周劍萍

（云南交通咨詢有限公司，云南 昆明 650031）

0 引言

一般情況下，公路工程防護主要是指公路邊坡防護等工程措施。公路邊坡防護分為公路上邊坡防護和公路下邊坡防護。但是，在很多情況下，人們往往會忽略公路下邊坡防護工作，乃至在一些課題研究中，也只注重公路的上邊坡防護措施的研究。在公路防護工程設(shè)計和施工過程中，應(yīng)當(dāng)區(qū)別對待“防”、“護”的關(guān)系。邊坡可分為穩(wěn)定的邊坡和不穩(wěn)定的邊坡兩種，“防”，有預(yù)防的意思，指邊坡本身存在不穩(wěn)定因素，如滑、坍可能性的存在，對這種問題必須通過一定的工程技術(shù)手段，消除不穩(wěn)定的因素，使邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)；而“護”，有保護的意思，指邊坡本身在開挖后是穩(wěn)定的，為了不讓邊坡在大氣、雨水作用下被進一步拉槽、切割、或者為了美化景觀、或者為了防止因邊坡碎落物影響行車安全而采取的措施。無論對邊坡采用“防”、“護”或“防護”結(jié)合處理措施，必須根據(jù)開挖后的邊坡實際情況決定防護方式。

通常山區(qū)公路工程下邊坡均設(shè)置有擋土墻等擋護體系，在壩區(qū)，為節(jié)省公路占地，一般也設(shè)置了低矮的護腳墻。但是，這種低矮的護腳墻通常也可以采用更為簡易的措施替代。

本文結(jié)合云南工程建設(shè)實際，借鑒并提出幾種簡易公路工程防護措施，可用于公路上邊坡、下邊坡、棄土場以及橋墩防護工程之中。

1 鋼筋（竹編）片石籠在公路上邊坡防護工程中的應(yīng)用

在公路上邊坡的坡面開挖后，發(fā)現(xiàn)坡面往往滲水嚴(yán)重，坡面滲水與坡面土體混合，溢過擋土墻頂面，流入公路邊溝之中或堆積到路面上。當(dāng)坡面較高時，坡體面積較大，坡面防護工程難以實施，且工程費用較大。

由于坡體滲漏水不斷補充，坡面泥濘，水土流失較為嚴(yán)重，工程形象特別差，這種情況下的坡面穩(wěn)定性也較差。因此，需要一種能留住土體、讓水體通過沿著擋土墻頂面流入路基邊溝的施工方便快捷的工程治理措施。

機理分析：如圖1所示，坡面高陡，由于山體水的影響，坡面泥濘，產(chǎn)生坡面水土不斷流失，影響公路運營。這種處理辦法，是在已施工好的擋土墻頂面設(shè)置一道順擋土墻方向的高2.5m、厚1.2m的鋼筋片石籠，讓坡面水、土混合物逐漸堆積在鋼筋石籠和坡面之間的三角區(qū)域。由于石籠不保水，水體能夠穿過石籠順擋土墻流入路基邊溝；而土體不能穿過石籠而滯留在此三角區(qū)域內(nèi)形成新的土體堆積。這樣，水體不斷流失、土體不斷堆積，當(dāng)通過一段時間的土體搬移和堆積后（如圖2所示），當(dāng)土體①向土體②逐漸堆積形成后，新形成的坡面將會變緩，或者接近了土體的自然“安息角”，因此，土體不再流動，形成新的穩(wěn)定邊坡，達到治理邊坡的目的。由于“流失—堆積”的過程往往在雨季更為頻繁集中，在云南溫濕多雨的環(huán)境下，坡面上一般會在流失較少季節(jié)生長部分植物植被，減少坡面的水土流失，因此，在相對穩(wěn)定的坡面上的植被又會減緩坡面的水土流失。因此，這種坡面治理措施應(yīng)歸結(jié)為“流失—堆積—植被”的反復(fù)作用，最終穩(wěn)定坡面和自然綠化坡面產(chǎn)生。

圖1 擋土墻上設(shè)置鋼筋片石籠示意圖

圖2 雞石高速公路上擋墻頂設(shè)置的鋼筋石籠

筆者在雞街至石屏高速公路，采用了在擋土墻頂面設(shè)置鋼筋石籠的辦法，快速處理了邊坡滑坍繼續(xù)加劇的坡面治理工作（如圖2所示）。本段公路坡面高達54m，施工過程中，坡面濕濘，采用其他過程防護措施難以實施，且費用較高。經(jīng)研究，采用了在擋土墻頂設(shè)置高2.5m、寬2m的鋼筋石籠處理辦法，經(jīng)過10年的通車運營，未發(fā)生任何變形和破壞，效果良好。圖3為云南中甸至松園橋二級公路沖江河段，坡面為崩塌堆積體，土體松散，坡面高陡，碎落不斷，嚴(yán)重影響行車安全。經(jīng)研究，采用了幾種對比處理措施，以確定本段公路其他段落的處理技術(shù)。一是采用被動落網(wǎng)，造價高效果好，二是在擋土墻上加設(shè)鋼筋石籠（但高度不足），效果良好但造價低，三是不采取處理措施，碎落物直接進入路面效果差。最后確定，多數(shù)路段采用了第二種處理措施。

如果考慮鋼筋石籠的鋼筋銹蝕問題和工程造價問題，在擋土墻頂面設(shè)置竹編片石籠也會產(chǎn)生相同的水土分離效果。在云南保山至昌寧二級公路上，就大量采用了擋土墻頂設(shè)置竹編石籠的工程措施，達到了節(jié)省造價、就地取材的邊坡治理效果，值得借鑒。

圖3 中松二級公路上擋墻頂設(shè)置的柔索護欄及鋼筋石籠、未處理段的情況比較

2 鋼筋（竹編）片石籠在山區(qū)河流橋梁工程中的運用

山區(qū)河流，往往具有河床狹窄、水流湍急、河床比降較大、河流沖刷嚴(yán)重、水流中漂浮物較多等特點。因此，經(jīng)過幾代橋梁工程師的探索，提出跨越山區(qū)河流的橋梁結(jié)構(gòu)，一般情況下，不宜采用擴大基礎(chǔ)，為安全計，一般均應(yīng)設(shè)為樁基礎(chǔ)；同時，橋梁墩柱應(yīng)充分預(yù)留較厚的保護層，必要時應(yīng)設(shè)置專門的墩柱進行保護。

橋梁墩柱應(yīng)具有較厚的鋼筋保護層，可以防止較為輕微的撞擊，如河流中的漂浮樹枝、雜物撞擊等。但是當(dāng)河床中具有較大河灘石、河床比降較大時，為防止翻滾的石頭撞擊墩柱，應(yīng)設(shè)置必要的墩柱防撞措施。這種情況下，鋼筋（竹編）石籠往往是較好的防撞措施。

在橋梁墩柱上游，設(shè)置鋼筋（竹編）石籠，可以起到分水和防撞的功能。同時，可充分利用河灘中的石料，填充石籠，達到就地取材、施工快捷、節(jié)省造價的目的，取走的石料，也可改善水流環(huán)境，達到減少河床沖刷橋梁基礎(chǔ)的效果。因此，在山區(qū)河流中，必要時采取這種處理措施是十分必要和可行的。筆者在征詢建設(shè)指揮部意見后，在元江至磨黑高速公路跨越永馬大溝的橋梁工程中，設(shè)置了鋼筋石籠作為橋墩防撞措施，經(jīng)多年的運營，效果良好。

為防止河流沖刷橋臺基礎(chǔ)或農(nóng)田，可在必要河段設(shè)置鋼筋（竹編）石籠作為挑水壩、丁壩等水工調(diào)治工程措施。云南已廣泛運用此類措施，如臨滄地區(qū)三岔河段，在此不再贅述。

3 鋼筋（竹編）片石籠在山區(qū)泥石流治理工程中的運用

泥石流是產(chǎn)生在溝谷中或坡地上的一種含大量泥沙石塊的特殊洪流。泥石流的特點是爆發(fā)突然，運動快速，歷時短暫，比一般洪水具有更大的破壞力，它對路基的危害主要是通過堵塞、於埋、沖刷、撞擊等方式對路基及其附屬構(gòu)造物產(chǎn)生直接危害，也可通過壓縮、堵塞河道使水位壅升，以致淹沒上游沿河路基，或者迫使主要河槽的流向發(fā)生變化，沖刷對岸路基，造成間接水毀。

云南山區(qū)泥石流較為嚴(yán)重的區(qū)域較多，主要分布于東川區(qū)、臨滄的部分地區(qū)和“三江并流”的部分區(qū)域，其中，最為嚴(yán)重的是世界知名的“東川泥石流”。泥石流的扇形堆積區(qū)域，是隨著泥石流的性質(zhì)和發(fā)生次數(shù)，很大程度取決于固體物質(zhì)的補給方式、成分和數(shù)量，以及這種補給物在流域的位置及其可能與水遭遇的機會而逐步擴大和增厚的。固體物質(zhì)的補給方式有集中補給、分散零星補給、巖崩補給和溝谷內(nèi)河床沉積物補給等。固體物質(zhì)、巖性、地質(zhì)構(gòu)造和人類活動等構(gòu)成了泥石流的必要地質(zhì)條件。

因此，泥石流的防治措施，分為工程防治措施和其他防治措施兩種。工程防治措施包括排導(dǎo)措施、攔截措施、跨越措施和繞避措施。其他防治措施包括水土保持措施和預(yù)警措施等。

鋼筋（竹編）片石籠可用于公路工程對泥石流的攔截措施中。圖4為云南省臨滄地區(qū)羊頭巖至耿馬公路中，路線通過泥石流的洪積扇前緣，養(yǎng)護部門在洪積扇前緣設(shè)置反復(fù)加高的竹片石籠攔擋泥石流措施。由于泥石流流量不大，且竹片石籠可起到攔擋土石過濾水的作用，故該措施不但可就地取材，節(jié)省材料，還較為科學(xué)。在有條件時，也可采用鋼筋（片石）石籠攔擋泥石流。

圖4 用竹編石籠攔截泥石流淤積埋公路

在云南的一些山區(qū)房屋建筑工程中，為保證基礎(chǔ)穩(wěn)定，尤其是保護坡面不被進一步侵蝕，也廣泛采用鋼筋石籠作為坡面防護起到坡面穩(wěn)定的作用，效果良好。

4 上護面墻頂干碼片（塊）石簡易防碎落措施的運用

邊坡開挖后，由于地質(zhì)原因，有的邊坡易出現(xiàn)坡面碎落，碎落物一般掉入路基邊溝或跨過邊溝進入路面，影響路容環(huán)境，嚴(yán)重時影響行車安全。為解決這種問題，一般采用坡面掛網(wǎng)來解決。但是，多數(shù)情況下，也可以采用簡易措施來處理。

在上護面墻頂設(shè)置50cm左右（高度視情況而定）的干碼片塊石，這樣，在砌體與坡面之間就形成了一個三角區(qū)域，這個區(qū)域一般能夠攔擋多數(shù)碎落物質(zhì)。隨著時間的推移，碎落物質(zhì)會逐漸減少，坡面會自然生長一些植物來阻止坡面碎落物質(zhì)的產(chǎn)生或不再出現(xiàn)坡面碎落。這就是簡易處理坡面一般碎落物的機理。在云南松園橋至中甸二級公路的部分路段的多個工點，就是采用此處理方式來治理坡面碎落。

5 鋼筋（竹編）片石籠或干碼片（塊）石墻在公路棄土場的運用

為保護環(huán)境和進行水土保持，公路工程建設(shè)對棄土場的設(shè)置和工程技術(shù)對策普遍高度重視，在公路棄土場一般均設(shè)置了漿砌片塊石攔擋結(jié)構(gòu)。

作為攔擋棄土結(jié)構(gòu)，漿砌工程須設(shè)置必要的泄水孔道和泄洪槽口等。其工作原理只是攔截土、石，宣泄水體。鋼筋（竹編）片石籠或干碼片石墻無需專門設(shè)置泄水孔道等，同樣具有攔截土體宣泄水體的功效，同時具有施工簡便、快捷、節(jié)省工程造價、對地基要求普遍不高、可多重設(shè)置等，因此，在多數(shù)情況下，普遍適用于公路棄土場的攔擋結(jié)構(gòu)工程中。

如果在鋼筋（竹編）片石籠或干碼片石墻的墻體間隙之間，人為埋置易于當(dāng)?shù)丨h(huán)境生長的柳條、藤條或根系發(fā)達的植物，對坡面穩(wěn)定和環(huán)境保護將具有重要的現(xiàn)實意義（俗稱“壓條”技術(shù)）。

6 木樁竹籬在公路建設(shè)中的運用

在若干年以前，人類就采用木樁加固坡體，世界文化遺產(chǎn)——云南元陽梯田就是一個很好的例子，采用木樁加固田梗，形成了層層疊疊的蔚為壯觀的梯田，譜寫了一首首壯麗的生命之歌。今天在公路坡面治理中采用的鋼筋混凝土抗滑樁，基本原理形同先人們采用的木樁，唯一不同點就是隨著材料技術(shù)的進步，將木料改為了鋼筋混凝土材料而已。因此，也再一次印證了“材料技術(shù)進步推動結(jié)構(gòu)技術(shù)的進步”這一結(jié)構(gòu)技術(shù)發(fā)展原理。

云南高原山區(qū)公路建設(shè)中，會遇到很多原坡面土體松散、坡面不穩(wěn)，或公路施工過程中不可避免形成的松散下坡面等情況。這些坡面治理難度較大，主要表現(xiàn)為：a）坡面面積較大，治理需要大量資金；b）任何工程措施的實施，將會進一步擴大破壞面積，或誘發(fā)次生災(zāi)害；c）道路安全包括行車安全隱患大；d）環(huán)境恢復(fù)困難、水土流失嚴(yán)重等等。

采用木樁竹籬笆技術(shù)，能很好解決這一難題?；驹恚涸谒缮⑼馏w上，基本順應(yīng)地形等高線打入（多排）木樁，順等高線木樁編制竹籬笆，在竹籬笆和坡面形成的山腳區(qū)域（竹籬笆靠山體上側(cè)）的竹籬笆腳堆置植物生長袋。植物生長后，很快形成植物條帶，依托植物根系降低水土流失程度，達到坡面穩(wěn)定的效果。

圖5為云南保山至龍陵高速公路上的坡面木樁竹籬笆實施過程中的圖片，圖中上位堆置植物生長袋。

圖5 云南保龍高速公路對松圖攔擋措施之一

這種坡面處理技術(shù)，適應(yīng)于公路坡面穩(wěn)定，需要治理坡面水土流失的大面積治理區(qū)域，施工簡單，造價低廉，易于實施，能在較短時間綠化美化坡面，達到綠化環(huán)境、美化環(huán)境等效果，特別適應(yīng)氣候溫濕、易于植物生長的區(qū)域。

7 青（紅）磚在公路下坡面治理中的運用

公路填土施工的下坡面，坡比一般為1∶1.5。當(dāng)填方路基路段較長時，一般采用矩形、拱窗形工程措施加上植草綠化坡面防護，這種工程措施和生態(tài)（植物）措施的組合處理技術(shù)，是邊坡“防”與“護”的結(jié)合。但在公路建設(shè)中，一般情況下，公路下邊坡上都不種植高大的喬木，使得公路顯得呆板，也與周圍自然環(huán)境不相協(xié)調(diào)。

一些高速公路上，也在探索并種植高大喬木、灌木種植在下邊坡上。例如，云南高原山區(qū)高速公路采用易于生長的物種（豬屎豆），能較快封閉坡面，形成高于路面的“綠墻”，有的需要定期修剪，才能保證通視要求。但在壩區(qū)，公路線形相對順直，即使形成“綠墻”也與周圍環(huán)境不相協(xié)調(diào)，因為在壩區(qū)生長的相對高大的植物，基本是三五成群的，乃至是不同物種的組合，東一堆西一叢，雜亂分布在廣大的壩區(qū)之中。同時，公路邊緣種植行道樹的方法在壩區(qū)依然不適用，因為一般情況下種植的行道樹多采用等間距的種植方式，恰似哨兵站崗，同樣與自然環(huán)境不相適應(yīng)。

因此，最好的壩區(qū)公路下邊坡植物種植方式，是在公路兩邊，非對稱、非等間距種植三五成群、不同種類植物的方式，如在某邊坡15m左右范圍內(nèi)，種植芭蕉兩顆、竹子一叢、滇撲樹兩株等，順便種植一些開花爬藤等。其他區(qū)域依然采用工程措施與生物措施（灌木、草等）相結(jié)合，使得公路縱向顯得層次清晰、同時節(jié)省工程造價。這樣，在公路通過壩區(qū)范圍內(nèi)在下邊坡上非對稱種植幾群植物，顯得自然、樸實，避免了公路植物景觀的單調(diào)等，使得公路更加融入自然環(huán)境。

8 結(jié)語

本文結(jié)合云南高原山區(qū)公路建設(shè)實際，列舉推薦了幾種簡易坡面處理技術(shù)，能較好解決公路建設(shè)過程中的公路上邊坡、下邊坡處理問題。其中，涉及材料技術(shù)、結(jié)構(gòu)技術(shù)和工程力學(xué)處理技術(shù)等，材料取材來源廣泛、很多能夠就地取材，同時，施工方便、快捷，節(jié)省工程建設(shè)造價，易于形成公路景觀，達到環(huán)境保護、節(jié)省資源、節(jié)能減排和減少水土流失等綜合治理目的。同時，本文對一些處理技術(shù)，進行了機理分析，對一些問題，提出了解決方案，便于在工程實踐中借鑒推廣。