坡工程技術(shù)【M】．北京：人民交通出版
社，2003：215—216．
收稿日期：2010-02—26
作者簡(jiǎn)介：趙莉莉(1978一)，女，北京市人，工程師，學(xué)士，主要從事道
路設(shè)計(jì)方面的工作。
(上接第28頁(yè))
3．3施工檢測(cè)情況
竣工后每隔50 m采用灌砂法進(jìn)行實(shí)地測(cè)定壓實(shí)
度。結(jié)果見表7。
表7再生層實(shí)測(cè)指標(biāo)表
路幅徘ok副鬻最篙7壓≯。
4結(jié)語(yǔ)
1)廠拌泡沫瀝青冷再生的應(yīng)用，可以節(jié)約資源，
環(huán)保效果好：
2)施工后開放交通快，養(yǎng)生簡(jiǎn)潔：
36，；葒發(fā)畚一盯2010 No．5(5ep．)V01．28
3)由于室內(nèi)試件擊實(shí)成型的擊實(shí)功和現(xiàn)場(chǎng)碾壓的
壓實(shí)功相比要小得多，現(xiàn)場(chǎng)的最佳含水率比試驗(yàn)室確
定的最佳含水率要低，所以實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)壓實(shí)度超100％．
屬于正?，F(xiàn)象：
4)JJll鋪泡沫瀝青冷再生基層后．實(shí)測(cè)彎沉值與加
鋪砂礫前彎沉值相差不大，加鋪2層瀝青面層后，路面
結(jié)構(gòu)的整體彎沉值降低約20(0．01 mlil)，與原舊路實(shí)
測(cè)值相差不大。
延慶縣大蓮路作為試驗(yàn)段于2009年10月1日開
工。10月30日鋪筑瀝青面層。在實(shí)施中積累了大量的
試驗(yàn)、檢測(cè)數(shù)據(jù)和施工經(jīng)驗(yàn)，為以后北京市道路采用
泡沫瀝青冷再生技術(shù)進(jìn)行大修打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。強(qiáng)弱
致謝：配合比設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)由路橋建材集團(tuán)提供，施工
檢測(cè)數(shù)據(jù)由瑞通養(yǎng)護(hù)中心十處提供，在此表示感謝!
收稿日期：2010-05—12
作者簡(jiǎn)介：王風(fēng)平(1966一)，男，北京市人。高級(jí)工程師．現(xiàn)任北京市政
路橋管理養(yǎng)護(hù)集團(tuán)有限公司總工程師。

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