高等级公路边坡综合防护系统探讨（一）

1.引言
随着我国公路建设的快速发展，高等级公路边坡综合防护体系的研究引起了公路部门的重视。综合护坡设计是高等级公路设计的重要内容之一。需要综合考虑公路等级、降雨强度、地下水、地形、土质、材料来源等。，合理布局，因地制宜地选择实用、合理、经济、美观的工程措施，保证高等级公路的稳定性和高速行驶安全性，同时做到与周围环境相协调，保持生态环境的相对平衡，美化高等级公路。
长期以来，路基边坡综合防护技术一直是公路建设中的薄弱环节。20世纪80年代中期以前，中国主要以低等级公路建设为主。由于交通量小，挖填少，投资少，防护工程不是道路建设的主体工程，由此造成的损失也不大。因此，工程中对边坡综合防护的研究往往被忽视。20世纪90年代以来，我国高等级公路建设方兴未艾。由于缺乏对防护技术的系统研究和可供设计部门应用的成熟经验，只能借鉴低等级公路的防护技术或铁路部门的经验实施局部防护，缺乏综合考虑，从而为工程埋下隐患，造成巨大的经济损失和恶劣的社会影响，有的甚至中断交通。如沈大高速公路鲅鱼圈以南180km长的路段，后期工程防治费用占整个工程防治费用的80%。京石高速公路在1997年遭受洪水袭击后，许多路段出现了路基塌陷和路面悬空空，如众所周知的陆坤路。据交通部统计，仅1991年就有1577公里路基、43733公里路面、3606座桥梁、40343座涵洞被水毁冲毁，造成滑坡4171万立方米，直接经济损失16.86亿元。由于排水防护不当造成基层和路基含水量增加，导致公路整体强度下降，造成的损失更是无法估量。
随着高等级公路建设的加快和交通量的急剧增加，环境破坏和污染与日俱增。自1972年联合国斯德哥尔摩环境保护大会以来，由于道路建设等因素造成的水土流失和农田占用，农民损失了5000多亿吨表土；同时，由于植被的破坏，二氧化碳的温室效应增加了10%。世界每年都在排放大量的二氧化碳和硫化物，臭氧层正日益遭到破坏。自1950年以来，世界经济增长了5倍，人口从26亿上升到58亿，但这一切增长都是建立在对地球的过度开发之上的。地球退化、土地减少以及农作物和畜牧业每年损失达430亿美元，相当于美国一年的粮食收入。从1950年到1984年，世界粮食产量以每年3%的速度增长，1984年后开始放缓。从1984年到1992年，增长率只有0.7%，不到人口增长率的一半。与此同时，世界森林覆盖率从工业革命前的55%下降到25%左右，中国森林覆盖率从20世纪50年代的30%下降到1997年的12%左右。随着环境问题的日益严重，环境会计为环境的可持续发展而诞生。国际社会第一次认真考虑把环境和资源的损失纳入经济成本。经济增长必须考虑环境成本，即环境问题引起的环境会计和环境审计。如何加快高速公路建设和汽车工业的发展，同时减少对环境的破坏。降低噪声、吸收汽车尾气、恢复自然生态平衡已成为公路设计部门的重中之重。
同时，防护技术也需要在理论上进一步研究，如边坡的侵蚀机理、边坡的水力特性、区域差异、公路部门与园林部门的专业交叉研究等。从而为边坡的综合防护提供理论支持和依据。
因此，为了降低工程造价，减少或预防道路病害，保持生态环境的相对平衡，确保道路的安全稳定，迫切需要对高等级公路边坡综合防护加固技术进行全面系统的研究。
2。国内外研究综述。多年来，国际上对道路防护和加固技术的研究一直是道路工作者关注的焦点之一。一些研究已经开始量化水对斜坡的侵蚀和冲刷。根据降雨侵蚀力系数、土壤固有侵蚀力参数、地形分类和侵蚀控制参数，计算坡面平均损失，以便更科学地选择合适的护坡措施。艾利森提出溅板得到雨滴的溅蚀公式:g = k.v4.22.d1.07.i0.05 (g:侵蚀量；v:雨滴下落速度；d雨滴直径；I:降雨强度；k:系数)，开创了植物保护定量研究的先河。后来经过很多人的努力，比如美国学者Wischmeiere。W.H .和simithD。d . 20世纪50年代，他们利用美国35个水土保持实验站8250个休闲社区的降雨侵蚀实测数据，对降雨量、降雨动能、不同时期降雨量、前期降雨量及各种复合因素与土壤流失进行回归分析，最终得到了一个通用的土壤流失方程。到目前为止，已对降雨量、不同时期降雨量、前期降雨量及各种综合因素与土壤流失量进行了回归分析。同时，许多国家根据各自国家或地区的不同情况，确定了参数，推导了土壤流失方程，取得了丰硕的成果。日本、美国等国家在其设计规范中明确了防护设计和公路园林设计的重点、原则和具体措施。例如，日本的《高等级公路设计规范》(日本道路公社，1983年4月)对护坡方法、分类、方案设计、公路园林设计的基本原则以及不同物种在该地区的适应性都有详细的规定，具有很强的设计指导性。在边坡防护的系统化设计中，国际社会特别是发达国家特别重视植物防护或植物防护与砌石防护相结合的方法，以同时达到防护和美化的功能。